Cuestionario

1.- ¿Qué es el agua?
El agua es el compuesto formado por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). El agua es una sustancia química esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de la vida. A temperatura ambiente es líquida, inodora, insípida e incolora, aunque adquiere una leve tonalidad azul en grandes volúmenes, debido a la refracción de la luz al atravesarla, ya que absorbe con mayor facilidad las longitudes de onda larga (rojo, naranja y amarillo) que las longitudes de onda corta (azul, violeta), desviando levemente estas últimas, provocando que en grandes cantidades de agua esas ondas cortas se hagan apreciables

2.- ¿Cuáles son las propiedades físicas del agua?
1) Estado físico: sólida, liquida y gaseosa
2) Color: incolora
3) Sabor: insípida
4) Olor: inodoro
5) Densidad: 1 g./c.c. a 4°C
6) Punto de congelación: 0°C
7) Punto de ebullición: 100°C
8) Presión critica: 217,5 atm.
9) Temperatura critica: 374°C

3.- ¿Qué es presión critica?
Es una característica de cualquier sustancia, que define el campo en el que ésta puede transformarse en vapor en presencia del líquido correspondiente.

4.- ¿Qué es temperatura critica?
Es la temperatura límite por encima de la cual un gas no puede ser licuado por compresión

5.- ¿A que se deben las propiedades físicas del agua?
Se atribuyen principalmente a los enlaces por puente de hidrógeno, los cuales se presentan en mayor número en el agua sólida, en la red cristalina cada átomo de la molécula de agua está rodeado tetraédricamente por cuatro átomos de hidrógeno de otras tantas moléculas de agua y así sucesivamente es como se conforma su estructura

6.- ¿Cuáles son las propiedades químicas del agua?
1) Reacciona con los óxidos ácidos
2) Reacciona con los óxidos básicos
3) Reacciona con los metales
4) Reacciona con los no metales
5) Se une en las sales formando hidratos

7.- ¿Que es una solución?
Son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta. El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y el solvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido.

8.- ¿Qué es solubilidad?
La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, la solubilidad de un soluto es la cantidad de este.

9.- ¿Cuáles son las medidas más utilizadas para expresar la concentración de las disoluciones cuantitativas?
1) Molaridad2) Normalidad3) Partes por millón (p.p.m.)4) Porcentaje (masa-masa, volumen-volumen, y masa-volumen)

10.- ¿Qué son las propiedades coligativas?
Las propiedades coligativas de una solución son aquellas que dependen solamente de la concentración de soluto. Están relacionadas con la presión de vapor, que es la presión que ejerce la fase de vapor sobre la fase líquida, cuando el líquido se encuentra en un recipiente cerrado.

11.- ¿Qué es el punto de ebullición?
El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor se iguala a la presión aplicada en su superficie

12.- ¿Qué es el punto de congelación?
El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la que dicho líquido se solidifica debido a una reducción de temperatura

13.- ¿Qué es la osmosis?
La ósmosis es la tendencia que tienen los solventes a ir desde zonas de menor hacia zonas de mayor concentración de partículas.

14.- ¿Qué es una membrana semipermeable?
Una membrana semipermeable es una membrana que permitirá que ciertas moléculas o iones pasen a través de ella por difusión, y ocasionalmente especializada en "difusión facilitada". El índice del paso depende de la presión, la concentración y la temperatura de las moléculas o de los solutos en cualquier lado, así como la permeabilidad de la membrana para cada soluto. Dependiendo de la membrana y del soluto, la permeabilidad puede depender del tamaño del soluto, de características de la solubilidad, o de la química.

15.- ¿Qué es una membrana biológica?
La membrana celular o plasmática es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de éstas. Además, se asemeja a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.

16.- ¿Cuál es la principal característica de las membranas?
La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente).

17.- ¿Cuál es la composición química de la membrana celular?
La composición química de la membrana plasmática varía entre células dependiendo de la función o del tejido en la que se encuentren, pero se puede estudiar de forma general. La membrana plasmática está compuesta por una doble capa de fosfolípidos, por proteínas unidas no covalentemente a esa bicapa, y glúcidos unidos covalentemente a los lípidos o a las proteínas. Las moléculas más numerosas son las de lípidos, ya que se calcula que por cada 50 lípidos hay una proteína. Sin embargo, las proteínas, debido a su mayor tamaño, representan aproximadamente el 50% de la masa de la membrana.

18.- ¿Cuáles son los mecanismos de transporte en la membrana?
Transporte pasivoLas sustancias disueltas en copartimientos separados por una membrana biológica tienden a pasar espontáneamente a través de la membrana desde el compartimiento donde la energía de Gibbs (o energía libre) es mayor. Difusión simpleEs el movimiento de partículas desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración, sin gasto de energía. Las sustancias que ingresan a la célula deben ser apolares, liposolubles y de tamaño pequeño. Difusión facilitadaEs el movimiento de ciertas sustancias desde zonas de mayor concentración con la participación de ciertas proteínas que presentan afinidad con la membrana plasmática llamadas permeasas que, al unirse específicamente con ciertas moléculas, aumentan enormemente la permeabilidad de la membrana a estas sustancias. Este tipo de transporte reconoce la sustancia que transporta y es específico. ÓsmosisEs el movimiento de las moléculas del solvente (agua), a través de una membrana semipermeable hacia un área en la cual existe mayor concentración de soluto, para el cual es impermeable la membrana.

19.- ¿Qué es un electrodo?
Un electrodo es un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito

20.- ¿Qué es una celda voltaica?
La celda voltaica es un dispositivo que consiste en un electrodo inmerso en una solución de iones. Las soluciones en ambos lados de la celda están unidas por un puente de sal manteniendo así un flujo de electrones

Electrodos

Un electrodo es un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito

La celda voltaica es un dispositivo que consiste en un electrodo inmerso en una solución de iones. Las soluciones en ambos lados de la celda están unidas por un puente de sal manteniendo así un flujo de electrones

Las celdas electroquímicas tienen dos electrodos: El Ánodo y el Cátodo. El ánodo se define como el electrodo en el que se lleva a cabo la oxidación y el cátodo donde se efectúa la reducción. Los electrodos pueden ser de cualquier material que sea un conductor eléctrico, como metales, semiconductores. También se usa mucho el grafito debido a su conductividad y a su bajo costo. Para completar el circuito eléctrico, las disoluciones se conectan mediante un conductor por el que pasan los cationes y aniones, conocido como puente de sal (o como puente salino). Los cationes disueltos se mueven hacia el Cátodo y los aniones hacia el Ánodo. La corriente eléctrica fluye del ánodo al cátodo por que existe una diferencia de potencial eléctrico entre ambos electrolitos.

Tipos de electrodos

Electrodo estándar de hidrogeno
En un electrodo estándar de hidrogeno, el hidrogeno se encuentra exactamente a 1 bar de presión encapsulado sobre un inerte electrodo de platino y sumerjido en una soluvion acusona con una concentración ajustada de tal manera que la actividad de H3O+ se igual a 1

Electrodo Cu2+/Cu

Electrodo Zn2+/Zn

Celdas voltaicas

*Celdas Concentradas
Son aquellas en que el potencial de la celda es determinado solo por la diferencia de concentración de los solutos en equilibrio con electrodos idénticos

*La celda seca
La reacción primaria es estas celdas es irreversible (Zn ® Zn2+) acumulándose cerca del ánodo causando una rápida generación de voltaje

*Celdas de combustible
Son celdas voltaicas, en las que la reacción de la celda es equivalente a una reacción de combustión. Estas celdas son operadas generalmente bajo condiciones no estándar y a temperaturas considerablemente mayores a 25°C

*Baterías de almacenamiento plomo-ácido

Mientras la reacción en la celda ocurre, (PbSO4) precipita y recubre los electrodos. El agua formada diluye el H2SO4. En estas condiciones la batería se encuentra descargada

Resumen: Un siglo pensando en la membrana celular

Si un siglo de fisiología celular general estuviera marcado, probablemente seria por el concepto de membrana lipídica en células animales y vegetales. El concepto de una “membrana”, es decir una barrera entre el citoplasma y el medio exterior es en sí antiguo, pero fue que sus demás propiedades se empezaron conocer cuando Nägel y Cramer reportaron la osmosis plantas vegetales a lo que siguió el estudio de Kleinezer en glóbulos rojos de la sangre sobre la formación de “corpúsculos” que transportaban fluidos, lo que llevo tiempo después a conocer que la membrana era permeable al agua pero no a los solutos.

Tiempo después Hugo de Vries notó que el amoniaco podía atravesar la membrana, así como el glicerol, aunque lentamente. Estos descubrimientos llevaron con el tiempo a la clasificación de cientos de compuestos capaces de pasar por la membrana celular y por ende al interior de la célula.

Fue en los años 20’s cuando Frickle descubrió las propiedades eléctricas de la membrana con sus experimentos en glóbulos rojos, así como los organelos encontrados en su interior y su constitución lipídica. Danielli y Davson una década mas tarde descubren que la membrana plasmática presenta poros. Overton observo después que al sumergir un músculo en una solución isotónica de de sucrosa causaba la perdida de excitabilidad estableciendo así la naturaleza de la excitabilidad eléctrica celular.

Uno de los hallazgos más importantes lo hizo Bernstein al descubrir el potencial de membrana como resultado de una diferencia de concentración preexistente transmembranal de K+ y la permeabilidad selectiva del potasio causando una generación de voltaje, este mecanismo es indispensable para la transmisión del impulso nervioso, trabajo que fue complementado después por Overton al descubrir la importancia de Na+ en la excitabilidad y causar la activación de la bomba sodio potasio tanto para la actividad nerviosa y contracción muscular.

Con la llegada de nuevas tecnologías sobre todo en la biología molecular, se pudieron conocer mas afondo los mecanismos del transporte membranal, abarcando las proteínas transportadoras y las secuencias de DNA que codifican para dichas proteínas. En estos tiempos el concepto de la naturaleza lipídica de la membrana, ahora redefinido como el modelo de mosaico fluido de una bicapa lipídica es universalmente aceptado así como su permeabilidad para moléculas liposolubles

Cuestionario membranas

1.- ¿Qué es el potencial de membrana?
Son cambios rápidos de polaridad a ambos lados de la membrana de menos de 1 milisegundo. Todas las células vivas contienen un gradiente eléctrico a través de su membrana, pero solo en algunas ese gradiente se invierte en forma breve como respuesta abrupta a los estímulos

2.- ¿Por qué se polarizan las membranas?
Debido a una diferencia de concentración iónica a ambos lados de la membrana celular. El desequilibrio iónico que produce la polarización de la membrana es debido a la distinta permeabilidad que presenta frente a cada uno de los iones.

El potencial de membrana no es el mismo en todas las células, dependiendo del origen de las mismas. Existen células que tienen -50 mV y otras como por ejemplo las musculares que oscilan entre -50 y 60 mV.

En el organismo existen dos espacios: el intercelular o extracelular y el intracelular. En el extracelular o líquido intersticial, el anión más abundante es el de cloro. En el intracelular o citoplasma, los aniones más abundantes son las proteínas, que en el pH celular se ionizan negativamente. El catión más abundante en el líquido intersticial es el de sodio, y en el citoplasma el de potasio.

3.- Da dos ejemplos de cómo se genera el potencial de membrana en células. De cualquier tipo celular.

a) Durante la comunicación interneuronal, el ion de potasio atraviesa la membrana neuronal libremente; la permeabilidad para el sodio es menor, y además es expulsado por medio de un transporte activo llamado bomba de sodio-potasio. Las proteínas, debido a su tamaño, no pueden atravesar libremente la membrana. Toda esta dinámica establece una diferencia de potencial en condiciones de reposo, de unos -90mV. Cuando se estimulan se ponen en movimiento una serie de inversiones transitorias que viajan desde la zona de disparo de la neurona hasta su zona de descarga.

b) Para la transmisión del impulso nervioso las células neurogangliares (células de Schwann) están envueltas entorno a los axones de la mayoría de los nervios periféricos, una tras otras, formando una cubierta de mielina. En las zonas donde no hay mielina la membrana esta cargada con canales de Na+ de compuerta, al abrirse las compuertas, la diferencia de voltaje se invierte de manera abrupta.

Fuentes
*Starr Cecie, Taggart, Ralph. Biología, la unidad y la diversidad de la vida, Editorial Thompson. 11° Edición
* http://es.wikipedia.org/wiki/Potencial_de_membrana

Membranas

El termino memebrana puede referirse a:

*Membrana semipermeable (biológica o articial)

Es una membrana que permite el paso preferencial de ciertas sustancias presentes en una disolución frente a otras. 1

*Membrana celular

Es un elemento en la interficie de una célula con su medio exterior. 1

*Membrana semipermeable

Una membrana semipermeable es una membrana que permitirá que ciertas moléculas o iones pasen a través de ella por difusión, y ocasionalmente especializada en "difusión facilitada". El índice del paso depende de la presión, la concentración y la temperatura de las moléculas o de los solutos en cualquier lado, así como la permeabilidad de la membrana para cada soluto. Dependiendo de la membrana y del soluto, la permeabilidad puede depender del tamaño del soluto, de características de la solubilidad, o de la química. Un ejemplo de una membrana semipermeable es una bicapa lipídica, en la cual se basa la membrana plasmática que rodea todas las células biológicas. Muchos materiales naturales y sintéticos más gruesos que una membrana también son semipermeables. 2

Funcionamiento

Una membrana semipermeable permite el paso preferencial de ciertas sustancias presentes en una disolución frente a otras. Este hecho las hace importantes tanto en sistemas biológicos vivos como en aplicaciones tecnológicas. La parte que ha atravesado la membrana se conoce como "permeado" y la que no lo hace es el "rechazo". En consecuencia, se produce una separación diferencial de unas sustancias frente a otras. Para que el paso de sustancias a través de la membrana se produzca, es necesario la existencia de una fuerza impulsora entre ambos lados de la membrana, la cual puede ser de diferente naturaleza: diferencia de presión, diferencia de concentración, potencial eléctrico, etc. Una vez establecido el flujo, el diferente grado de paso de unas sustancias respecto de otras se produce por criterios físicos (tales como el tamaño del poro) o químicos (como la solubilidad y difusión en la membrana, etc.). 2

Como ejemplo de como actúa una membrana veamos el fenómeno de ósmosis directa. Para ello, supongamos dos compartimentos separados por una membrana semipermeable, de manera que uno contiene agua (compartimento A) y otro una disolución salina concentrada (compartimento B). En esta situación existe un mayor potencial químico del agua presente en A, lo que se manifiesta como una tendencia de difusión hacia B, diluyendo en consecuencia esta disolución. Los iones presentes en la disolución salina no atraviesan la membrana significativamente, por que no tienen afinidad química hacia el material polimérico que la constituye. Por el contrario, las moléculas de agua pueden formar puentes de hidrógeno con el polímero de la membrana y atravesarla. En consecuencia se origina un flujo de agua desde A hacia B, descendiendo el nivel de A y aumentando el de B. El equilibrio se alcanzará cuando la presión estática que origina la diferencia de nivel contrarresta la diferencia de potencial químico correspondiente a las concentraciones existentes. En este momento, la diferencia de alturas será representativa de la diferencia de presión osmótica de ambas disoluciones. Si se aplica ahora una presión al compartimento B mayor que la presión osmótica, se obtendrá un flujo de agua de B hacia A prácticamente desprovisto de iones ya que éstos no atraviesan la membrana fácilmente. Este fenómeno, conocido como ósmosis inversa, es la base para la obtención de agua en muchas plantas desaladoras. 2

*Membrana biologica

La membrana celular o plasmática es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de éstas. Además, se asemeja a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.
Está compuesta por una lámina que sirve de "contenedor" para el citosol y los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. Está formada principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina), colesterol, glúcidos y proteínas (integrales y periféricas). 3

La membrana está constituída de lípidos y proteínas. La parte lipídica de la membrana está formada por una película bimolecular que le da estructura y constituye una barrera que impide el paso de substancias hidrosolubles. 4

Las proteínas de la membrana están suspendidas en forma individual o en grupos dentro de la estructura lipídica, formando los canales por los cuales entran a las células, en forma selectiva, ciertas substancias. La selectividad de los canales de proteínas le permite a la célula controlar la salida y entrada de substancias así como los transportes entre compartimentos celulares. Las proteínas de la membrana no solo hacen que el transporte a través de ella sea selectivo, sino que también son capaces de llevar a cabo transporte activo (transferencia en contra del gradiente de concentración). 4

Las demás funciones de la membrana, como son el reconocimiento y unión de determinadas substancias en la superficies celular están determinadas también por la parte proteica de la membrana. A estas proteínas se les llaman receptores celulares. Los receptores están conectados a sistemas internos que solo actúan cuando la substancia se une a la superficie de la membrana. Mediante este mecanismo actúan muchos de los controles de las células, algunos caminos metabólicos no entran en acción a menos que la molécula "señal", por ejemplo, una hormona, haya llegado a la superficie celular. En la membrana se localizan unas glicoproteínas que identifican a otras células como integrantes de un individuo o como extrañas (inmunoreacción).
Las interacciones entre las células que conforman un tejido están basadas en las proteínas de las membranas.4

La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente).
Cuando una molécula de gran tamaño atraviesa o es expulsada de la célula y se invagina parte de la membrana plasmática para recubrirlas cuando están en el interior ocurren respectivamente los procesos de endocitosis y exocitosis

Endocitosis

Exocitosis

Composición química

La composición química de la membrana plasmática varía entre células dependiendo de la función o del tejido en la que se encuentren, pero se puede estudiar de forma general. La membrana plasmática está compuesta por una doble capa de fosfolípidos, por proteínas unidas no covalentemente a esa bicapa, y glúcidos unidos covalentemente a los lípidos o a las proteínas. Las moléculas más numerosas son las de lípidos, ya que se calcula que por cada 50 lípidos hay una proteína. Sin embargo, las proteínas, debido a su mayor tamaño, representan aproximadamente el 50% de la masa de la membrana. 3

Lípidos

El 98% de los lípidos presentes en las membranas celulares son anfipáticos, es decir que presentan un extremo hidrófilo (que tiene afinidad e interacciona con el agua) y un extremo hidrofóbico (que repele el agua). Los más abundantes son los fosfoglicéridos fosfolípidos) y los esfingolípidos, que se encuentran en todas las células; le siguen los glucolípidos, así como esteroides (sobre todo colesterol). Estos últimos no existen o son escasos en las membranas plasmáticas de las células procariotas. Existen también grasas neutras, que son lípidos no anfipáticos, pero sólo representan un 2% del total de lípidos de membrana.3

Fosfoglicéridos

Tienen una molécula de glicerol con la que se esterifica un ácido fosfórico y dos ácidos grasos de cadena larga; los principales fosfoglicéridos de membrana son la fosfatidiletanolamina o cefalina y la fosfatidilcolina o lecitina. 3

Esfingolípidos

Son lípidos de membrana constituidos por ceramida (esfingosina + ácido graso); solo la familia de la esfingomielina posee fósforo mientras el resto poseen glúcidos y se denominan por ello glucoesfingolípidos o, simplemente glucolípidos. Los cerebrósidos poseen principalmente glucosa, galactosa y sus derivados (como N-acetilglucosamina y N-acetilgalactosamina). Los gangliósidos contienen una o más unidades de ácido N-acetilneuramínico (ácido siálico).3

Colesterol

El colesterol representa un 23% de los lípidos de membrana. Sus moléculas son pequeñas y más anfipáticas en comparación con otros lípidos. Se dispone con el grupo hidroxilo hacia el exterior de la célula (ya que ese hidroxilo interactúa con el agua). El colesterol es un factor importante en la fluidez y permeabilidad de la membrana ya que ocupa los huecos dejados por otras moléculas. A mayor cantidad de colesterol, menos permeable y fluida es la membrana. Se ha postulado que los lípidos de membrana se podrían encontrar en dos formas: como un líquido bidimensional, y de una forma más estructurada, en particular cuando están unidos a algunas proteínas formando las llamadas balsas lipídicas. Se cree que el colesterol podría tener un papel importante en la organización de estas últimas. Su función en la membrana plasmática es evitar que se adhieran las colas de ácido graso de la bicapa, mejorando la fluidez de la membrana. 3

Proteínas

El porcentaje de proteínas oscila entre un 20% en la vaina de mielina de las neuronas y un 70% en la membrana interna mitocondrial; el 80% son intrínsecas, mientras que el 20% restantes son extrínsecas. Las proteínas son responsables de las funciones dinámicas de la membrana, por lo que cada membrana tienen una dotación muy específica de proteínas; las membranas intracelulares tienen una elevada proporción de proteínas debido al elevado número de actividades enzimáticas que albergan. Las proteínas la membrana plasmáticacon desempeñañ diversas funciones: transportadoras, conectoras (conectan la membrana con la matri extracelular o con el interior), receptoras (encargadas del reconocimiento celular y adhesión) y enzimas. 3

Las proteínas de la membrana plasmática se pueden clasificar según cómo se dispongan en la bicapa lipídica

Proteínas integrales

Embebidas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembrana); o bien mediante enlaces covalentes con un lípido o un glúcido de la membrana. Su aislamiento requiere la ruptura de la bicapa. 3

Proteínas periféricas
A un lado u otro de la bicapa lipídica, pueden estar unidas débilmente por enlaces no covalentes. Fácilmente separables de la bicapa, sin provocar su ruptura. 3

En el componente proteico reside la mayor parte de la funcionalidad de la membrana; las diferentes proteínas realizan funciones específicas:

Proteínas estructurales
Estas proteínas hacen de "eslabón clave" uniéndose al citoesqueleto y la matriz extracelular.3

Receptores de membrana
Se encargan de la recepción y transducción de señales químicas. 3

Transportadoras a través de membrana
Mantienen un gradiente electroquímico mediante el transporte de membrana de diversos iones.3

Estas a su vez pueden ser:

Proteínas transportadoras
Son enzimas con centros de reacción que sufren cambios conformacionales. 3

Proteínas de canal
Dejan un canal hidrofílico por donde pasan los iones. 3





Glúcidos
Están en la membrana unidos covalentemente a las proteínas o a los lípidos. Pueden ser polisacáridos u oligosacáridos. Se encuentran en el exterior de la membrana formando el glicocalix. Representan el 8% del peso seco de la membrana plasmática. Sus funciones principales son dar soporte a la membrana y el reconocimiento celular (colaboran en la identificación de las señales químicas de la célula). 3

Transporte
Los mecanismos que permiten a las sustancias cruzar las membranas plasmáticas son esenciales para la vida y la comunicación de las células. Para ello, la célula dispone de dos procesos: transporte pasivo y transporte activo. 3

Transporte pasivo
Las sustancias disueltas en copartimientos separados por una membrana biológica tienden a pasar espontáneamente a través de la membrana desde el compartimiento donde la energía de Gibbs (o energía libre) es mayor. El movimiento cesa cuando la energía de Gibbs de la sustancia en ambos compartimiento se iguala, alcanzando el equilibrio termodinámico. 5

Difusión simple
Es el movimiento de partículas desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración, sin gasto de energía. Las sustancias que ingresan a la célula deben ser apolares, liposolubles y de tamaño pequeño. 5

Difusión facilitada
Es el movimiento de ciertas sustancias desde zonas de mayor concentración con la participación de ciertas proteínas que presentan afinidad con la membrana plasmática llamadas permeasas que, al unirse específicamente con ciertas moléculas, aumentan enormemente la permeabilidad de la membrana a estas sustancias. Este tipo de transporte reconoce la sustancia que transporta y es específico. 5

Ósmosis
Es el movimiento de las moléculas del solvente (agua), a través de una membrana semipermeable hacia un área en la cual existe mayor concentración de soluto, para el cual es impermeable la membrana. La osmosis es un proceso fundamental para los sistemas vivientes. También se puede definir como el movimiento de agua a través de la membrana plasmática a favor de su gradiente químico, es decir, desde donde el agua está en mayor concentración (menor concentración de soluto) hacia donde está en menor proporción (mayor concentración de soluto). 5

Transporte activo

Gradiente electroquímico

El gradiente electroquímico es debido a que el número de iones (moléculas cargadas) del medio extracelular es muy diferente del que se encuentra en el citosol. En el medio extracelular los iones más importantes son el Na+ y el Cl−, mientras que en el interior de la célula predomina el K+ y fosfatos orgánicos aniónicos. Como resultado de ello, existe una diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana (potencial de membrana) que se mide en voltios. Esta diferencia produce el impulso nervioso.El voltaje en las células vivas es de -20 a -200 mV (milivoltios), representando el signo negativo que el interior es más negativo que el exterior. En algunas condiciones especiales, algunas células pueden tener un potencial de membrana positivo. 6

Fuentes
1 http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana

2 http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_semipermeable

3 http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica

4 http://superfund.pharmacy.arizona.edu/toxamb/c1-1-2-1.html

5 http://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_pasivo#Transporte_pasivo_o_difusi.C3.B3n

6 http://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_activo#Transporte_activo

Propiedades Coligativas...uuuu

Las propiedades coligativas de una solución son aquellas que dependen solamente de la concentración de soluto. Están relacionadas con la presión de vapor, que es la presión que ejerce la fase de vapor sobre la fase líquida, cuando el líquido se encuentra en un recipiente cerrado. La presión de vapor depende del solvente y de la temperatura a la cual sea medida (a mayor temperatura, mayor presión de vapor). Se mide cuando el sistema llega al equilibrio dinámico, es decir, cuando la cantidad de moléculas de vapor que vuelven a la fase líquida es igual a las moléculas que se transforman en vapor. 1

Las propiedades coligativas son:

La presion de vapor

Esta propiedad esta reflejada en la Ley de Raoult, un científico francés, Francois Raoult quien enunció el siguiente principio: “La disminución de la presión del disolvente es proporcional a la fracción molar de soluto disuelto”.
Este principio ha sido demostrado mediante experimentos en los que se observa que las soluciones que contienen líquidos no volátiles o solutos sólidos, siempre tienen presiones más bajas que los solventes puros.
El cálculo de la presión se realiza mediante la fórmula que se muestra a la derecha. Las soluciones que obedecen a esta relación exacta se conocen como soluciones ideales. Las presiones de vapor de muchas soluciones no se comportan idealmente.

2

Punto de ebullición y de congelación:

El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor se iguala a la presión aplicada en su superficie. Para los líquidos en recipientes abiertos, ésta es la presión atmosférica.La presencia de moléculas de un soluto no volátil en una solución ocasiona la elevación en el punto de ebullición de la solución. Esto debido a que las moléculas de soluto al retardar la evaporación de las moléculas del disolvente hacen disminuir la presión de vapor y en consecuencia la solución requiere de mayor temperatura para que su presión de vapor se eleve o iguale a la presión atmosférica. La temperatura de ebullición del agua pura es 100 ºC.

El agua pura hierve a 100°C y la presión del vapor es de 760 mm de Hg. Al preparar una solución de urea 1 molar, ésta solución no hierve a 100°C y la presión de vapor desciende por debajo de 760 mm de Hg. Para que la solución de urea hierva hay que aumentar la temperatura a 100,53°C y elevar la presión a 750 mm de Hg. El punto de ebullición de cualquier disolvente en una solución siempre es mayor que el punto de ebullición del disolvente puro. 2

El punto de congelación se alcanza en una solución cuando la energía cinética de las moléculas se hace menor a medida que la temperatura disminuye; el aumento de las fuerzas intermoleculares de atracción y el descenso de la energía cinética son las causas de que los líquidos cristalicen. Las soluciones siempre se congelan a menor temperatura que el disolvente puro. La temperatura de congelación del agua pura es 0ºC.

Cálculo del punto de congelación:

Tc: diferencia entre los puntos de congelación de una solución y del disolvente puro. Kc: constante molal de congelación. Cuando el disolvente es agua el valor de la constante es: 1.86 ºC Kg/mol m: molalidad

2

Presión osmótica

La ósmosis es la tendencia que tienen los solventes a ir desde zonas de menor hacia zonas de mayor concentración de partículas. El efecto puede pensarse como una tendencia de los solventes a "diluir". Es el pasaje espontáneo de solvente desde una solución más diluida hacia una solución más concentrada, cuando se hallan separadas por una membrana semipermeable (también: π = (nRT) / V) n es el número de moles de partículas en la solución.R es la constante universal de los gases, donde R = 8.314472 J · K-1 · mol-1.T es la temperatura en grados kelvin. Teniendo en cuenta que n/V representa la molaridad (M) de la solución obtenemos: Al igual que en la ley de los gases ideales, la presión osmótica no depende de la carga de las partículas. 1

Esto permite que dos soluciones de diferentes concentraciones separadas mediante una membrana semipermeable igualen sus concentraciones, debido al paso de las moléculas de solvente de la solución más diluida a la solución más concentrada, hasta alcanzar ambas la misma concentración.
El paso del disolvente desde la solución diluida hacia la solución concentrada provoca un aumento de la presión de la solución. Este incremento de la presión que se suma a la presión de vapor de la solución, se conoce como presión osmótica y se representa con la letra
Cálculo de la presión osmótica C: molaridad o molalidad R: valor constante 0,082 L atm/°K x mol T: temperatura expresada en °K. Si el valor de la temperatura está expresado en ºC, se suma a este valor 273. Ejemplo: Temperatura: 20 ºC, 20ºC + 273 = 293ºK

2
Fuentes
1.-http://es.wikipedia.org/wiki/Propiedad_coligativa
2.-http://www.salonhogar.net/Quimica/Nomenclatura_quimica/Propiedades_coligativas.htm

Soluciones

Las soluciones en química, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta. El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y el solvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido. El agua con gas es un ejemplo de un gas (dióxido de carbono) disuelto en un líquido (agua). Las mezclas de gases, son soluciones. Las soluciones verdaderas se diferencian de las soluciones coloidales y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular, y se encuentran dispersas entre las moléculas del solvente. 1

Algunos metales son solubles en otros cuando están en el estado líquido y solidifican manteniendo la mezcla de átomos. Si en esa mezcla los dos metales se pueden solidificar, entonces serán una solución sólida. 1

Sin embargo, en la naturaleza, la materia se presenta, con mayor frecuencia, en forma de mezcla de sustancias puras. Las disoluciones constituyen un tipo particular de mezclas. El aire de la atmósfera o el agua del mar son ejemplos de disoluciones. El hecho de que la mayor parte de los procesos químicos tengan lugar en disolución hace del estudio de las disoluciones un apartado importante de la química-física. 1



Solubilidad

La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, la solubilidad de un soluto es la cantidad de este. Algunos líquidos, como el agua y el alcohol, pueden disolverse entre ellos en cualquier proporción. En una solución de azúcar en agua, puede suceder que, si se le sigue añadiendo más azúcar, se llegue a un punto en el que ya no se disolverá más, pues la solución está saturada. La solubilidad de un compuesto en un solvente concreto y a una temperatura y presión dadas se define como la cantidad máxima de ese compuesto que puede ser disuelta en la solución. En la mayoría de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del solvente. En el caso de sustancias como los gases o sales orgánicas de calcio, la solubilidad en un líquido aumenta a medida que disminuye la temperatura. En general, la mayor solubilidad se da en soluciones que moléculas tienen una estructura similar a las del solvente.
La solubilidad de las sustancias varia, algunas de ellas son muy poco solubles o insolubles. La sal de cocina, el azúcar y el vinagre son muy solubles en agua, pero el bicarbonato de sodio casi no se disuelve. 1

Características generales

1.- Son mezclas homogéneas

2- Al disolver una sustancia, el volumen final es menor que la suma de los volúmenes del disolvente y el soluto

3.- La cantidad de soluto y la cantidad de solvente se encuentran en proporciones que varían entre ciertos límites. Normalmente el disolvente se encuentra en mayor proporción que el soluto, aunque no siempre es así. La proporción en que tengamos el soluto en el seno del disolvente depende del tipo de interacción que se produzca entre ellos. Esta interacción está relacionada con la solubilidad del soluto en el disolvente.

4.- Sus propiedades físicas dependen de su concentración:
Disolución HCl (ácido clorhídrico) 12 mol/L Densidad = 1,18 g/cm3
Disolución HCl (ácido clorhídrico) 6 mol/L Densidad = 1,10 g/cm3

5.- Sus componentes se separan por cambios de fases, como la fusión, evaporación, condensación, etc.

6.- Tienen ausencia de sedimentación, es decir al someter una disolución a un proceso de centrifugación las partículas del soluto no sedimentan debido a que el tamaño de las mismas son inferiores a 10 Angstrom ( Å ).

7.- Sus componentes se unen y se genera el solvente mediante el proceso denominado decontriacion. 2

Clasificación de las soluciones

Por su estado de agregación

Sólidas

-Sólido en Sólido: Cuando tanto el soluto como el solvente se encuentran en estado sólido. Un ejemplo claro de éste tipo de disoluciones son las aleaciones, como el Zinc en el Estaño (tupac).
-Gas en Sólido: Como su definición lo dice, es la mezcla de un gas en un sólido. Un ejemplo puede ser el Hidrógeno (g) en el Paladio(s).
-Líquido en Sólido: Cuando una sustancia líquida se disuelve junto con un sólido. Las Amalgamas se hacen con Mercurio(l) mezclado con Plata(s).

Liquidas
-Sólidos en Líquidos: Este tipo de disoluciones es de las más utilizadas, pues se disuelven por lo general pequeñas cantidades de sustancias sólidas (solutos) en grandes cantidades líquidas (solventes). Ejemplos claros de este tipo son la mezcla del Agua con el Azucar, también cuando se prepara un Té, o al agregar Sal a la hora de cocinar.

-Gases en Líquidos: Un ejemplo es cuando se agrega Oxígeno en Agua.

-Líquidos en Líquidos: Este es otra de las disoluciones más utilizadas. En prácticas de química por ejemplo, se han realizado mezclas de Alcohol con Agua para comprobar su densidad; después de mezclarlas, un método para volverlas a separar es por destilación.

Gaseosas

-Sólidos en Gases: Existen infinidad de disoluciones de este tipo, pues las podemos encontrar en la contaminación al estudiar los componentes del humo por ejemplo, se encontrará que hay varios minerales disueltos en gases.

-Gases en Gases: De igual manera, existe una gran variedad de disoluciones de gases con gases en la atmósfera, como el Oxígeno en Nitrógeno.

-Líquidos en Gases: Este tipo de disoluciones se encuentran en las nieblas. 2

Por su concentración

Por su concentración, la disolución puede ser analizada en términos cuantitativos o cualitativos dependiendo de su estado.

Soluciones Empíricas

También llamadas disoluciones cualitativas, esta clasificación no toma en cuenta la cantidad numérica de soluto y disolvente presentes, y dependiendo de la proporción entre ellos se clasifican como sigue:

-Solución diluída: Es aquella en donde la cantidad de soluto que interviene está en mínima proporción en un volumen determinado.

-Solución concentrada: Tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado.

-Solución insaturada: No tiene la cantidad máxima posible de soluto para una temperatura y presión dados.

-Solución saturada: Tienen la mayor cantidad posible de soluto para una temperatura y presión dadas. En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el solvente.

-Solución sobresaturada: Tienen más soluto del máximo posible para una solución saturada, lo cual puede suceder en ciertas circunstancias. Si se calienta una disolución saturada y se le puede agregar más soluto, y esta solución es enfriada lentamente y no se le perturba, puede retener ese soluto en exceso. Sin embargo, son sistemas inestables, con cualquier perturbación, este soluto en exceso se precipitará y la solución quedará saturada. 2

Soluciones Valoradas

A diferencia de las disoluciones empíricas, las disoluciónes valoradas cuantitativas, sí toman en cuenta las cantidades numéricas exactas de soluto y solvente que se utilizan en una disolución. Este tipo de clasificación es muy utilizada en el campo de la ciencia y la tecnología, pues en ellas es muy importante una alta precisión.Las medidas más utilizadas para expresar la concentración de las disoluciones cuantitativas son:

Molaridad
Normalidad
Partes por millón (p.p.m.)
Porcentaje (masa-masa, volumen-volumen, y masa-volumen) 2

-------------------------------------------------------------------------------

Molaridad

La molaridad (M), o concentración molar, es el número de moles de soluto por cada litro de disolución. Es el método más común de expresar la concentración en química, sobre todo cuando se trabaja con reacciones químicas y relaciones estequiométricas.

Sin embargo, este proceso tiene el inconveniente de que el volumen cambia con la temperatura.
Se representa también como: M = n / V, en donde "n" son los moles de soluto y "V" es el volumen de la disolución expresado en litros. 3

Molalidad

La molalidad (m) es el número de molesde soluto por kilogramo de disolvente (no de disolución). Para preparar disoluciones de una determinada molalidad, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor.

La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad es que como el volumen de una disolución depende de la temperatura y de la presión, cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que la molalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y puede medirse con mayor precisión.
Es menos empleada que la molaridad pero igual de importante. 3

Formalidad

La formalidad (F) es el número de peso-fórmula-gramo por litro de disolución.
F = nº PFG / volumen (litro disolución)
El número de peso-fórmula-gramo tiene unidad de g / PFG. 4

Normalidad

La normalidad (N) es el número de equivalentes (eq-g) de soluto (sto) por litro de disolución (sc). El número de equivalentes se calcula dividiendo la masa total por la masa de un equivalente: n = m / meq, o bien como el producto de la masa total y la cantidad de equivalentes por mol, dividido por la masa molar.4

Porcentaje masa-masa (% m/m)

Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 100 unidades de masa de la disolución.5

Porcentaje volumen-volumen

Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la disolución. Se suele usar para mezclas líquidas o gaseosas, en las que el volumen es un parámetro importante a tener en cuenta. Es decir, el porcentaje que representa el soluto en el volumen total de la disolución. Suele expresarse simplificadamente como «% v/v». 5

Porcentaje masa-volumen (% m/V) 5

Se pueden usar también las mismas unidades que para medir la densidad aunque no conviene confundir ambos conceptos. La densidad de la mezcla es la masa de la disolución dividida por el volumen de ésta, mientras que la concentración en dichas unidades es la masa de soluto dividida por el volumen de la disolución. Se suelen usar gramos por litro (g/L) y a veces se expresa como «% m/v». ------------------------------------------------------------------------------------------
Fuentes

1http://www.monografias.com/trabajos14/soluciones/soluciones.shtml
2http://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n
3http://es.wikipedia.org/wiki/Molaridad
4http://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n

5http://es.wikipedia.org/wiki/Porcentaje

"si no eres parte de la solución , eres parte del precipitado..."