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