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c- ¿Por qué emplea eritrocitos para este experimento?



Cuestionario Nº 4

Transporte a través de la membrana
1) Mencione 3 diferencias entre el transporte activo y la difusión simple. ¿De qué manera el transporte activo difiere de la difusión facilitada?

2) Agrupe las siguientes moléculas en distintas clases de acuerdo a la velocidad de difusión espontánea a través de una membrana biológica típica, desde una región de mayor a una de menor concentración. Considere que la membrana no presenta proteínas específicas de transporte y que el proceso de difusión ocurre a pH fisiológico.

Benceno – Agua – Glucosa- Protón – Urea- Nitrógeno molecular- Etanol-Ión sodio-Ácido clorhídrico- Ácido acético
3) Imagine que puede medir la velocidad de transporte de glucosa y etilenglicol desde el exterior hacia el interior de un eritrocito. Encuentra que la velocidad inicial varía con la concentración externa de estos solutos, como lo indica la figura. ¿Qué información se obtiene a partir de dicha figura?



4) Existen dos clases de antibióticos peptídicos que facilitan el transporte iónico. La valinomicina, representante del primer grupo, es una molécula cíclica liposoluble la cual se une a los iones y difunde con ellos a través de la membrana plasmática. El segundo grupo está representado por la gramicidina, un antibiótico peptídico de cadena abierta, también liposoluble. Estas moléculas forman agregados cíclicos en la membrana, con exteriores hidrofílicos e interiores lipofílicos que actúan como un canal para el flujo iónico.

El laboratorio Fluhardy ha aislado recientemente dos nuevos antibióticos peptídicos que facilitan el transporte de cationes y te los ha enviado para testearlos. Para investigar su modo de acción se preparan dos membranas artificiales fosfolipídicas, cada una de las cuales contiene un antibiótico, y se mide la velocidad inicial del transporte del ión K+ en función de la temperatura. Los resultados obtenidos son los siguientes:





¿Cuáles de los antibióticos testeados (A y B) presentan modo de acción similar a la gramicidina y cuál a la valinomicina? Explique su razonamiento.
5) Ud. Ha aislado una nueva cepa de bacterias y le gustaría saber cómo la leucina y el etilenglicol entran a la célula. Para esto Ud. Midió las velocidades iniciales de entrada de estas moléculas en función de la concentración externa obteniendo los datos de la siguiente tabla:


Compuesto

Concentración

(M)

Velocidad inicial

(unidades arbitrarias)

Leucina

1 x 10-6

110




2 x 10-6

220




5 x 10-6

480




1 x 10-5

830




3 x 10-5

1700




1 x 10-4

2600




5 x 10-4

3100




1 x 10-3

3200

Etilenglicol

1 x 10-3

1




5 x 10-3

5




0,01

10




0,05

50




0,1

100




0,5

500




1

1000


¿Cuáles compuesto/s entra/n por una ruta mediada? Justifique

6) Cuando los eritrocitos son expuestos a un medio hipotónico (la presión osmótica del medio es menor que la del citoplasma) la célula estalla, liberando el citoplasma y dejando una membrana vacía o fantasma de eritrocito. Si a estas membranas se las somete a un medio isotónico, se retraen a su tamaño normal adquiriendo nuevamente su impermeabilidad. Durante este proceso una muestra de la solución isotónica queda atrapada en el interior de la membrana. La direccionalidad de la bomba Na+/K+ ha sido demostrada por la hidrólisis de ATP estudiadas en estos fantasmas de eritrocitos.

Basándose en el funcionamiento de la bomba Na+ -K+, determine en cuál de los siguientes experimentos se producirá la hidrólisis de ATP.


Experimento

ATP

Na+

K+

1

int

int

Int

2

int

int

Ext

3

int

int

0

4

int

ext

Int

5

int

ext

Ext

6

int

ext

0

7

int

0

Int

8

int

0

Ext

9

ext

0

0

10

ext

int

Int

11

ext

int

0

12

ext

ext

Int

13

ext

ext

Ext

14

ext

ext

0

15

ext

0

Int

16

ext

0

Ext

17

ext

0

0

18

ext

int

Ext


7) La ouabaína es un inhibidor del transporte activo de sodio. ¿Cómo afectará a los siguientes procesos de transporte?

  1. transporte no mediado de glucosa en eritrocitos bovinos.

  2. Transporte activo de leucina en el humano.

8) Una simple mutación génica convierte a una cepa de E. coli de tipo salvaje en una cepa incapaz de emplear glucosa como fuente de carbono y energía. Sin embargo, este tipo de mutante crece al igual que el tipo salvaje en un medio con maltosa (disacárido de glucosa-glucosa). Plantea una hipótesis sobre la probable naturaleza de la mutación.

9) La entrada de colesterol a la célula se produce por un mecanismo de endocitosis mediada por receptor. Conociendo los componentes moleculares que participan en dicho mecanismo, mencione defectos moleculares que podrían causar hipercolesterolemia (alta concentración de colesterol en sangre).

10) Se realizaron cultivos de la bacteria S. aureus en medios conteniendo D-glucosa y L-glucosa, respectivamente, como fuente de carbono. A diferentes intervalos de tiempo se determinó las cantidades de D- y L-glucosa remanentes en el medio.
La concentración de D-glucosa se determinó por el método enzimático, que consiste en lo siguiente:

La glucosa es oxidada enzimáticamente por la glucosa oxidasa (GOD) a ácido glucónico y H202, esta última en presencia de la peroxidasa (POD), produce la copulación oxidativa del fenol con la 4-aminofenazona (4-AF), dando lugar a un cromógeno rojo con absorbancia máxima a 550 nm.


GOD

glucosa+ O2 + H20 ácido glucónico + H2O2


POD


2 H2O2 + 4-AF + fenol fenazona + 4 H2O
Se preparó el reactivo de la reacción: 20 ml de agua dest. + 1 ml de reactivo 4-AF + 1 ml de reactivo fenol + 60 l de la sol. enzimática. Se distribuyó 2 ml por tubo y se agregó 20 l del medio de cultivo con D-glucosa, de muestras tomadas a distintos tiempos. Se incubó 10' a 37°C y se midió la absorbancia a una longitud de onda de 550 nm.

Para determinar L-glucosa se utilizó un método químico:

Se preparó el reactivo O-toluidina + ácido acético glacial 4% en un vol. de 10 ml. Se colocó 2 ml de reactivo por tubo y se agregó 20 l de medio de cultivo con L-glucosa, a los distintos tiempos. Se incubó 5' a 100°C y se midió la absorbancia a una longitud de onda de 620 nm.
Los resultados obtenidos fueron los siguientes:


Tiempo incubación (h)

Abs. de muestras del sobrenadante del cultivo con D-Glu (0,2%)

Abs. de muestras del sobrenadante del cultivo con L-Glu (0,2%)

0

0,706

0,940




4

0,638

0,926




8

0,627

0,935




12

0,304

0,868




24

0,204

0,920




48

0,138

0,912





a- Explique los resultados obtenidos considerando la forma de incorporación de glucosa a las células.

b- Por qué no se determinó L-glucosa por el método enzimático?

c- Cómo se transformarían las absorbancias obtenidas en concentraciones de glucosa, en cada caso?
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