jueves, 2 de mayo de 2013

MATERIAL EXTRA. y referencias bibliograficas.

VÍDEO SOBRE SOLUCIONES ISOTÓNICAS HIPOTONICAS E HIPERTONICAS



EN ESTE LINK ENCONTRARAN MAS INFORMACIÓN ACERCA DEL POTENCIAL DE NERNST.



EN ESTE VÍDEO SE EXPLICA DETALLADAMENTE EL FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBA DE SODIO Y POTASIO Y LAS RELACIONES DE ENERGÍA Y MATERIA QUE SE LLEVA A CABO GRACIAS A LA MEMBRANA CELULAR 



ESTE  VÍDEO NOS MUESTRA LA UTILIZACION DE LA ECUACIÓN DE NERST Y LAS IMPORTANCIA EN LA CÉLULA



DISCULPEN LAS MOLESTIAS EL RESULTADO FINAL ES -85mV

BIBLIOGRAFIA.

LEVINE (1990) FISICOQUIMICA Mc Graw Hill Latinoamericana.
Karp (2007) Biología celular Mc Graw Hill`
Atkins P. y de Paula J. (2002) Fisicoquimica USA Oxford
 Lodish(2002). Biología celular y molecular. Panamericana



INTERCAMBIO DE MATERIA Y ENERGIA


NUESTRO SISTEMA QUE TIENE CARACTERÍSTICAS DE SER UN SISTEMA ABIERTO, HETEROGÉNEO Y DIATÉRMICO, PROVOCA QUE NUESTRA ECUACIÓN DE ESTADO INVOLUCRE VARIABLES DONDE LA MATERIA Y LA ENERGÍA ESTÉN PRESENTES, LOS INTERCAMBIOS DE MATERIA QUE HAY EN NUESTRO SISTEMA LOS TOMAMOS GRACIAS A NUESTRA ECUACIÓN DE ESTADO; COMO LAS CONCENTRACIONES DEL LÍQUIDO INTRACELULAR Y DEL LÍQUIDO EXTRACELULAR, ES POR DEMÁS DECIR QUE LA MATERIA NO ESTÁ ASOCIADA DIRECTAMENTE EN LA ECUACIÓN SI NO QUE LA MATERIA ESTÁ ASOCIADA EN LAS CONCENTRACIONES, EL ORDEN DE ESTO ES QUE HAY IONES DISOCIADOS EN AMBAS PARTES DE LA CÉLULA LO QUE PROVOCA QUE LA MATERIA FLUYA A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR DEPENDIENDO DE LAS NECESIDADES DE ESTA, LA CONCENTRACIÓN DE IONES LIBRES EN AMBOS LÍQUIDOS ESTÁ RELACIONADO DIRECTAMENTE CON DIFERENCIA DEL POTENCIAL ELÉCTRICO Y LA VALENCIA DEL ION POR IGUAL.



ES IMPORTANTE MENCIONAR QUE LAS INTERACCIONES ENERGÉTICAS QUE ESTÁN PRESENTES EN ESTE SISTEMA ESTÁN DICTADAS POR VARIOS FACTORES UNA DE ESTAS ES EL ADENINTRIFOSFATO (ATP) QUE SE ENCARGA DE ACTIVAR UNA PROTEÍNA LA BIEN CONOCIDA COMO BOMBA DE SODIO Y POTASIO Y LA OTRA ES LA TEMPERATURA, LOS QUE NO ESTÉN EL TANTO EN UN ÁMBITO DE LA BIOLOGÍA, ES QUE LA ENERGÍA EN FORMA DE CALOR A LA QUE APLICA LOS ALREDEDORES AL SISTEMA INFIERE EN EL AUMENTO DE TEMPERATURA LO QUE OCASIONA QUE LA DIFERENCIA DE VOLTAJE SEA DIFERENTE YA QUE NUESTRO SISTEMA ES DIATÉRMICO ENTONCES NO PODEMOS CONSIDERAR A LA TEMPERATURA COMO UNA CONSTANTE ES IMPORTANTE DECIR QUE LA PARTE DE LA ENERGÍA QUE APOSTA NUESTRO SISTEMA LLEVA A CABO UN TRABAJO YA QUE EL VOLTAJE ESTÁ DEFINIDO POR UNIDADES EN JOULES.

miércoles, 1 de mayo de 2013

ECUACION DE ESTADO.

PRIMERO QUE NADA, ANTES DE PROPONER UNA ECUACIÓN DE ESTADO ES IMPORTANTE SABER QUE ES UNA ECUACIÓN DE ESTADO.
¿ QUE ES LA ECUACIÓN DE ESTADO? ¿PARA QUE SIRVE? ¿EXISTE UNA SOLA ECUACIÓN DE ESTADO?


UNA ECUACIÓN DE ESTADO ES LA RELACIÓN QUE EXISTE ENTRE DOS O MÁS PROPIEDADES TERMODINÁMICA. EN SISTEMAS DE UN COMPONENTE Y DE UNA FASE, LA ECUACIÓN DE ESTADO INCLUIRÁ TRES PROPIEDADES, DOS DE LAS CUALES PUEDEN SER CONSIDERADAS COMO INDEPENDIENTES. AUNQUE EN PRINCIPIO SE PODRÍAN PLANTEAR RELACIONES FUNCIONALES EN QUE INTERVENGAN TRES PROPIEDADES TERMODINÁMICAS CUALESQUIERA, LAS EXPRESIONES ANALÍTICAS DE LAS RELACIONES ENTRE PROPIEDADES HAN SIDO LIMITADAS CASI COMPLETAMENTE A LA PRESIÓN, VOLUMEN Y TEMPERATURA. DEBIDO A LA INCOMPLETA COMPRENSIÓN DE LAS INTERACCIONES INTERMOLECULARES, ESPECIALMENTE EN LOS ESTADOS LÍQUIDO Y SÓLIDO, HAN SIDO UTILIZADOS MÉTODOS EMPÍRICOS PARA DESARROLLAR MUCHAS DE LAS ECUACIONES DE ESTADO DE USO GENERAL. DADO QUE LA PRESIÓN, TEMPERATURA Y VOLUMEN PUEDEN SER MEDIDOS DIRECTAMENTE, LOS DATOS NECESARIOS PARA EVALUAR LAS CONSTANTES EN TALES ECUACIONES PUEDEN SER OBTENIDOS EXPERIMENTALMENTE.

AHORA BIEN ES SABIDO QUE EXISTE ECUACIONES DE ESTADO PARA MUCHOS TIPOS Y PARA CUALQUIER TIPO DE INFORMACIÓN, EXISTEN POR EJEMPLO ECUACIONES DE ESTADO PARA GASES, PARA LÍQUIDOS Y PARA SÓLIDOS LA MAS FAMOSA QUE SE CONOCE ES "LA ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES".

LAS ECUACIONES DE ESTADO ESTA FORMADAS POR CARACTERÍSTICAS MAS IMPORTANTES DEL SISTEMA, EN ESTE CASO NUESTRO SISTEMA ES LA MEMBRANA CELULAR AQUÍ TENEMOS COMO CARACTERÍSTICA IMPORTANTE LA DIFERENCIA DEL POTENCIAL ELÉCTRICO EN LA MEMBRANA CELULAR, PARA ESTO ELEGÍ COMO ECUACIÓN DE ESTADO 
"LA ECUACIÓN DE NERNST"










DONDE:


R: LA CONSTANTE DE LOS GASES 8.31 J/Kmol
F: ES LA CONSTANTE DE FARDA 96500 cb/mol

T: TEMPERATURA DEL SISTEMA EN "K"
C2: CONCENTRACIÓN EXTRACELULAR Ce
C1: CONCENTRACIÓN INTRACELULAR Ci
Z: VALENCIA DEL ION

AV= DIFERENCIA DE VOLTAJE EN VOLTS.

ESTÁN INFORMACIÓN NOS MUESTRA QUE NUESTRA ECUACIÓN DE ESTADO DEPENDE DE VARIOS FACTORES, DE LA TEMPERATURA DE NUESTRO SISTEMA, DE LAS CONCENTRACIÓN EXTRACELULARES HE INTRACELULARES QUE POSEEN, DE EL ION QUE SE ESTA ESTUDIANDO Y LA DIFERENCIA DEL VOLTAJE.

ESTAS SON LAS VARIABLES TERMODINÁMICAS QUE UTILIZAREMOS PARA NUESTRA ECUACIÓN, ES IMPORTANTE MENCIONAR QUE EXISTE UN GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN DEPENDIENDO DE EL ION QUE ESTAMOS ESTUDIANDO.


PERO ESTO ES UN ESTIMADO, PARA AQUELLOS QUE NO ESTÁN FAMILIARIZADOS CON LA BIOLOGÍA, ES IMPORTANTE MENCIONAR QUE ESTOS GRADIENTES PUEDEN VARIAR DEPENDIENDO DE LA MEMBRANA CELULAR QUE SE ESTUDIA, DEPENDIENDO DE LA PLANTA O ANIMAL Y DE LA NUTRICIÓN DE ESTE.

LA DIFERENCIA DEL POTENCIAL ELÉCTRICO QUE SE LLEVA A CABO GRACIAS A LA MEMBRANA CELULAR NOS AYUDA A ESTUDIAR LAS LOS DIFERENTES VOLTAJES QUE SE PRODUCEN DEPENDIENDO DE DEL ION QUE ESTEMOS ESTUDIANDO, RECORDEMOS QUE LA CARGA DEL  ION ES IMPORTANTE PARA PODER CALCULAR ESTA DIFERENCIA POR QUE NOS INDICA COMO ES LA CARGA QUE HAY EN EL LIQUIDO INTRACELULAR Y LA CARGA EN EL LIQUIDO EXTRACELULAR YA QUE  LA BOMBA DE SODIO Y POTASIO  Y OTRAS PROTEINAS INTERACTURAN PARA QUE LAS CONCENTRACIONES DE LOS IONES SEAN DIFERENTES DENTRO Y FUERA DE LA CELULA LO QUE OCACIONA QUE EL POTANCIAL ELECTRO SEA MENOS POSITIVO DENTRO DE LA CELULA Y QUE AFUERA DE LA CELULA EL POTENCIAL ELECTRICO SEA MAS POSITIVO. LO QUE NOS LLEVA QUE ESTA ECUACION NOS MUESTRA LA RELACION DE LA ENERGIA GRACIAS A LA CANTIDAD DE MATERIA.


MAPA CONCEPTUAL DEL SISTEMA.


 


viernes, 12 de abril de 2013

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SISTEMA





EL OBJETO DE ESTUDIO QUE AQUÍ DE VA A MANEJAR ES LA MEMBRANA CELULAR, A ESTA MEMBRANA CELULAR SE LE DENOMINARA SISTEMA PARA CONNOTAR CON EL LENGUAJE QUE SE MANEJA EN LA TERMODINÁMICA PARA Y OBTENER UN CONTEXTO  APROPIADO.
 NUESTRO SISTEMA, ESTA COMPUESTO POR UNA MEMBRANA BILIPIDICA QUE ESTA CONSTITUIDA POR 60 % FOSFOLIPIDOS Y UN 35% PROTEÍNAS   QUE DE ACUERDO CON LAS PROPIEDADES DE ESTOS COMPONENTES DE LA MEMBRANA, HACE QUE NUESTRO SISTEMA ESTE CONFORMADO POR UNA PARED EN LA CUAL  LAS CÉLULAS BACTERIANAS NO POSEEN UN VOLUMEN DEFINIDO, MIENTRAS QUE EN LAS CELULAS EUCARIONTES SI, LAS PROPIEDADES DE LA PARED QUE TIENE ESTE SISTEMA, EN CUANTO AL INTERCAMBIO DE MATERIA ES SEMIPERMEABLE YA QUE GRACIAS A LAS PROTEÍNAS Y EL ESPACIO INTERMOLECULAR  DE LAS MOLECULAS QUE CONSTITUYEN  EL SISTEMA HACE QUE NO CUALQUIER MATERIAL PENETRE LA MEMBRANA CELULAR, POR LO CUAL SE PUEDE DECIR QUE  LAS PROTEÍNAS QUE POSEE LA MEMBRANA CELULAR, HACE DEL INTERCAMBIO DE MATERIA, SEA ULTRA ESPECIFICO, ESTO QUIERE DECIR QUE CADA PROTEÍNA PERMITE LA TRANSFERENCIA DE UNA Y SOLO UNA MOLÉCULA EN COMUN,  A ESTO SE LE CONOCE COMO UN SISTEMA DE TRASPORTE FACILITADO,
diagrama del trasporte activo en la memebrana celular
(difucion facilitada)
 EL NO FACILITADO  ES AQUEL QUE ATRAVIESA LA MEMBRANA SIN LA AYUDA DE UNA PROTEÍNA,  PERO EL CONTRA DE ESTE TRASPORTE, ES QUE NO TODAS LAS MOLÉCULAS ATRAVIESAN LA MEMBRANA GRACIAS AL ESPACIO INTERMOLECULAR DE LA CAPA BILIPIDICA, YA QUE SOLO MOLÉCULAS SUFICIENTEMENTE PEQUEÑAS USAN ESTE TIPO DE TRANSPORTE.
AHORA ¿ LA PARED DE ESTE SISTEMA TRANSFIERE ENERGÍA?  LA DESPUÉS ES SI, LA MEMBRANA CELULAR TIENE UNA PARED DIATERMICA PUESTO QUE PERMITE EL INTERCAMBIO DE ENERGÍA DEL SISTEMA A LOS ALREDEDORES, ES IMPORTANTE MENCIONAR QUE LA MEMBRANA CELULAR PUEDE ALTERAR SUS PUNTOS DE FUSIÓN Y SOLIDIFICACIÓN DE ACUERDO CON LA TEMPERATURA QUE POSEA LOS ALREDEDORES ESTA PROPIEDAD ES SUMAMENTE ÚTIL PARA MANTENER A LA MEMBRANA EN ESTADO LIQUIDO:
 LA MEMBRANA CELULAR POSEE UNA PARED FLEXIBLE LO QUE  PERMITE A LA CELULA CAMBIAR  DE VOLUMEN, ESTO PERMITE TENER DISOLUCIONES DENTRO DE LA MEMBRANA A LAS QUE SE LES DENOMINA COMO ISOTONICAS , HIPOTONICAS E HIPERTONICAS, Y VA DEPENDER DIRECTAMENTE DE LAS CONCENTRACIONES QUE ESTE ADENTRO O A FUERA DE NUESTRO SISTEMA, ESTO ES POR QUE LA CÉLULA VA A TENDER A CREAR UN EQUILIBRIO ENTRE LAS CONCENTRACIONES, SE LE VA A LLAMAR SOLUCIÓN ISOTONIA CUANDO HAY EQUILIBRIO ENTRE LAS CONCENTRACIONES AFUERA Y DENTRO DE LA MEMBRANA, SE LE VA A LLAMAR HIPOTONICA CUANDO LA CONCENTRACIÓN DE LOS ALREDEDORES SEA MENOR ESTO VA A SER QUE EL SISTEMA ABSORBA AGUA INFLÁNDOSE PARA DISMINUIR SU CONCENTRACIÓN HASTA LLEGAR AL EQUILIBRIO, Y EN LAS HIPERTONICAS ES AL REVES LA CONCENTRACIÓN DENTRO DEL SISTEMA ES TAN BAJO A COMPARACIÓN  DE LOS ALREDEDORES QUE EXPULSA AGUA PARA LLEGAR AL EQUILIBRIO.


CON LO ANTERIOR PODEMOS DECIR QUE LA MEMBRANA CELULAR ES UN SISTEMA ABIERTO, POR QUE PERMITE EL PASO DE MATERIA, SI NO CUALQUIER TIPO DE MATERIA YA QUE LAS PROTEÍNAS RESTRINGEN EL PASO DE CUALQUIER SUSTANCIA, NUESTRO SISTEMA ES HETEROGÉNEO  PORQUE SABEMOS QUE LA MEMBRANA CELULAR ES LIQUIDA GRACIAS A QUE ES UNA CAPA BILIPIDICA PERO LAS PROTEÍNAS Y OTRAS SUSTANCIAS PUEDEN QUE LA CONSTITUYEN NO ESTÉN EN LE MISMO ESTADO DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA.
EL NUMERO DE COMPONENTES QUE POSEE NUESTRO SISTEMA ES INDESCRIPTIBLE
 PRINCIPALMENTE PORQUE CONTIENE MUCHAS SUSTANCIAS DIFERENTES ESTO POR QUE; LA CONSTITUCIÓN PRIMARIA DE LAS PROTEÍNAS ES DIFERENTE, CONTIENE DIFERENTES TIPOS DE FOSFOLIPIDOS Y AMINO-ALCOHOLES. PERO SI BASAMOS  EN ESTO EL NUMERO DE COMPONENTES SERIA 2, LIPIDOS, Y PROTEÍNAS.
Y BUENO POR ULTIMO CABE DESTACAR QUE GRACIAS A QUE LAS PAREDES DE NUESTRO SISTEMA, LE DA A NUESTRO SISTEMA LA CARACTERÍSTICA DE SER DIATERMICO YA QUE  SABEMOS QUE PUEDE TRANSFERIR ENERGÍA.