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TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANAS
Dr. Alfredo Rigalli
Veremos inicialmente algunos conceptos membrana, que tiene diferencia de carga, este
necesarios para interpretar el pasaje de solutos a medirá la diferencia de potencial existente, la cual
través de una membrana. será distinta de cero. En el caso B, en cambio si se
Una solución es eléctricamente neutra, es decir la han colocado ambas puntas del mismo lado de una
cantidad de cargas positivas (cationes) es igual a membrana, la diferencia de potencial medida será
las de cargas negativas (aniones). Una membrana cero, ya que de ese lado toda la carga tiene el
puede hacer que dos soluciones que ella separa no mismo signo. En el caso C se muestra una
sean eléctricamente neutras, acumulando una membrana que no tiene distribución de cargas
pequeña cantidad de cargas positivas de un lado y diferentes a ambos lados; si se coloca el
negativas al otro lado. Cuando esto ocurre la voltímetro como muestra la figura la diferencia de
membrana presenta una diferencia de potencial de potencial medida será cero.
membrana (∆V), también llamado potencial de
membrana. Gradiente químico (diferencia de
concentración): Se dice que existe un gradiente
Potencia de membrana: La diferencia de químico o de concentración para un soluto,
potencial eléctrico de una membrana es una cuando existe una diferencia de concentración
consecuencia de que una membrana puede tener entre ambos lados de una membrana.
diferente carga eléctrica a ambos lados. Una sustancia puede moverse del lado en que esta
Podríamos definir a la diferencia de potencial mas concentrada hacia el lado en que su
eléctrico (∆V) como una magnitud que existe concentración es menor, esto equivale a decir que
como consecuencia de la acumulación de cargas se mueve a favor del gradiente de concentración.
de diferente signo a ambos lados de una Este movimiento es espontáneo. En cambio una
membrana. sustancia que se mueve del lado mas diluido hacia
La unidad utilizada para la diferencia de potencial el lado mas concentrado, lo esta haciendo en
es el Voltios o Volt (V). Es muy comun en contra de su gradiente químico y este tipo de
biología utilizar el milivolt (mV), para medir las movimiento necesita del aporte de energía.
diferencias de potencial de membrana, debido a
que son voltajes pequeños (1 V= 1000 mV). Se Gradiente eléctrico (diferencia de potencial de
puede medir la diferencia de potencial utilizando membrana + carga eléctrica del soluto): Existe
un voltímetro. Como se puede ver en la figura 1 un gradiente eléctrico para un soluto iónico,
cuando existe cargas positiva en exceso de un
lado y negativas del otro lado de la membrana. En
M e m b ra n a
otras palabras para que una sustancia tenga
0 gradiente eléctrico debe existir una ∆V y el soluto
+ + + + + +
A debe tener carga, la falta de alguno de los dos
_ _ _ _ _ _ determina que el gradiente eléctrico sea cero. Si
0 una sustancia cargada positivamente (catión) se
+ + + + + + mueve desde el lado positivo hacia el lado negati-
B vo, lo esta haciendo a favor de su gradiente
_ _ _ _ _ _
eléctrico, este movimiento es espontáneo. En
0 cambio si un catión se mueve desde el lado
negativo hacia el lado positivo, lo esta haciendo
C
en contra de su gradiente eléctrico, por lo tanto es
no espontáneo.
Figura 1
Potencial electroquímico.
En el caso A de la figura 1, se han colocado las Conceptos:
puntas del voltímetro a ambos lados de una * Cuanto mas grandes es la concentración de una
, 68
sustancia mayor su potencial químico.
* Cuando una partícula cargada se encuentra en
un compartimiento con su misma carga tiene
mayor potencial eléctrico que cuando se encuen- +
tra en un compartimiento que tiene carga
contraria.
* Las sustancias tienden a moverse
espontáneamente desde el sitio de mayor potencial
químico al de menor potencial químico.
* Las sustancias tienden a moverse desde el sitio
C +
_
C
+
con mayor potencial eléctrico al de menor
potencial eléctrico. V
Para comprender estos conceptos analicemos los
siguientes ejemplos.
Supongamos que una sustancia pasa desde un Figura 2
sitio donde la concentración es mayor hacia donde
es menor; se puede decir también que pasa desde concentrado y con carga positiva hacia otro
un sitio donde el potencial químico es mayor hacia compartimiento mas diluido y con carga negativa,
otro donde es menor, o sea que ha pasado a favor este se ha movido desde donde su potencial
de su gradiente químico o de concentración. químico es mayor hacia donde es menor, simultá-
Si una sustancia pasa desde un sitio menos neamente se ha movido desde donde su potencial
concentrado (menor potencial químico) hacia un eléctrico es mayor hacia donde es menor. Se
sitio mas concentrado (mayor potencial químico) puede decir que se ha movido desde donde es
se dice que pasa en contra de su potencial mayor su potencial electroquímico hacia donde
químico. este es menor. Este movimiento es a favor del
Un catión (cargado positivamente) que pasa desde gradiente electroquímico.
un lado donde hay carga positiva, hacia otro con
carga negativa, lo esta haciendo a favor de su En otro ejemplo (figura 3), si tenemos una sus-
gradiente eléctrico, este movimiento es espontá- tancia cargada negativamente que se mueve desde
neo. En cambio si el catión se mueve desde un un compartimiento cargado positivamente y
sitio cargado negativamente hacia otro cargado donde su concentración es 10 mM hacia otro
positivamente, esto no sería espontáneo, ya que compartimiento con carga negativa y donde su
un catión tendería a moverse en sentido contrario. concentración es 20 mM, lo está haciendo en
Se dice que el catión se movió en contra de su contra de su potencial químico (de 10 a 20 mM) y
gradiente eléctrico. en contra de su potencial eléctrico (tiene carga
Ahora combinemos el potencial químico (concen- negativa y se mueve hacia el compartimiento con
tración) y el potencial eléctrico (cargas de la esa misma carga). Se dice que esta sustancia se
partícula y compartimientos). Supongamos un mueve desde donde es menor su potencial elec-
catión (figura 2) que se mueve desde un sitio mas troquímico hacia donde este es mayor, o sea en
contra de su gradiente electroquímico.
A- = 10 mM
A- = 20 mM
_
+
V
Figura 3
TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANAS
Dr. Alfredo Rigalli
Veremos inicialmente algunos conceptos membrana, que tiene diferencia de carga, este
necesarios para interpretar el pasaje de solutos a medirá la diferencia de potencial existente, la cual
través de una membrana. será distinta de cero. En el caso B, en cambio si se
Una solución es eléctricamente neutra, es decir la han colocado ambas puntas del mismo lado de una
cantidad de cargas positivas (cationes) es igual a membrana, la diferencia de potencial medida será
las de cargas negativas (aniones). Una membrana cero, ya que de ese lado toda la carga tiene el
puede hacer que dos soluciones que ella separa no mismo signo. En el caso C se muestra una
sean eléctricamente neutras, acumulando una membrana que no tiene distribución de cargas
pequeña cantidad de cargas positivas de un lado y diferentes a ambos lados; si se coloca el
negativas al otro lado. Cuando esto ocurre la voltímetro como muestra la figura la diferencia de
membrana presenta una diferencia de potencial de potencial medida será cero.
membrana (∆V), también llamado potencial de
membrana. Gradiente químico (diferencia de
concentración): Se dice que existe un gradiente
Potencia de membrana: La diferencia de químico o de concentración para un soluto,
potencial eléctrico de una membrana es una cuando existe una diferencia de concentración
consecuencia de que una membrana puede tener entre ambos lados de una membrana.
diferente carga eléctrica a ambos lados. Una sustancia puede moverse del lado en que esta
Podríamos definir a la diferencia de potencial mas concentrada hacia el lado en que su
eléctrico (∆V) como una magnitud que existe concentración es menor, esto equivale a decir que
como consecuencia de la acumulación de cargas se mueve a favor del gradiente de concentración.
de diferente signo a ambos lados de una Este movimiento es espontáneo. En cambio una
membrana. sustancia que se mueve del lado mas diluido hacia
La unidad utilizada para la diferencia de potencial el lado mas concentrado, lo esta haciendo en
es el Voltios o Volt (V). Es muy comun en contra de su gradiente químico y este tipo de
biología utilizar el milivolt (mV), para medir las movimiento necesita del aporte de energía.
diferencias de potencial de membrana, debido a
que son voltajes pequeños (1 V= 1000 mV). Se Gradiente eléctrico (diferencia de potencial de
puede medir la diferencia de potencial utilizando membrana + carga eléctrica del soluto): Existe
un voltímetro. Como se puede ver en la figura 1 un gradiente eléctrico para un soluto iónico,
cuando existe cargas positiva en exceso de un
lado y negativas del otro lado de la membrana. En
M e m b ra n a
otras palabras para que una sustancia tenga
0 gradiente eléctrico debe existir una ∆V y el soluto
+ + + + + +
A debe tener carga, la falta de alguno de los dos
_ _ _ _ _ _ determina que el gradiente eléctrico sea cero. Si
0 una sustancia cargada positivamente (catión) se
+ + + + + + mueve desde el lado positivo hacia el lado negati-
B vo, lo esta haciendo a favor de su gradiente
_ _ _ _ _ _
eléctrico, este movimiento es espontáneo. En
0 cambio si un catión se mueve desde el lado
negativo hacia el lado positivo, lo esta haciendo
C
en contra de su gradiente eléctrico, por lo tanto es
no espontáneo.
Figura 1
Potencial electroquímico.
En el caso A de la figura 1, se han colocado las Conceptos:
puntas del voltímetro a ambos lados de una * Cuanto mas grandes es la concentración de una
, 68
sustancia mayor su potencial químico.
* Cuando una partícula cargada se encuentra en
un compartimiento con su misma carga tiene
mayor potencial eléctrico que cuando se encuen- +
tra en un compartimiento que tiene carga
contraria.
* Las sustancias tienden a moverse
espontáneamente desde el sitio de mayor potencial
químico al de menor potencial químico.
* Las sustancias tienden a moverse desde el sitio
C +
_
C
+
con mayor potencial eléctrico al de menor
potencial eléctrico. V
Para comprender estos conceptos analicemos los
siguientes ejemplos.
Supongamos que una sustancia pasa desde un Figura 2
sitio donde la concentración es mayor hacia donde
es menor; se puede decir también que pasa desde concentrado y con carga positiva hacia otro
un sitio donde el potencial químico es mayor hacia compartimiento mas diluido y con carga negativa,
otro donde es menor, o sea que ha pasado a favor este se ha movido desde donde su potencial
de su gradiente químico o de concentración. químico es mayor hacia donde es menor, simultá-
Si una sustancia pasa desde un sitio menos neamente se ha movido desde donde su potencial
concentrado (menor potencial químico) hacia un eléctrico es mayor hacia donde es menor. Se
sitio mas concentrado (mayor potencial químico) puede decir que se ha movido desde donde es
se dice que pasa en contra de su potencial mayor su potencial electroquímico hacia donde
químico. este es menor. Este movimiento es a favor del
Un catión (cargado positivamente) que pasa desde gradiente electroquímico.
un lado donde hay carga positiva, hacia otro con
carga negativa, lo esta haciendo a favor de su En otro ejemplo (figura 3), si tenemos una sus-
gradiente eléctrico, este movimiento es espontá- tancia cargada negativamente que se mueve desde
neo. En cambio si el catión se mueve desde un un compartimiento cargado positivamente y
sitio cargado negativamente hacia otro cargado donde su concentración es 10 mM hacia otro
positivamente, esto no sería espontáneo, ya que compartimiento con carga negativa y donde su
un catión tendería a moverse en sentido contrario. concentración es 20 mM, lo está haciendo en
Se dice que el catión se movió en contra de su contra de su potencial químico (de 10 a 20 mM) y
gradiente eléctrico. en contra de su potencial eléctrico (tiene carga
Ahora combinemos el potencial químico (concen- negativa y se mueve hacia el compartimiento con
tración) y el potencial eléctrico (cargas de la esa misma carga). Se dice que esta sustancia se
partícula y compartimientos). Supongamos un mueve desde donde es menor su potencial elec-
catión (figura 2) que se mueve desde un sitio mas troquímico hacia donde este es mayor, o sea en
contra de su gradiente electroquímico.
A- = 10 mM
A- = 20 mM
_
+
V
Figura 3
