Question

1. cell membrane sot: bio 2b, 3dce, 4ab.

a. describe the function of each labeled part in the diagram below.
image of cell membrane structure with labels: carbohydrate, lipid, protein, cholesterol
b. describe why the cell membrane is semi - permeable.
c. define passive transport. in which direction would molecules travel? why?
d. define active transport.
e. list the three types of active transport and define them.

Explanation:

Parte A: Describir la función de cada parte etiquetada en el diagrama de la membrana celular

• Fosfolípidos (Phospholipids): Forman la bicapa lipídica, la estructura base de la membrana. Tienen una cabeza hidrofílica y colas hidrofóbicas, lo que permite la selectividad de la membrana.
• Proteínas (Proteins): Pueden ser integrales (atravesar la bicapa) o periféricas (unidas a la superficie). Participan en el transporte de moléculas, señalización, adhesión y enzimas.
• Colesterol (Cholesterol): Ajusta la fluidez de la membrana; a temperaturas altas la estabiliza, y a bajas la mantiene flexible.
• Carbohidratos (Carbohydrates): Forman glicoproteínas o glicolípidos, involucrados en la identificación celular (marcadores de identidad, como antígenos) y la adhesión.
• Cabeza (Head, de fosfolípidos): Hidrofílica, interactúa con el entorno acuoso (citoplasma o extracelular), compuesta por fosfato.

Parte B: Por qué la membrana celular es semipermeable

La membrana es semipermeable (o selectivamente permeable) porque permite el paso de algunas sustancias y bloquea a otras. La bicapa lipídica (fosfolípidos) es hidrofóbica en su interior, lo que impide el paso de moléculas polares o de gran tamaño (como azúcares o iones) a menos que utilicen proteínas de transporte. Las proteínas integrales regulan el paso de moléculas específicas (ej: canales para iones, transportadores activos/pasivos), mientras que la estructura lipídica bloquea a moléculas no lipófilas. Esto asegura que la célula mantenga su homeostasis, controlando el ingreso de nutrientes y la salida de desechos.

Parte C: Definir transporte pasivo y dirección de las moléculas

• Transporte pasivo: Movimiento de moléculas a través de la membrana sin consumo de energía (ATP). Depende del gradiente de concentración (de alta a baja concentración).
• Dirección de las moléculas: Viajan de la región de alta concentración a baja concentración (hacia el equilibrio). Ejemplos: difusión simple (moléculas lipófilas, como O₂, CO₂), difusión facilitada (moléculas polares, como glucosa, a través de proteínas transportadoras).

Parte D: Definir transporte activo

Answer:

1. Bombas de transporte (Transport pumps): Proteínas que usan ATP para mover moléculas contra su gradiente. Ej: Bomba de Na⁺/K⁺: saca 3 Na⁺ del interior y introduce 2 K⁺, manteniendo gradientes iónicos.
2. Endocitosis (Endocytosis): Captación de partículas grandes o líquidos por invaginación de la membrana, formando vesículas. Tipos:

• Fagocitosis: Captación de partículas sólidas (ej: glóbulos blancos que comen bacterias).
• Pinocitosis: Captación de líquidos o soluciones (ej: células epiteliales absorbiendo nutrientes).
• Endocitosis mediada por receptores: Captación de moléculas específicas unidas a receptores (ej: absorción de colesterol).

1. Exocitosis (Exocytosis): Liberación de sustancias (ej: hormonas, enzimas) desde vesículas que se fusionan con la membrana, expulsando su contenido al entorno extracelular.

Respuestas Resumidas (por parte):

Parte A:

• Fosfolípidos: Estructura base (bicapa), selectividad.
• Proteínas: Transporte, señalización, adhesión.
• Colesterol: Fluidez de la membrana.
• Carbohidratos: Identificación celular, adhesión.
• Cabeza de fosfolípidos: Interacción con entorno acuoso.

Parte B:

La membrana es semipermeable porque su estructura (bicapa lipídica + proteínas) permite el paso selectivo: lipídicos/small no polares pasan libremente; polares/grandes requieren proteínas de transporte.

Parte C:

Transporte pasivo: Movimiento sin energía, de alta a baja concentración (gradiente de concentración).

Parte D:

Transporte activo: Movimiento con energía (ATP), contra el gradiente (baja → alta concentración).

Parte E:

1. Bombas de transporte: Usan ATP para mover moléculas contra gradiente (ej: Na⁺/K⁺).
2. Endocitosis: Captación de partículas grandes (fago/pinocitosis, mediada por receptores).
3. Exocitosis: Liberación de sustancias via vesículas fusionadas con la membrana.

(Nota: Para cada parte, ajusta la respuesta según la profundidad pedida en el ejercicio. El formato “Answer-Explanation” se usa aquí por la naturaleza conceptual de la biología, subcampo de Ciencias Naturales.)