lunes, 20 de octubre de 2014

El mundo de los microbios

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Una pregunta que el ser humano se hace frecuentemente es si hay vida en otros planetas. Sin duda, un descubrimiento así sería revolucionario. Imaginemos lo que sintieron quienes vieron por primera vez seres diminutos que habían pasado inadvertidos bajo sus microscopios; se abrió un mundo nuevo: el de los microbios.

El trabajo del parcial 2 consiste en realizar un ensayo de una cuartilla de extensión donde el alumno pueda mostrar la parte critica sobre el texto, el aprendizaje obtenido del mismo y el interés que pudo haber resultado de una lectura que incide directamente en su programa de estudios.

El trabajo es individual y la fecha de entrega es el próximo viernes 21 de noviembre.

Las membranas de las células

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Uno de los componentes más importantes de la célula es su membrana, la cual, no obstante, durante largo tiempo fue considerada inerte, hasta que en décadas pasadas los científicos dedicados a estudiarlas descubrieron que son el asiento de un sinnúmero de operaciones. Al estudio de tales funciones está dedicado este libro.

El trabajo del parcial 2 consiste en realizar un ensayo de una cuartilla de extensión donde el alumno pueda mostrar la parte critica sobre el texto, el aprendizaje obtenido del mismo y el interés que pudo haber resultado de una lectura que incide directamente en su programa de estudios.


El trabajo es individual y la fecha de entrega es el próximo viernes 21 de noviembre.

Transporte de membrana (2)

El Transporte activo, requiere energía, ya que las sustancias se mueven en contra de los gradientes de concentración, carga eléctrica o presión.

Todas las células necesitan mover algunos materiales por sus membranas plasmáticas en contra de los gradientes de difusión. Cada célula requiere algunos nutrimentos que están en menor concentración en el medio externo que en el citoplasma. La difusión ocasionaría que la célula perdiera y no ganara esos nutrimentos.


Mecanismos de transporte a través de la membrana: Algunas sustancias requieren de proteínas específicas para ser transportadas. El transporte de estas sustancias puede realizarse A FAVOR o EN CONTRA del gradiente de concetración (gradiente químico) o de carga (gradiente eléctrico). El transporte A FAVOR DEL GRADIENTE se denomina Transporte facilitado y cuando se realiza EN CONTRA DEL GRADIENTE (derecha en la figura), por BOMBAS o Transporte activo.

Otras sustancias, como los iones de sodio y calcio en nuestras neuronas, necesitan mantenerse a más bajas concentraciones dentro de las células que en el fluido extracelular. Cuando estos iones se difunden dentro de la célula, deben bombearse hacia afuera nuevamente en contra de sus gradientes de concentración.

En el transporte activo, las proteínas de membrana utilizan la energía celular para mover las moléculas individuales y cruzar la membrana plasmática, generalmente en contra de su gradiente de concentración. Las proteínas de transporte activo atraviesan la membrana y tienen dos sitios activos.

Un sitio activo reconoce una molécula en particular y se une a él; y otro sitio (siempre en el lado interior de la membrana) se une a una molécula portadora de energía, generalmente ATP.

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Las proteínas de transporte activo con frecuencia reciben el nombre de bombas, en una analogía con las bombas de agua, porque utilizan energía para mover moléculas en contra de un gradiente de concentración.

Transporte pasivo (Difusión facilitada) por Canales iónicos. Por los canales se transportan átomos como el Na+, el Cl-, el K+, que presentan tanto carga positiva como negativa.

Las células pueden obtener líquidos o partículas, especialmente proteínas grandes o microorganismos completos como las bacterias, mediante un proceso llamado endocitosis.


Durante al endocitosis, la membrana plasmática engloba la partícula o la gota de líquido y emite un saco membranoso denominado vesícula, con la partícula dentro la lleva al interior del citoplasma.


Se distinguen tres tipos de endocitosis, basados en el tamaño de la partícula obtenida y el método de obtención.

En la pinocitosis o endocitosis de fase líquida, una parte muy pequeña de la membrana plasmática se hunde, conteniendo fluido extracelular, y lo introduce en el citoplasma como una pequeña vesícula. La pinocitosis mueve una gota de fluido extracelular contenida dentro de la parte que se hunde hacia el interior de la célula.

La célula puede captar ciertas moléculas (por ejemplo colesterol) más eficientemente por el proceso conocido como endocitosis mediada por receptor. La mayor parte de las membranas plasmáticas cuenta con muchos receptores proteicos en sus superficies externas, cada uno con un sitio de unión para una molécula de nutrimento en particular

Los receptores se mueven por la membrana fosfolipídica y se acumulan en depresiones de la membrana plasmática llamadas fosas cubiertas. Si la molécula correcta se pone en contacto con un receptor proteico en una de esas fosas cubiertas, se fija al sitio de unión. La fosa cubierta se profundiza en una bolsa en forma de U que finalmente queda dentro del citoplasma como una vesícula cubierta. Tanto el complejo de nutrimento-receptor como un poco de fluido extracelular quedan dentro de la célula en la vesícula cubierta.

La Fagocitosis se utiliza para captar partículas grandes, incluso microorganismos completos. Una Amoeba detecta otro microorganismo, por ejemplo, a un Paramecium, emite extensiones de su membrana superficial, llamadas pseudópodos (falso pie).

Los pseudópodos rodean al Paramecium, sus extremos se fusionan y la presa es llevada al interior de la Amoeba para su digestión.

La vesícula restante, llamada vacuola alimenticia, se fusiona con lisosomas cuyas enzimas digieren a la presa.

Los leucocitos también utilizan la fagocitosis y la digestión intracelular para englobar y destruir bacterias que invaden nuestro organismo.


Exocitosis del virus del HIV
Lo contrario de la endocitosis es la exocitosis (“fuera de la célula”), que con frecuencia es utilizada por parte de las células para deshacerse de materiales no deseados, productos de desecho de la digestión o para secretar materiales, que pueden ser hormonas, hacia el fluido extracelular.

Durante la exocitosis, una vesícula creada por el aparato de Golgi se mueve a la superficie celular, en donde la membrana de la vesícula se fusiona con la membrana plasmática. La vesícula se abre al fluido extracelular y su contenido se difunde hacia fuera.

jueves, 16 de octubre de 2014

Bicicleta ecológica

Enviado por Fernanda Ramirez

Pensamos alguna vez ¿qué pasaría si las bicis en realidad fueran capaces de revertir la contaminación, mediante succión de smog y bombeo de aire limpio?

Diseñada para aquellos ciclistas que sufren la mala calidad del aire por la contaminación día a día, al desplazarse en las grandes ciudades, llegó este invento que se trata de una bicicleta la cual tiene unpurificador de aire incorporado.



Ingenieros tailandeses de la compañía Lightfog Creative & Design de Bangkok, diseñaron una bicicleta que purificael aire del ciclista. La misma cuenta con un filtro entre las barras de la manija para capturar contaminantes y partículas del aire no deseados y transformarlos en aire puro.



El purificador incluye un filtro depura el polvo y contaminantes gracias a un sistema de fotosíntesis- que incluye un depósito de agua- que produce oxígeno, además de un motor eléctrico y una batería de iones de litio.





“Mientras vas en la bicicleta, el aire pasa a través del filtro en la parte delantera, donde se limpia antes de ser liberado hacia el ciclista”, informaron los ingenieros y diseñadores del innovador invento.



Por el momento la bicicleta purificadora de aire existe actualmente sólo en concepto, aunque están en proceso de desarrollo:

“Si bien la bicicleta purificadora de aire puede existir cómodamente como una idea, la realidad podría desafiar la facilidad de operarla. Estaría la pregunta de dónde cargar las baterías, por ejemplo, y dónde debieran ir los subproductos”.

Ya existe la capa de invisibilidad de Harry Potter, o algo parecido

Enviado por  Ana Rocío Guinto Rojas. 

Si tienes ganas de desaparecer por un ratito, Capa Rochester te tapa mientras vas y vienes, un invento de John Howell

Puede que la tan manida capa de invisibilidad de Harry Potter sea lo que haya inspirado a los científicos para, en los últimos tiempos, desarrollar distintos métodos, algunos sencillos y otros más complejos -que involucran nuevas tecnologías y materiales-, para ocultar objetos a la vista. El último ejemplo proviene de la Universidad de Rochester en Nueva York y, según sus autores, no sólo supera algunas de las limitaciones de los dispositivos anteriores sino que utiliza materiales de bajo coste y fácilmente disponibles en una nueva configuración. El resultado, que las cosas parecen desaparecer ante nuestra vista como por arte de magia. Lo han denominado la«Capa Rochester».

John Howell, profesor de física en la universidad estadounidense, utilizó cuatro lentes estándar que mantienen el objeto oculto a la vista incluso aunque el espectador se mueva a varios grados de distancia de la posición de visualización óptima. «Este es el primer dispositivo conocido que puede ocultar objetos en tres dimensiones vistos desde distintos ángulos y en el espectro visible», dice Joseph Choi, estudiante de doctorado en el Instituto de Óptica de Rochester.

Otras capas de invisibilidad funcionan bien cuando se mira un objeto en línea recta, pero si se mueve el punto de vista, aunque sea un poco, el objeto se hace visible. De igual forma, cambian el fondo drásticamente, por lo que es obvio que el dispositivo de ocultación está presente.

Con el fin tanto de hacer invisible un objeto como de dejar el fondo sin distorsiones, los investigadores determinaron el tipo de lente y la distancia precisa para separar las cuatro lentes. Para probar su dispositivo, colocaron un objeto en frente de un fondo de red. Al mirar a través de las lentes y cambiar su ángulo de visión, moviendo de lado a lado, la red cambiaba en consecuencia como si el dispositivo de ocultamiento no estuviera allí. No había ninguna discontinuidad en las líneas de cuadrícula detrás del objeto ocultado.

En luz visible y con grandes objetos
Los autores de la investigación dicen que la «Capa Rochester» se puede escalar tanto como el tamaño de las lentes, tanto como para ocultar cualquier gran objeto. Y, a diferencia de otros dispositivos, funciona para todo el espectro visible de la luz, en lugar de sólo para frecuencias específicas.

En un nuevo artículo enviado a la revista Optics Express y disponible en arXiv.org, Howell y Choi proporcionar la fórmula matemática para este tipo de camuflaje que puede trabajar para ángulos de hasta 15 grados o más.

Howell cree que su capa podría tener posibles aplicaciones, incluyendo su uso para que un cirujano pueda mirar a través de sus manos o el conductor de un camión haga lo propio a través de los puntos ciegos de su vehículo.
Puede que el nombre de Howell no le diga mucho, pero quizás le recuerde por crear una sencilla y barata capa de invisibilidad con espejos junto con su hijo de 14 años. La nueva capa también es sencilla. Su inventor incluso da las instrucciones en la web de la universidad como si fuera un manual de un mueble de Ikea.

La Rosa

Enviado por Carlos Brayan García Briseño
Como la reina entre las flores ya había conquistado hace siglos el corazón de la gente: la rosa es considerada como la flor probablemente más bonita del mundo. Además, su uso en la cosmética tiene una larga historia. Ya en la antigüedad, las mujeres conocían el efecto cosmético de los pétalos de rosa y los agregaban al agua de baño.

"Actualmente hay un renacimiento de la rosa como factor cosmético", explica la esteticista alemana Birgit Huber. "El agua de rosas, por ejemplo, es un componente de muchos productos cosméticos". Los precursores de esta tendencia eran los fabricantes de productos cosméticos naturales. También empresas venden productos elaborados a base de rosas. Desde hace algún tiempo, también los fabricantes convencionales se han unido a esta tendencia: Dior, por ejemplo, ha desarrollado "Prestige" una línea que incorpora sustancias cosméticas de una rosa especialmente cultivada para tal uso.

La elaboración de estas sustancias activas no es nada fácil. La materia prima es el aceite de rosas. Para obtener un litro de aceite se necesitan unas cuatro toneladas de rosas. Y también la cosecha es una actividad bastante laboriosa: tradicionalmente, las rosas se recogen manualmente en las grandes zonas de cultivo, por ejemplo en Marruecos, Bulgaria y Turquía. Quienes participan en la cosecha disponen de un periodo limitado de solo 30 días al año.

Todos estos factores hacen que el aceite de rosas sea una de las materias primas más caras de la industria cosmética. Sin embargo, el esfuerzo vale la pena: el aceite de rosas contiene más de 100 sustancias diferentes, entre ellas lípidos que protegen la piel de la deshidratación, así como ácidos grasos no saturados que suavizan la piel. "El aceite de rosas tiene varios efectos sobre la piel", explica la dermatóloga Uta Schlossberger. También fortalece los vasos sanguíneos. "Además, estimula el crecimiento de tejido nuevo y armoniza el relieve de la piel. El aceite de rosas también permite reducir el enrojecimiento y las inflamaciones de la piel.

Otro producto que se obtiene de los pétalos es el agua de rosas, que se forma prácticamente como producto secundario durante la destilación del aceite de rosas. "El agua de rosas también se usa frecuentemente en los productos cosméticos", dice la dermatóloga. "Combate las bacterias y, por esta razón, muchas veces se usa como tonificador".

Aunque las ventajas cosméticas son muy grandes, también hay riesgos: "Al igual que casi cualquier producto natural, la rosa y los productos elaborados a base de esta flor pueden causar alergias", advierte el dermatólogo Heiko Grimme.

Aparte de las ventajas cosméticas de la rosa, no hay que olvidar su aroma: "Desde hace miles de años se sabe que el olor de la rosa tiene un efecto erotizante e incluso se dice que actúa contra la tristeza", dice Schlossberger. No es de extrañar que los perfumes de rosas siguen siendo de los más solicitados.

miércoles, 15 de octubre de 2014

Transporte de membrana 1 (Osmosis)

Las células vivas están bañadas por un líquido, el cual puede ser el líquido extracelular del cuerpo humano, el agua en donde nada un organismo unicelular como la amiba o las paredes celulares saturadas de agua de una planta joven. La membrana plasmática separa el citoplasma líquido de la célula de su ambiente líquido.

Los líquidos tienen algunas características las cuales son necesarias de comprender en el estudio del transporte por las membranas:


1. Un fluido es cualquier sustancia que puede moverse o cambiar de forma en respuesta a las fuerzas externas, sin romperse, se encuentre es estado líquido o gaseoso.
2. La concentración de moléculas en un fluido es una unidad de volumen determinada.
3. Un gradiente es la diferencia física entre dos regiones del espacio, de tal manera que las moléculas tienden a moverse de una región a otra. Las células con frecuencia encuentran gradientes de concentración, presión y carga eléctrica.
Debido a que el citoplasma de una célula es muy diferente del líquido extracelular, los gradientes de concentración, carga eléctrica y, en ocasiones de presión, atraviesan la membrana plasmática, la cual ejecuta dos tipos de movimiento:
Transporte pasivo.
Transporte activo.

Transporte pasivo, en el cual no se requiere gasto de energía por parte de la célula.

La Difusión es el movimiento neto de las moléculas en un fluido, desde las regiones de alta concentración hasta las de baja concentración producidas por el gradiente de concentración.

La difusión puede presentarse:

a) De una parte de un fluido a otra.
b) Por una membrana que separa los dos compartimientos que contienen líquidos.
Mientras mayor sea el gradiente de concentración, más rápida será la difusión.
Si no intervienen otros procesos, la difusión continuará hasta que se elimine el gradiente de concentración.
La difusión no puede impulsar las moléculas con rapidez a grandes distancias.
Muchas moléculas atraviesan las membranas plasmáticas por difusión, guiadas por las diferencias de concentración entre el citoplasma y el medio externo. Las moléculas cruzan la membrana plasmática en diferentes partes y con diferente rapidez, dependiendo de las propiedades de la molécula en cuestión. Por lo tanto, se dice que las membranas plasmáticas poseen permeabilidad diferencial: permiten el paso de algunas moléculas, o su difusión en forma más rápida que otras.
Agua, gases disueltos como el oxígeno, el bióxido de carbono) y moléculas solubles en lípidos (como el carbón etílico y la vitamina A) se difunden fácilmente al cruzar la bicapa de fosfolípidos. A este proceso se le denomina difusión.

El agua, al igual que cualquier otra molécula, se mueve mediante difusión de regiones de alta concentración de agua a las de baja concentración. Sin embargo, la difusión del agua que cruza las membranas permeables diferenciales es tan importante, que se le ha dado un nombre especial: ósmosis (de la raíz griega osmos: impulso o empuje).

Una membrana con permeabilidad diferencial consta de una hoja impermeable perforada con pequeños poros que permiten que las moléculas de agua pasen por ellos, pero no moléculas mayores como el azúcar
Suponga que hacemos una bolsa de una membrana con permeabilidad diferencial, la llenamos con una solución de azúcar (soluto), la amarramos por el extremo y colocamos la bolsa en un vaso de agua pura; la bolsa se hinchará y si es lo suficientemente débil, estallará ¿Por qué?

Si usted pudiera ver las moléculas individuales, notaría que hay dos categorías de moléculas de agua en la solución de azúcar dentro de la bolsa, moléculas de agua “libres”, separadas de los azúcares, y moléculas de agua “ligadas”, unidas a los azúcares mediante puentes de hidrógeno.

En el agua pura que se encuentra fuera de la bolsa, claro está que sólo hay moléculas de agua libre que pueden difundir por los poros de la membrana, pero las moléculas de agua ligadas no, porque están unidas, al menos temporalmente, a los voluminosos azúcares. Por lo que la concentración de moléculas de agua libres es menor dentro de la bolsa que el agua fuera de la misma.


Este gradiente de concentración del agua favorece el movimiento de las moléculas de agua libres desde el agua pura que se encuentra fuera de la bolsa hasta la solución de azúcar dentro de la misma. La bolsa se hincha conforme más moléculas de agua entran a ella, en comparación con las que la abandonan. El azúcar de ninguna manera puede escaparse, de tal forma que la concentración de agua libre dentro de la bolsa siempre es más baja que el agua pura fuera de ella.

Debido a que todas las células contienen sales disueltas, proteínas, azúcares, etc., el flujo de agua por la membrana plasmática depende de la concentración de agua en el líquido que baña las células. Los fluidos extracelulares de los animales generalmente son isotónicos (“de la misma fuerza”) hacia el interior de las células corporales; esto es, la concentración de agua es igual dentro o fuera de la misma, por lo tanto, no hay una tendencia neta del agua, ya sea a entrar o salir de las células.

Si una célula se encuentra en una solución cuya concentración de soluto sea mayor que la de su citoplasma (esto es, si la solución tiene una concentración de agua menor) el agua de la célula saldrá por ósmosis.

La célula se encogerá (plasmólisis)hasta que las concentraciones de agua dentro y fuera se igualen. El medio que hace que el agua salga por ósmosis recibe el nombre de hipertónico (“de mayor fuerza”)

Por el contrario, si la solución o medio externo tiene poco o ningún soluto (más moléculas de agua “libre”), el agua entrará a la célula, haciendo que se ponga turgente (hinche). La solución que hace que entre agua por ósmosis recibe el nombre de hipotónica (“de menor fuerza”)
La ósmosis a través de las membranas es importante para el funcionamiento de muchos sistemas biológicos incluyendo la absorción de agua por las raíces de la planta, la del agua de la dieta y la reabsorción de agua y minerales en los riñones.

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