domingo, 27 de noviembre de 2011


Resumenes de los artículos en ingles : The fluid Mosaic Model of the structure of cell membranes, Regulation of transbilayer plasma membrane phospholipid asymmetry, Lipid rafts: contentious only from simplistic standpoints .
 The fluid Mosaic Model of the structure of cell membranes 
S.J Singer and Garth L. Nicolson
Science vol 175

Este artículo nos habla primeramente de la importancia que implica la célula en las diversas funciones de los seres vivos , nos habla de que a lo largo de la historia muchos investigadores y cientificos se han asombrado de la diversidad de los componentes de la membrana  asi como de las funciones de la misma , el modelo de mosaico fluido se presenta para la organización  y la estructura de las proteínas y los lípidos de las membranas biológicas. El modelo es consistente con las restricciones impuestas por la termodinámica. En este modelo, las proteínas que son parte integral de la membrana son un conjunto heterogéneo de moléculas globulares, cada una dispuestas en una estructura anfipática, es decir, con los grupos iónicos y polares altamente sobresalen de la membrana en la fase acuosa, y los grupos no polares en gran parte sepultado en el interior hidrofóbico de la membrana. Estas moléculas globulares están parcialmente incrustadas en una matriz de fosfolípidos. La mayor parte de los fosfolípidos está organizada como una doble capa discontinua, fluida, aunque una pequeña fracción de los lípidos pueden interactuar específicamente con las proteínas de membrana. La estructura de mosaico fluido es por lo tanto, formalmente análogo a una solución orientada en dos dimensiones de las proteínas integrales (o lipoproteínas) en la bicapa de fosfolípidos solvente viscoso. Experimentos recientes con una gran variedad de techniqes y varios sistemas de membrana diferentes se describen, todo lo cual instigar consistente con, y añadir mayor cantidad de detalles que, el modelo de mosaico fluido. Por lo tanto, parece apropiado sugerir posibles mecanismos para funciones de la membrana y fenómenos mediados por membrana a la luz del modelo. A modo de ejemplo, los mecanismos comprobables experimentalmente, se sugieren los cambios de la superficie celular en la transformación maligna, y para efectos de cooperación expuesto en las interacciones de las membranas con algunos ligandos específicos.El trabajo de Singer sobre la estructura de la membrana se originó en la década de 1950 cuando, junto con los químicos de otras proteínas, demostró que muchas proteínas solubles en agua como los que se encuentran en el citoplasma de forma inesperada puede disolverse en no acuosos, solventes no polares. Además, la forma de una proteína asume diferentes en ambientes hidrofóbicos e hidrofílicos .
Según este modelo, las proteínas de membrana son de dos tipos: las proteínas periféricas, que se disuelven en el citoplasma y relativamente menos estrechamente asociados con la superficie de la membrana y las proteínas integrales, que están integrados en la matriz lipídica en sí.


Regulation of transbilayer plasma membrane phospholipid asymmetry.
David L.Daleke
Medical Sciences Program, Deparment of biochemistry and molecular biology, Indiana University School of Medicine , Bloomington , IN, 47405





Este articulo nos habla de que los lípidos se encuentran asimétricamente distribuidos a lo largo de la bicapa , los que contienen grupos amino enriquecen la cara citoplasmática de la membrana celular, mientras que los que contienen colina, y esfingolipidos enriquecen la cara exterior. El mantenimiento de la asimetría de los lípidos es esencial para el funcionamiento normal de la membrana, y la alteración de esta asimetría se asocia con activación de las células o condiciones patológicas.
Debido a la difusión pasiva de  lípidos es lenta, una serie de proteínas han evolucionado para disipar cualquiera o mantener el gradiente de los lípidos. Estas proteínas se dividen en tres clases: 1) Dirigida, dependiente de ATP transportistas ("flippasas"), 2) Dirigida, dependiente de ATP transportistas ("floppasas"), y 3) bidireccional, independiente de ATP transportistas (" scramblasas "). La flippasa  es altamente selectiva para la fosfatidilserina y funciones para mantener este lípido secuestrado de la superficie celular. La actividad de la floppasa  se ha asociado con la clase ABC de los transportadores transmembrana. Aunque son principalmente inespecíficos, por lo menos dos miembros de esta clase sirven para mostrar la selectividad de los lípidos sustrato.  Las Scramblasas son inherentemente no específicas y la función de seleccionar al azar la distribución de los lípidos recién sintetizados en el retículo endoplásmico o los lípidos de la membrana plasmática de las células activadas.
Se trata de la acción combinada de estas proteínas y las propiedades físicas de la bicapa de la membrana que generan y mantienen la asimetria de la membrana.

Lipid rafts: contentious only from simplistic standpoints
John F. Hancock 
www.nature.com/reviews/mocellbio
Nature reviews/ Molecular cell biology


Este articulo en principio nos habla acerca de la hipótesis de que las balsas lipídicas existen en las membranas plasmáticas poseen  funciones biológicas esenciales sigue siendo controvertido. La heterogeneidad lateral de las proteínas en la membrana plasmática es indiscutible, pero la contribución de las agrupaciones  de los lípidos de colesterol dependen de este complejo, esta organización promueve el debate vigoroso. A la luz de los recientes estudios con membranas modelo, modelado computacional y la biología celular innovadora, propongo un modelo actualizado de las balsas lipídicas que se ajusta fácilmente a diversos puntos de vista sobre la membrana plasmática de micro-empresa. n este artículo se tendrá en cuenta las propiedades biofísicas de las membranas modelo que se basa la hipótesis de los lípidos balsa, y las limitaciones de los enfoques bioquímicos que se han utilizado para estudiar las balsas en las membranas biológicas que explican en gran parte del debate actual sobre la hipótesis antes mencionadas. Después de examinar los desafíos a los que están involucrados en la correlación de las observaciones que se han hecho en el modelo y las membranas celulares, me centro en la síntesis de los datos más recientes sobre el tamaño de los dominios de lípidos en las membranas modelo con las observaciones que se han obtenido por las membranas plasmáticas de imagen intacta. Estos enfoques incluyen el seguimiento de imágenes de una sola partícula , el seguimiento de un solo vídeo fluoróforo , la resonancia de fluorescencia la transferencia de energía , homo-FRET y microscopía electrónica . Por un lado, estos estudios desafían la hipótesis nula de que simplistas basadas en lípidos asambleas, como las balsas de lípidos, no existen en las membranas biológicas. Por otro lado, es oportuno reconsiderar la hipótesis de balsa a la luz de estos nuevos datos, porque el modelo de consenso que emerge es más complejo que una noción simplista de las balsas estable, libre de lípidos de difusión. Algunas preguntas interesantes acerca de la nueva estructura y función de las balsas de lípidos en la membrana plasmática, que se plantea este modelo de serie revisada, serán discutidos. 
A pesar de la membrana plasmática es un orgánulo complejo, su estructura básica consta de una bicapa de fosfolípidos. Algunas ideas sobre el comportamiento de esta estructura básica se puede anticipar mediante el análisis de las membranas modelo, que consisten de bicapas simple, fosfolípidos hidratados. Una propiedad importante de un modelo de membrana se revela como la temperatura de la bicapa se incrementa progresivamente.A una fase líquida desordenada (L d ). La movilidad lateral de los lípidos, que está muy restringido en el S o fase, aumenta, y las cadenas de acilo lado se desordenan y ya no se empacan bien en conformaciones rígidas rectas. Si la membrana también contiene colesterol suficiente, una tercera fase (líquido ordenado) . La L o fase se caracteriza por un alto grado de ordenamiento de acilo de cadena, lo cual es típico de la S o fase, pero con el trastorno de traslación (o aumento de la movilidad lateral) que es característico de la L d fase, de tal manera que la difusión de lípidos en la L o fase es sólo de dos a tres veces más lento que en la L d fase. Precisamente cómo el colesterol conduce la formación de la L o fase aún no está claro . Es importante destacar que, en las membranas que componen las mezclas apropiadas de esfingomielina, fosfolípidos saturados y colesterol, L o y L d fases pueden coexistir.
Las balsas de lípidos en las membranas biológicas se postulan para ser microdominios con una estructura de lípidos que es equivalente a la L o fase de las membranas modelo, y estar rodeado de un Estado Palestino "mar" de la membrana con una estructura de lípidos que es equivalente a la L d fase de las membranas modelo. El término abreviado "L o dominio 'captura de estos conceptos y se utilizará en adelante en este artículo. El papel crucial de colesterol en permitir L o formación de fase por lo tanto, proporciona la base teórica para experimentos de reducción del colesterol que son ampliamente utilizados para interrumpir el L o estructura de las balsas de lípidos en las células vivas. Sin embargo, es importante darse cuenta de que las drogas tales como la [beta]-metil-ciclodextrina que se utilizan para extraer el colesterol de la membrana plasmática también tienen otros efectos . Por otra parte, un comentario es necesario aquí en la otra técnica bioquímica que es ampliamente utilizado para estudiar las balsas lipídicas. Detergente de membrana resistente (DRM) fracciones que son preparados a partir de membranas modelo y las membranas celulares son ricas en colesterol y esfingomielina, y contienen un subconjunto de los lípidos de membrana anclada y proteinas integrales  . Estas observaciones, entre otras cosas, han dado lugar a la suposición de que L o dominios de lípidos balsas y DRM se puede considerar como términos sinónimos . Esta hipótesis ha llevado a un número cada vez mayor de proteínas que se asigne a las balsas lipídicas basado solamente en su asociación con DRM, y ha provocado una serie de preguntas válidas, que es crucial que se le pregunte de la hipótesis de las balsas lipídicas.


sábado, 26 de noviembre de 2011

SEGUNDO CUESTIONARIO:

1.       ¿Qué son las soluciones químicas?
Las soluciones químicas, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una solución constituye una de sus principales características.
2.       ¿Qué es la solubilidad de una sustancia?
La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, la solubilidad de un soluto es la cantidad de este.

3.       ¿Qué es la fracción molar de un soluto?
La fracción molar de un soluto S (Xsoluto) es la relación entre el número de moles del soluto y el número total de moles de la disolución, usada frecuentemente para gases. Se define como:
Xsoluto=nsoluto/ntotal,

siendo nsoluto el número de moles del soluto S, y ntotal el número total de moles de todos los solutos en disolución.
4.-  ¿Cuáles son los estados físicos de la materia?; mencione sus características:
 Sólido                                                                                                                                  
Un sólido tiene forma y volumen bien definidos, con partículas que se mantienen estrechamente unidas entre si.
Liquido
Un liquido tiene volumen definido, pero no tiene forma definida, y sus partículas están unidas entre si, firme pero no rígidamente.
Gas
Un gas tiene volumen indefinido pero no forma fija, y sus partículas se mueven independientemente entre si.
5.- ¿Qué es el punto de ebullición de un líquido?
El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor se iguala a la presión aplicada en su superficie. Para los líquidos en recipientes abiertos, ésta es la presión atmosférica.
6.- ¿Qué es el punto de congelación de un líquido?
El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido y del sólido se igualan.
El punto de congelación se alcanza en una solución cuando la energía cinética de las moléculas se hace menor a medida que la temperatura disminuye; el aumento de las fuerzas intermoleculares de atracción y el descenso de la energía cinética son las causas de que los líquidos cristalicen.
7.- ¿Qué es la teoría cinética de los gases?
La teoría cinética de los gases es una teoría física que explica el comportamiento y propiedades macroscópicas de los gases a partir de una descripción estadística de los procesos moleculares microscópicos.
8.- ¿Qué es un sistema termodinámico?
Sistema es la porción delimitada y especificada del mundo físico, que contiene cantidades definidas de sustancia que se consideran bajo estudio o constituyen nuestro interés.
9.- ¿A qué se refiere la ley de las presiones parciales, de Dalton?
Indica que la presión total de una mezcla de gases es igual a la suma de las presiones parciales de los componentes de la mezcla.
La ley de Dalton es muy útil cuando deseamos determinar la relación que existe entre las presiones parciales y la presión total de una mezcla de gases.
10.- ¿Qué es una solución electrolítica?
Se llaman soluciones electrolíticas a todas aquellas en las que el soluto se encuentra disuelto en el solvente formando IONES.
11.- ¿Qué es la ósmosis?
Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.
12.- ¿Qué se entiende por presión osmótica?
Entendemos por presión osmótica, a aquella que sería necesaria para detener el flujo de agua a través de la membrana semipermeable.
13.- ¿Qué es una pila eléctrica?
Una pila eléctrica es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo.
14.- ¿De qué está compuesta una pila?
Las pilas básicamente consisten en dos electrodos metálicos sumergidos en un líquido, sólido o pasta que se llama electrolito. El electrolito es un conductor de iones.
15.- ¿Qué es un electrodo?
Un electrodo es una placa de membrana rugosa de metal, un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en una válvula termoiónica), un gas (en una lámpara de neón), etc.

16.- ¿Qué tipo de celdas posee un electrodo?
Celda primaria
Una celda primaria es un tipo especial de celda electroquímica en la cual la reacción no puede ser revertida, y las identidades del ánodo y cátodo son, por lo tanto, fijas. El cátodo siempre es el electrodo positivo. La celda puede ser descargada pero no recargada.
 Celda secundaria
Una celda secundaria, una batería recargable por ejemplo, es una celda en que la reacción es reversible. Cuando la celda está siendo cargada, el ánodo se convierte en el electrodo positivo (+) y el cátodo en el negativo (-).
17.- ¿Qué es la electroforesis? 
 La electroforesis es un método de laboratorio en el que se utiliza una corriente eléctrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas según su tamaño y carga eléctrica a través de una matriz gelatinosa.
18.- ¿Qué son los métodos electroforéticos zonales?
Son los más comunes, dada su alta aplicabilidad en diferentes campos. Son útiles para lograr la separación de mezclas complejas. Se aplican pequeñas cantidades de la disolución de proteínas a un soporte sólido, que se impregna con una solución tampón.
19.- Mencione algunos tipos de electroforesis:
Electroforesis en gel de poliacrilamida
Electroforesis en gel de agarosa
Electroforesis capilar
Isoelectroenfoque
Electroforesis bidimensional
20.- ¿Cuales son las fuentes de error de la electroforesis?
La electroforesis es una técnica muy sensible y puede ser afectada por muchos errores experimentales, como la temperatura durante la polimerización y la corrida del gel, velocidad de la polimerización, niveles de catalizador, pureza del reactivo,  tiempo de corrida y preparación de las muestras.
BIBLIOGRAFIA:
. E.D.P. de Robertis, E.M.F. de Robertis I y II. Biología Molecular y  Celular
http://www.um.es/molecula/sales06.htm
http://www.ehu.es/biomoleculas/agua/coligativas.htm

martes, 22 de noviembre de 2011

Cuestionario 1: Membrana celular, transporte de membrana y sinapsis.


1.-¿Qué es la membrana celular?
La membrana celular, plasmática o citoplasmática es una estructura laminar formada principalmente por lípidos y proteínas que recubre a las células y define sus límites.
2.- Mencione las funciones principales de la membrana celular:

aislar selectivamente el contenido de la célula del ambiente externo

regular el intercambio de sustancias entre el interior y exterior celular (lo que entra y sale de la célula); 
 
3.- Cuales son las principales fundamentos del mosaico fluido:
  •  Considera que la membrana es como un mosaico fluido en el que la bicapa lipídica es la red cemetante las proteínas embebidas en ella, interaccionando unas con otras y con los lípidos.
  • Tanto las proteínas como los lípidos pueden desplazarse lateralmente.
  •  Los lípidos y las proteínas integrales se hallan dispuestos en mosaico.
  •  Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución fundamentalmente de los glúcidos, que sólo se encuentran en la cara externa.
     
4.- ¿Cuales son las proteinas que conforman la membrana?
Las proteínas de membrana pueden ser extrínsecas o intrínsecas. Las extrínsecas se encuentran enteramente fuera de la membrana pero unidas a ella por uniones tipo puente hidrogeno, van der Waals o iónicas. Las intrínsecas embebidas en la membrana. Muchas se extienden desde una cara a la otra de la membrana y se conocen como proteínas de transmembrana

 5.-¿Cuáles son las funciones de los carbohidratos en la membrana celular?
Su principal función es la de ser receptores de señales ya que siempre se encuentran en la cara externa (superior) de la membrana.

 6.- ¿Qué es el transporte celular?
El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana plasmática o el movimiento de moléculas dentro de la célula.


7.- ¿Qué tipos de transporte se llevan a cabo en la membrana, descríbalos:
  • Transporte pasivo

Transporte simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante en la cual la célula no requiere de energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o del gradiente de carga eléctrica.
  • Difusión facilitada

La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:
  • Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana
  • Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana
  • De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo

  •  Ósmosis
La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto en que hay menor concentración de solutos a uno de mayor concentración de solutos para igualar concentraciones en ambos extremos de la membrana bicapa fosfolipidica.
  • Transporte activo                                                  

Es un mecanismo que permite a la célula transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones de menor concentración a otras de mayor concentración. Es un proceso que requiere energía, llamado también producto activo debido al movimiento absorbente de partículas que es un proceso de energía para requerir que mueva el material a través de una membrana de la célula y sube el gradiente de la concentración.
  • Endocitosis

La endocitosis es el proceso celular, por el que la célula mueve hacia su interior moléculas grandes o partículas, este proceso se puede dar por evaginación, invaginación o por mediación de receptores a través de su membrana citoplasmática, formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular y se incorpora al citoplasma.
 
  • Exocitosis

Es la expulsión de sustancias como la insulina a través de la fusión de vesículas con la membrana celular.
La exocitosis es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su contenido.
La exocitosis se observa en muy diversas células secretoras, tanto en la función de excreción como en la función endocrina.

8.-¿Qué es la sinapsis? 
La sinapsis o articulación interneuronal corresponde a las estructuras que permiten el paso del impulso nervioso desde una célula nerviosa a otra.

  

9.- ¿Qué es un neurotransmirsor?
Los Neurotransmisores son sustancias químicas sintetizadas en el pericarion y almacenadas en los terminales nerviosos en Vesículas Sinápticas. que permiten la transmisión de impulsos nerviosos a nivel de las sinapsis.

 
10.-Defina que es el impulso nervioso:
El impulso nervioso es un potencial propagado por el axón desde el soma, tras haber cambiado su polarización ante un estímulo.


BIBLIOGRAFIA:
http://www.biologia.edu.ar/celulamit/proteins.htm
www.personales.ulpgc.es/ecastro.dbbf/.../Transporte2004.pdf
http://www.med.ufro.cl/Recursos/neuroanatomia/archivos/3_neurohistologia_archivos/Page420.htm 



                 
Potenciómetro

 Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar más potencia.

Construcción

Existen dos tipos de potenciómetros:
  • Potenciómetros impresos, realizados con una pista de carbón o de cermet sobre un soporte duro como papel baquelizado, fibra, alúmina, etc. La pista tiene sendos contactos en sus extremos y un cursor conectado a un patín que se desliza por la pista resistiva.
  • Potenciómetros petados. Consiste en un arrollamiento toroidal de un hilo resistivo (por ejemplo, constantán) con un cursor que mueve un patín sobre el mismo.

Potenciómetros rotatorios multivuelta utilizados en electrónica. Estos potenciómetros permiten un mejor ajuste que los rotatorios normales.





                                      Potenciómetros deslizantes.


Según su aplicación se distinguen varios tipos:

  • Potenciómetros de mando. Son adecuados para su uso como elemento de control en los aparatos electrónicos. El usuario acciona sobre ellos para variar los parámetros normales de funcionamiento. Por ejemplo, el volumen de una radio.
  • Potenciómetros de ajuste. Controlan parámetros preajustados, normalmente en fábrica, que el usuario no suele tener que retocar, por lo que no suelen ser accesibles desde el exterior. Existen tanto encapsulados en plástico como sin cápsula, y se suelen distinguir potenciómetros de ajuste vertical, cuyo eje de giro es vertical, y potenciómetros de ajuste horizontal, con el eje de giro paralelo al circuito impreso.
Según la ley de variación de la resistencia R = ρ(θ):

  • Potenciómetros lineales. La resistencia es proporcional al ángulo de giro.
  • Logarítmicos. La resistencia depende logarítmicamente del ángulo de giro.
  • Senoidales. La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos potenciómetros senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no.
  • Antilogarítmicos (exponenciales?)...
En los potenciómetros impresos la ley de resistencia se consigue variando la anchura de la pista resistiva, mientras que en los bobinados se ajusta la curva a tramos, con hilos de distinto grosor.
Potenciómetros multivuelta. Para un ajuste fino de la resistencia existen potenciómetros multivuelta, en los que el cursor va unido a un tornillo desmultiplicador, de modo que para completar el recorrido necesita varias vueltas del órgano de mando.

Tipos de potenciómetros de mando


  • Potenciómetros rotatorios. Se controlan girando su eje. Son los más habituales pues son de larga duración y ocupan poco espacio.
  • Potenciómetros deslizantes. La pista resistiva es recta, de modo que el recorrido del cursor también lo es. Han estado de moda hace unos años y se usa, sobre todo, en ecualizadores gráficos, pues la posición de sus cursores representa la respuesta del ecualizador. Son más frágiles que los rotatorios y ocupan más espacio. Además suelen ser más sensibles al polvo.
  • Potenciómetros múltiples. Son varios potenciómetros con sus ejes coaxiales, de modo que ocupan muy poco espacio. Se utilizaban en instrumentación, autorradios, etc.

Potenciómetros digitales

Se llama potenciómetro digital a un circuito integrado cuyo funcionamiento simula el de un potenciómetro Analógico. Se componen de un divisor resistivo de n+1 resistencias, con sus n puntos intermedios conectados a un multiplexor analógico que selecciona la salida. Se manejan a través de una interfaz serie (SPI, I2C, Microwire, o similar). Suelen tener una tolerancia en torno al 20% y a esto hay que añadirle la resistencia debida a los switches internos, conocida como Rwiper. Los valores mas comunes son de 10K y 100K aunque varia en función del fabricante con 32, 64, 128, 512 y 1024 posiciones en escala logarítmica o lineal. Los principales fabricantes son Maxim, Intersil y Analog Devices. Estos dispositivos poseen las mismas limitaciones que los conversores DAC como son la corriente máxima que pueden drenar, que esta en el orden de los mA, la INL y la DNL, aunque generalmente son monotónicos.



 Bibliografía:
http://es.wikipedia.org/wiki/Potenci%C3%B3metro





                                    ELECTROFORESIS
       
  La electroforesis es un método de laboratorio en el que se utiliza una corriente eléctrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas según su tamaño y carga eléctrica a través de una matriz gelatinosa.
         Fue empleado por primera vez por  en el año 1937, pero su importancia vino a incrementarse cuando en los años cincuenta E. L.Durrum y Arne W.K. Tiselius , impulsaron la electroforesis de zona, nombre que se asigno a la separación de materiales en un campo eléctrico en presencia de algún tipo de soporte; aunque este termino se limito originalmente al análisis de coloides y partículas submicroscopicas , se ha convertido en estos últimos años en una metodología aplicada a sustancias de bajo peso molecular.
1. Fundamento.
       Cuando una mezcla de moléculas ionizadas y con carga neta son colocadas  en un campo eléctrico, estas experimentan una fuerza de atracción hacia el polo que posee carga opuesta, dejando transcurrir  cierto tiempo las moléculas cargadas positivamente se desplazaran hacia el cátodo (el polo negativo) y aquellas cargadas positivamente se desplazaran hacia el ánodo (el polo positivo).
        El movimiento de las moléculas esta gobernado también por dos fuerzas adicionales; inicialmente la fricción con el solvente dificultará  este movimiento originando una fuerza que se opone , por otro lado  las moléculas tienen que moverse en forma aleatoria o movimiento browniano debido a que poseen energía  cinética propia denominado  difusión.  La energía cinética de las moléculas aumenta con la temperatura, por ello a mayor temperatura mayor difusión.
      La suma de todas estas fuerzas provoca que las moléculas no migren de una manera homogénea, de tal manera que, si las moléculas son colocadas en un cierto lugar de solución, los iones comenzaran a moverse formando un frente cuya anchura aumentara con el tiempo.
        Para reducir la anchura de este frente podemos reducir el movimiento de las moléculas empleando un medio que oponga mas resistencia a dicho movimiento. Una forma común de hacer esto es formar un gel. El gel consiste de un polímero soluble de muy alto peso molecular que atrapa moléculas de agua y forma un tamiz  que dificulta el movimiento de los solutos, consecuentemente, la migración electroforética de las moléculas será mas lenta, pero el ensanchamiento del frente se vera reducido también.
1.2 Métodos electroforeticos zonales.
        Son los más comunes, dada su alta aplicabilidad en diferentes campos. Son útiles para lograr la separación de mezclas complejas. Se aplican pequeñas cantidades de la disolución de proteínas a un soporte sólido, que se impregna con una solución tampón. Los  soportes son en general polímeros y forman un gel poroso que restringe el movimiento de las moléculas a través del medio durante la electroforesis y disminuyen los flujos  de convección del solvente.
        Como soporte han sido utilizados papel (celulosa), almidón, poliacrilamida, agarosa y acetato de celulosa, entre otros.  Este método tiene gran poder resolutivo por que se aplica una cantidad pequeña de proteína a una zona estrecha, mientras que la  longitud del trayecto es mucho mayor  que la zona de aplicación. El equipamiento requerido es simple, fuente de poder,  cubeta vertical u horizontal donde se colocan el soporte y dos electrodos  Los más utilizados son:
1.2.1 Electroforesis en gel de poliacrilamida.  
    Los geles de poliacrilamida se forman por  polimerización de la acrilamida por acción de un agente entrecuzador, es químicamente inerte, de propiedades uniformes, capaz de ser preparado de forma rápida y reproducible. Forma, además, geles transparentes con estabilidad mecánica, insolubles en agua, relativamente no iónicos y que permiten buena visualización de las bandas durante un tiempo prolongado. Además tiene la ventaja de que variando la concentración de polímeros, se puede modificar de manera controlada en el tamaño del poro, lamentablemente cada vez se emplea menos en diagnostico debido a su neurotoxocidad.
1.2.2 Electroforesis en geles de gradientes. 
    El uso de geles de poliacrilamida que tienen un gradiente creciente de concentración de archilamida + bisacrilamida, y en consecuencia un gradiente decreciente en el tamaño del poro, pueden tener ventajas sobre los geles de concentraciones uniformes de acrilamida. En un gel en gradiente la proteína migra hasta alcanzar una zona donde el tamaño de poro impida cualquier avance. Una vez se alcanza el limite del poro no se produce una migración apreciable aunque no se detiene completamente. Una de las ventajas de este tipo de geles es que resuelve mejor las bandas pues las concentra en regiones mas estrechas, además de incrementar el rango de pesos  moleculares que se pueden resolver en un mismo gel comparado con los de una concentración fija. (Diapositiva n 9)
1.2.4 Electroforesis en geles de agarosa. 
    La agarosa es un polisacárido (originalmente obtenido de algas, como el agar-agar, pero de composición homogénea), cuyas disoluciones (típicamente de 0.5 a 2 %) poseen la propiedad de permanecer liquidas por encima de 50 grados C y formar un gel, semisólido al enfriarse. Este gel esta constituido por una matriz o trama tridimensional de fibras poliméricas embebida en gran cantidad de medio líquido, que retarda el paso de las moléculas, se usa usualmente para separar moléculas grandes de alrededor 20.000 nucleótidos.
1.2.5 Electroforesis capilar.
    La electroforesis capilar se basa en los mismos principios de las técnicas electroforeticas convencionales, pero utiliza condiciones y tecnología distinta que nos permiten obtener una serie de ventajas al respecto, Esta separación de péptidos realizada sobre un capilar de silica fundida a potenciales elevados 20 a 30 Kv en un campo de 400 a 500 v/cm refrigerados por aire.
    La corriente electroendosmótica (FEO) generada por los grupos silanol de la superficie interna del capilar da como resultado una corriente plana del frente del líquido que contrasta con el frente parabólico de la cromatografía líquida de alta resolución .
    La ventaja de esta técnica es que el capilar de silica fundida que generalmente se cubre con una capa de polimina para darle mayor rigidez y resistencia, tiene una ventaja a través de ella que permite el pasaje de la luz UV de tal manera que la visualización es on-line.
Con esta técnica descripta es posible separar cationes, aniones, proteínas, macromoléculas y sustancias no cargadas en forma simultánea.
1.2.6 Isoelectroenfoque.
    Esta técnica, habitualmente denominada electroenfoque se basa  en el desplazamiento de las moléculas en un gradiente de pH.  Las moléculas amfotéricas, como los aminoácidos, se separan en un medio en el que existe una diferencia de potencial y un gradiente de pH . La región del ánodo es Ácida y la del cátodo es alcalina. Entre ambos se establece un gradiente de pH  tal que las moléculas que se han de separar tenga su punto isoeléctrico dentro del rango. Las sustancias que inicialmente se encuentran en regiones de pH inferior a su punto isoeléctrico estarán cargadas positivamente y migraran hacia el cátodo, mientras aquellas que se encuentran en medios con pH más bajos que su punto isoeléctrico tendrán carga negativa  y migraran hacia el ánodo. La migración les conducirá a una región dónde el pH  coincidirá con su punto isoléctrico, tendrán una carga  neta nula y se detendrán.  De esta forma las moléculas amfotéricas se sitúan en estrechas bandas donde coincide su punto isoeléctrico con el pH.
1.2.7 Electroforesis bidimensional.
    La electroforesis bidimensional se basa en separar las proteínas en una mezcla según sus dos propiedades moleculares, una en cada dimensión. El procedimiento más usado se basa en la separación en una primera dimensión mediante isoelectroenfoque y la segunda dimensión según peso molecular mediante electroforesis en poliacrilamida.
1.3 Fuentes de error en la electroforesis.
         La electroforesis es una técnica muy sensible y puede ser afectada por muchos errores experimentales, como la temperatura durante la polimerización y la corrida del gel, velocidad de la polimerización, niveles de catalizador, pureza del reactivo,  tiempo de corrida y preparación de las muestras.
 
 1.4 Bibliografía.
. E.D.P. de Robertis, E.M.F. de Robertis I y II. Biología Molecular y  Celular
. Krause, U., Thomson-carter, F.M. ? Pennington, T.H. 1996. Molecular Epidemiology of Escherichia coli O157:H7 by Pulsed-Field Gel Electrophoresis and Comparison with That by Bacteriophage Typing. J.Clin. Microbiol. 34:959-961
Berkelman T., Stenstedt T. 2-D Electrophoresis using immobilized pH gradients. Principles & methods. Amersham Pharmacia Biotech Inc. 1998.

             Electrodo

Las baterías comunes poseen dos electrodos.

Un electrodo es una placa de membrana rugosa de metal, un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en una válvula termoiónica), un gas (en una lámpara de neón), etc. La palabra fue acuñada por el científico Michael Faraday y procede de las voces griegas elektron, que significa ámbar y de la que proviene la palabra electricidad; y hodos, que significa camino.

 

 

Ánodo y cátodo en celdas electroquímicas

Un electrodo en una celda electroquímica. Se refiere a cualquiera de los dos conceptos, sea ánodo o cátodo, que también fueron acuñados por Faraday. El ánodo es definido como el electrodo en el cual los electrones salen de la celda y ocurre la oxidación, y el cátodo es definido como el electrodo en el cual los electrones entran a la celda y ocurre la reducción. Cada electrodo puede convertirse en ánodo o cátodo dependiendo del voltaje que se aplique a la celda. Un electrodo bipolar es un electrodo que funciona como ánodo en una celda y como cátodo en otra.

 Celda primaria

Una celda primaria es un tipo especial de celda electroquímica en la cual la reacción no puede ser revertida, y las identidades del ánodo y cátodo son, por lo tanto, fijas. El cátodo siempre es el electrodo positivo. La celda puede ser descargada pero no recargada.

 Celda secundaria

Una celda secundaria, una batería recargable por ejemplo, es una celda en que la reacción es reversible. Cuando la celda está siendo cargada, el ánodo se convierte en el electrodo positivo (+) y el cátodo en el negativo (-). Esto también se aplica para la celda electrolítica. Cuando la celda está siendo descargada, se comporta como una celda primaria o voltaica, con el ánodo como electrodo negativo y el cátodo como positivo.

 

Otros ánodos y cátodos

En un tubo de vacío o un semiconductor polarizado (diodos, condensadores electrolíticos) el ánodo es el electrodo positivo (+) y el cátodo el negativo (-). Los electrones entran al dispositivo por el cátodo y salen por el ánodo.
En una celda de tres electrodos, un electrodo auxiliar es usado sólo para hacer la conexión con el electrolito para que una corriente pueda ser aplicada al electrodo en curso. El electrodo auxiliar esta usualmente hecho de un material inerte, como un metal noble o grafito.

Electrodos de soldadura

En la soldadura por arco se emplea un electrodo como polo del circuito y en su extremo se genera el arco eléctrico. En algunos casos, también sirve como material fundente. El electrodo o varilla metálica suele ir recubierta por una combinación de materiales diferentes según el empleo del mismo. Las funciones de los recubrimientos pueden ser: eléctrica para conseguir una buena ionización, física para facilitar una buena formación del cordón de soldadura y metalúrgica para conseguir propiedades contra la oxidación y otras características.

Electrodos de corriente alterna

Para sistemas eléctricos que usan corriente alterna, los electrodos son conexiones del circuito hacia el objeto que actuará bajo la corriente eléctrica, pero no se designa ánodo o cátodo debido a que la dirección del flujo de los electrones cambia periódicamente, numerosas veces por segundo. Son una excepción a esto, los sistemas en los que la corriente alterna que se aplica es de baja amplitud (por ejemplo 10 mV) de tal forma que no se alteren las propiedades como ánodo o cátodo, ya que el sistema se mantiene en un estado pseudo-estacionario.
Los electrodos también son considerados varillas de metal cubiertas con sustancias adecuadas al tipo de soldadura. La medida de electrodos más utilizada es de 2,50 x 350 y 3,25 x 350 mm. El primer número indica el diámetro del electrodo (1,5-2,5,etc.) y el segundo número la longitud total del electrodo.

Tipos de electrodos

Bibliografía:
bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/.../sec_5.htm
es.wikipedia.org/wiki/Electrodo