Cinetica-Quimica-y-Transporte-de-Membrana

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de 
Mexico 
 
 
 
CLASE “ QUIMICA” 
 
 
 
trabajo 
 
 
 
 
GRUPO:24 
 
 
 
NOMBRE DEL PROFESOR: JUAN GERMAN RIOS ESTRADA 
 
 
 
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
 
 
 
 FECHA DE ENTREGA: 13 MARZO DEL 2023 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Al Prof. Dr. Max Bodenstein: 
 fundador de la cinética química moderna; y a 
Henry Le Chatelier: quien formuló el principio de los 
 sistemas en equilibrio que ahora lleva su nombre. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Agradecemos ante todo al profesor del curso de lenguaje médico Pedro García 
Toledo por sus brillantes clases acerca de la correcta estructura de una 
monografía 
y también por darnos las referencias necesarias que nos orientaron a 
desarrollar nuestro tema; y, a nuestro amigo Paul Menéndez Llanos por los 
libros que nos asesoró en esta búsqueda. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
¿Por qué se ha de temer a los cambios? Toda la vida es un cambio. 
 
H. G. Wells 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE 
 
INTRODUCCIÓN 5 
 
1.CINÉTICA QUÍMICA 6 
 
 1.1 DEFINICIÓN 
 1.2 VELOCIDAD DE REACCIÓN 
 1.3 TEORÍAS PARA EXPLICAR LA VELOCIDAD DE REACCION 
 1.3.1 TEORÍA DE LAS COLISIONES 
 1.3.2 TEORÍA DEL COMPLEJO ACTIVADO 
 1.4. FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN 
 1.4.1 TEMPERATURA 7 
 1.4.2 NATURALEZA DE LOS REACTANTES 
 1.4.3 CONCENTRACIÓN DE SUSTANCIAS REACCCIONANTES 8 
 1.4.4 CATÁLISIS 
 1.5 MECANISMOS DE REACCIÓN 9 
 1.5.1 REACCIONES SENCILLAS 
 1.5.2 REACCIONES COMPLEJAS 10 
 1.6 POR LA COMPOSICIÓN FINAL , O SENTIDO DE LA REACCIÓN 
 1.6.1 REACCIONES IREVERSIBLES 
 1.6.2 REACCIONES REVERSIBLES 
 1.6.2.1 LEY DE ACCION DE MASAS 
 1.6.2.2 EQUILIBIRIO QUÍMICO 11 
 1.6.3 TIPOS DE EQUILIBRIO DE ACUERDO A LA NATURALEZA 
 DE PRODUCTOS Y REACTANTES 
 1.6.3.1 EQUILIBRIO HOMOGÉNEO 
 1.6.3.2 EQUILIBRIO HETEROGÉNEO 
 1.6.4 FACTORES QUE AFECTAN EL EQUILIBRIO QUÍMICO 
 1.7 RELACIÓN ENTRE LA CONSTANTE DE VELOCIDAD DE 12 
 REACCIÓN Y LA TEMPERATURA 
 1.8 FÓRMULAS DE CINÉTICA DE ABSORCIÓN 13 
 
2. MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVES DE AL MEMBRANA 15 
 
 
 
 
 
CONCLUSIÓN 24 
BIBLIOGRAFÍA 25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
La cinética química y los mecanismos de transporte en el organismo tiene 
suma importancia en la vida en general como la conocemos y más 
particularmente dentro de nuestro propio cuerpo; ya que los cambios que 
son estudiados por esta rama de la química se dan a cada instante, ya q 
sin ellos la vida no seria igual como la conocemos; desde las 
transformaciones mas simples hasta las más compleja. 
Con este trabajo se pretende entender de una manera más profunda los 
mecanismos y factores que lo hacen posible. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 5 
1. CINÉTICA QUÍMICA 
 
 
1.1. DEFINICIÓN 
 
 La cinética química estudia las velocidades de reacción de las reacciones químicas y el 
mecanismo por el cual estas se producen 
 
 
 
1.2. VELOCIDAD DE REACCIÓN 
 
 
 
Es el cambio de concentración de un reactante (desaparición) o de un producto 
(aparición) en un intervalo de tiempo. 
 
V= ∆ Concentración 
 ∆ Tiempo 
 
 
 
1.3. TEORÍAS PARA EXPLICAR LA VELOCIDAD DE REACCION 
 
 
Son dos: 
 
1.3.1 TEORÍA DE LAS COLISIONES 
 
-Dos partículas reaccionan cuando chocan entre si. 
-Deben poseer suficiente energía y una adecuada orientación para q se originen los 
productos. 
 
 
 1.3.2 TEORÍA DEL COMPLEJO ACTIVADO 
 
Se forma un estado de transición o complejo activado de alta energía 
Los reactantes deben de ganar energía para q se forme el complejo activado, energía de 
activación 
Dicho complejo puede formar productos (irreversible) o nuevamente reactantes 
(reversibles) 
 
Ea = Eca – Er Erx =Ep -Er 
 
 
 
1.4. FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN 
 
 
 6 
1.4.1 TEMPERATURA 
 
Según la Teoría Cinética, la temperatura aumenta la energía cinética de las moléculas 
o iones y por consiguiente el movimiento de estos, con lo cual, aumenta la posibilidad 
de choques entre las moléculas o iones de los reactivos, aumentando la posibilidad de 
que ocurra la reacción o acelerando una reacción en desarrollo. 
Sin embargo, el incremento de la velocidad de la reacción no depende tanto del 
incremento del número de colisiones, cómo del número de moléculas que han 
alcanzado la energía de activación. 
La velocidad de una reacción crece, en general, con la temperatura, y se duplica, 
aproximadamente, por cada 10 °C que aumenta la temperatura. 
Por ejemplo, el cloruro de sodio reacciona lentamente con el ácido sulfúrico. Si se le 
proporciona calor aumenta la velocidad de reacción dando sulfato de sodio (Na2SO4) 
y ácido clorhídrico: 
2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2.HCl 
Recordemos que los combustibles para ser quemado, primero deben alcanzar su punto 
de combustión, luego por ser reacciones exotérmicas (liberan calor) la combustión 
continúa sola. 
 
 
1.4.2 NATURALEZA DE LOS REACTANTES 
 
La naturaleza de los reactantes involucrados en una reacción determina el tipo de 
reacción que se efectúa. Las reacciones en las cuales se redistribuyen enlaces o se 
transfieren electrones pueden ser más lentas que las que no involucran estos cambios. 
Las reacciones iónicas se efectúan inmediatamente, esto se debe a las frecuentes 
colisiones entre iones con cargas opuestas. 
En una reacción iónica no hay transferencia de electrones. Las reacciones entre 
moléculas neutras pueden ser más lentas que las iónicas a causa de la transferencia 
electrónica y redistribución de enlaces. La mayor parte de las colisiones moleculares 
son elásticas, por lo tanto, las moléculas simplemente rebotan y se apartan sin 
cambios. Sin embargo, algunas colisiones tienen la suficiente energía para ocasionar 
cambios en las nubes electrónicas de las moléculas que chocan. Cuando ocurre el 
cambio, las moléculas que chocan pueden formar el complejo activado. La energía 
requerida para formar este se conoce como energía de activación. Si esta es pequeña 
pocas de las colisiones tienen la suficiente energía para formar el complejo activado. 
Por lo tanto,la reacción puede ser tan lenta que no es detectable. 
Por ejemplo, el hidrógeno y el oxígeno pueden mantenerse durante años en el mismo 
recipiente sin reaccionar. Aunque hay colisiones entre las moléculas, no se alcanza la 
energía de activación. Sin embargo, si la mezcla se calienta a 800 °C , o se introduce 
una llama o una chispa en el recipiente, el hidrógeno y el oxígeno reaccionan 
violentamente. El calor, la llama o la chispa suministran la energía de activación. 
 
 
 
 
 7 
1.4.3 CONCENTRACIÓN DE SUSTANCIAS REACCCIONANTES 
 
 
 
A mayor concentración de las sustancia reaccionantes, el número de 
colisiones efectivas aumenta, luego, la velocidad de reacción también 
aumenta. 
 
 
 
 
 
1.4.4 CATÁLISIS 
 
Puede ser catalizador (aumenta la velocidad) o inhibidor (disminuye la velocidad) 
 Se llaman catalizadores a las sustancias que intervienen en las reacciones, 
acelerándolas o retardándolas y que siguen presentes al finalizar la reacción, es decir 
que no se consumen en esta, no son parte de los productos reaccionantes. Las sustancias 
que retardan la velocidad de reacción se denominan inhibidores. 
Por ejemplo, añadiendo dióxido de manganeso (MnO2) al peróxido de hidrógeno 
(H2O2), se observa que se descompone liberando abundante oxígeno: 
2.H2O2 + n.MnO2 ® 2.H2O + O2 (g) + n.MnO2 (rápida) 
La cantidad n de dióxido de manganeso (MnO2) permanece constante luego de 
finalizada la reacción. 
i. Catalizadores de contacto o heterogéneos: 
No reaccionan químicamente con las sustancias del sistema: adsorben en su superficie, 
las moléculas de esas sustancias reaccionantes, aumentan, por consiguiente, el número 
de choques entre ellas y aceleran la reacción. 
Una reacción en la cual los reactantes y el catalizador no están en la misma fase 
(estado) es una reacción heterogénea. Este tipo de catalizadores generalmente 
producen una superficie donde las sustancias pueden reaccionar, estos catalizadores 
funcionan adsorbiendo alguno de los reactantes, debilitando el enlace en cuestión 
hasta el punto en que el otro reactante rompe dicho enlace. La adsorción es la 
adherencia de una sustancia a la superficie de otra. 
Algunos metales (finamente divididos para aumentar la superficie de contacto) actúan 
como catalizadores de contacto: platino, níquel, óxido férrico (Fe2O3), pentóxido de 
vanadio (V2O5), entre otros. El dióxido de azufre (SO2) reacciona lentamente con el 
oxígeno: 
 
 
 
 
 
 8 
Luego el dióxido de nitrógeno reacciona (reduciéndose) con el dióxido de azufre (este 
se oxida), dando trióxido de azufre (SO3) y regenerándose el monóxido de nitrógeno 
(NO): 
2.SO2 + 2.NO2 ® 2.NO + 2.SO3 
Son características de los catalizadores: 
a) Gran desproporción entre la masa de las sustancias que reaccionan y la pequeña 
masa del catalizador. 
b) El catalizador se halla igual al final del proceso, que al comienzo de él. 
c) Un catalizador no produce una reacción que sin él no se realiza, solo modifica la 
velocidad de la misma. 
d) Los catalizadores son específicos de cada reacción o de un cierto grupo de 
reacciones. 
La absorción de las impurezas que acompañan a las sustancias reaccionantes, pueden 
disminuir o detener la acción del catalizador. Estas sustancias que retardan la acción 
de los catalizadores se denominan venenos del catalizador. 
 
 
 
 
 
1.5. MECANISMOS DE REACCIÓN 
 
 
1.5.1 REACCIONES SENCILLAS 
Tiene tan solo una etapa su mecanismo 
 
 
 LEY DE VELOCIDAD DE REACCIÓN 
 
Es la ecuación que expresa la relación entre las concentraciones de los reactantes y la 
velocidad de reacción. 
 
Vrx = K [Reactante 1] [Reactante 2] 
 
 
ORDEN DE REACCIÓN(n) 
 
 n = b + y 
 
Mida la influencia de la concentración de los reactantes sobre la velocidad de reacción. 
El orden de reacción total (n) es la suma de los órdenes parciales de reacción 
(coeficientes estequiométricos) 
 
- Reacciones sencillas: Los órdenes de reacción son los coeficientes estequiométricos. 
- Reacciones complejas: Los órdenes de reacción dependen del mecanismo y deben ser 
determinados experimentalmente. 
 
 
 9 
CONSTANTE DE VELOCIDAD DE REACCIÓN 
 
Vrx = K [Reactante 1] [Reactante 2] 
 
 
 
 
DETERMINACION DE LA LEY DE VELOCIDAD 
 
Aa + Bb → Cc + Dd Vrx = K [A] [B ] 
 
 
 
 
1.5.2REACCIONES COMPLEJAS 
 
 b y 
 b y 
Puede tener varias etapas su mecanismo; a cada una se le denomina mecanismo 
elemental. Si estas tienen distintas velocidades, la más lenta se considera como la 
velocidad de reacción total 
 
 
 
 
 
 
 
1.6. POR LA COMPOSICIÓN FINAL, O SENTIDO DE LA REACCIÓN 
 
 
1.6.1 REACCIONES IREVERSIBLES 
 
 
Solo ocurre en un solo sentido, en q los reactantes se convierten en productos 
 
 
1.6.2 REACCIONES REVERSIBLES 
 
 
Puede ocurrir en dos sentidos, directo e inverso: 
 
Aa + Bb → Cc + Dd 
 
 
1.6.2.1 LEY DE ACCION DE MASAS 
 
V1 = k1 [A] [B] → directa 
V2 = k2 [C] [D] → inversa 
 
 
 10 
1.6.2.2 EQUILIBIRIO QUÍMICO 
 
 
V1 =V2 K= [C] [D] 
 [A] [B] 
 
 
 
1.6.3 TIPOS DE EQUILIBRIO DE ACUERDO A LA NATURALEZA DE 
PRODUCTOS Y REACTANTES 
 
 
 
 
1.6.3.1 EQUILIBRIO HOMOGÉNEO 
 
 Cuando se encuentran todas las sustancias en una misma fase, sólida, acuosa, etc. 
 
 
 N204 (g) ⇌ 2NO2 (g) 
 
 
1.6.3.2 EQUILIBRIO HETEROGÉNEO 
 
 
 Se presenta más de una fase. 
 
 
 2NaHCO3(s) ⇌ Na2co3(s) + CO2(g) 
 
 
1.6.4 FACTORES QUE AFECTAN EL EQUILIBRIO QUÍMICO 
 
Basados en el principio de Le Chatelier; el cual dice que cuando hay una acción 
externa en el equilibrio, esta se desplaza hacia el sentido q tienda a disminuir con el fin 
de disminuir dicho cambio. 
 
 
ACCIONES EXTERNAS 
 
 
• Cambios de concentración: 
 
 Si aumentara la concentración molar de algunos de los reactantes, se formaran más 
productos para disminuir los reactantes. 
 
 
 
 11 
• Cambios de presión y volumen: 
 
Si aumenta la presión el equilibrio se desplaza hacia donde hay menos moles; mientras 
que si aumenta el volumen ocurre lo contrario. 
 
 
• Cambios de temperatura 
 
 Son de dos tipos: 
 
o Reacción endotérmica: 
 
Se absorbe calor en esta reacción, al aumentar la temperatura el equilibrio se 
desplaza hacia la formación de productos y cuando disminuye hacia los 
reactantes. 
 A + B + calor ⇌ C 
 
o Reacción exotérmica : 
 
En este tipo de reacción se libera energía, al aumentar la temperatura el 
equilibrio se desplaza hacia los reactantes y si disminuye ocurre lo contrario. 
 
 A + B ⇌ C + calorEn este tipo de reacción la temperatura es directamente proporcional a la 
formación de los reactantes. 
 
 A + B ⇌ C + calor 
 
 
• Adición de catalizadores 
 
No afectan el equilibrio químico, debido a que las velocidades de las reacciones inversa 
y directa varían en la misma proporción. 
 
 
1.7. RELACIÓN ENTRE LA CONSTANTE DE VELOCIDAD DE REACCIÓN 
Y LA TEMPERATURA 
 
En 1889 Svante Arrhenius expreso la dependencia de la constante de 
velocidad de reacción con la temperatura mediante la ecuación 
 
 
 K= A e 
 
 
 
 
 12 
Donde: 
 
K: Constante De velocidad de reacción 
A: Factor preexponencial, de frecuencia o de Arrhenius 
R: Constantes de los gases 
T: Temperatura absoluta 
 
Se aprecia que a la velocidad específica aumenta exponencialmente con 
la temperatura. 
Si tomamos logaritmos a a la ecuación de Arrhenius, se obtiene una 
relación lineal: 
 
 
 Ln k = ln A - Ea 
 RT 
 
 
(- Ea/RT) 
1.8 FÓRMULAS DE CINÉTICA DE ABSORCIÓN 
 
• (ORDEN 0): El producto viene dado por la ecuación de tipo: 
 
 
 
 
 d[P] = k 
 dt 
 
 Su integración da: 
 
 
 [P] = [P] o + kt 
 
• (ORDEN 1): Corresponded a procesos elementales unimoleculares: 
 
 1 A P 
 
 La ley de velocidad es de tipo: 
 
d[A] = - k[A] 
 dt 
 
 Tiempo de vida media : t = ( ln 2) / k 
 
 
 
 13 
• (ORDEN 2): La ecuación puede ser de dos tipos dependiendo si hay 
uno o dos reactivos: 
 
- En el primer caso: 
 
 2 A P 
 
La ecuación de velocidad es: 
 
 d[A] = - k[A] 
 dt 
 
Su integración da: 
 
 1/ [A] = Kt + 1/ [A] 
1/2 
2 
 
 
Tiempo de vida media: 
 
 t = 1 ([A]o k) 
 
 
-En el segundo caso: 
 
 1A + 1R P 
 
La ecuación de velocidad es: 
 
 
 
 
 d[A] = - k[A][R] 
 dt 
 
Si se que se reemplaza la concentración de A que ha reaccionado 
en el tiempo t por x, la ley de velocidad integrada será: 
 
 
 1 ln [R]o ([A]o – x) = - kt 
 [R]o- [A]o [A]o ([R]o – x) 
 
 14 
MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA 
MEMBRANA 
 
 
Las membranas regulan el tránsito químico pudiendo actuar como una barrea a 
una sustancia dada en un determinado momento o promoviendo su paso activo 
en otro instante; esto en respuesta a las condiciones ambientales o las 
necesidades celulares. Permite el ingreso de sustancias útiles, tales como los 
nutrientes y la salida de los materiales de desecho; se dice entonces que tiene 
permeabilidad selectiva, propiedad que le permite regular el intercambio de 
sustancias. La permeabilidad selectiva de las membranas biológicas a las 
moléculas más pequeñas es lo que le permite a la célula controlar y mantener 
su composición interna. Existen, sin embargo, muchos factores que determinan 
el tipo de mecanismo mediante el cual las distintas moléculas atravesarán 
dicha membrana. 
 
 
1/2 
LA MEMBRANA: 
La membrana celular es la parte externa de la célula que envuelve el 
citoplasma. Permite el intercambio entre la célula y el medio que la rodea. 
Intercambia agua, gases y nutrientes, y elimina elementos de desecho. En la 
composición química de la membrana entran a formar parte lípidos, proteínas y 
glúcidos en proporciones aproximadas de 40%, 50% y 10%, respectivamente. 
Los lípidos forman una doble capa y las proteínas se disponen de una forma 
irregular y asimétrica entre ellos. Estos componentes presentan movilidad, lo 
que confiere a la membrana un elevado grado de fluidez. 
 
La membrana celular está formada por distintos tipos de membranas todas 
compuestas de lípidos y proteínas: 
- Membrana nuclear 
- Membrana mitocondrial 
- Membrana retículoenendotelial 
- Membrana lisosómica 
 
 
ASPECTOS FISIOANATÓMICOS: 
Funcionalmente la membrana celular se comporta como una barrera semipermeable: 
Algunas sustancias hidrosolubles y liposolubles de bajo peso molecular, atraviesan 
fácilmente las membranas celulares, mientras que moléculas con carga eléctrica o de 
 15 
gran tamaño (proteínas) no lo hacen. Los movimientos transmembrana de los fármacos 
son influenciados por la composición y estructura de la membrana celular. Esta es 
delgada (70 - 100 amstrong) y compuesta de fosfolípidos y carbohidratos dispersos así 
como grupos de proteínas integrales que actúan como receptores, canales, bombas, 
enzimas o simplemente son estructurales. La teoría de la bicapa lipídica o unidad de 
membrana propuesta por Davson y Danielly (1952), considera que la membrana celular 
está compuesta por dos capas de fosfolípidos entre dos capas superficiales de proteínas, 
con las "cabezas" hidrofílicas de los fosfolípidos orientadas hacia el exterior mientras 
que las "colas" hidrofóbicas están alineadas hacia el interior. Esta teoría explica la 
observación que los fármacos liposolubles tienden a penetrar más fácilmente la 
membrana que las sustancias polares. Sin embargo este modelo no tiene en cuenta la 
difusión del agua, el paso de moléculas de bajo peso molecular (urea) y ciertos iones. 
 
 
 
CLASES DE MEMBRANA: 
 
PERMEABLE: No establece una restricción a determinadas sustancias al contrario permito el acceso a 
todas las sustancias en contacto. 
 
IMPERMEABLE: No permite el paso de ninguna sustancia sin distinción. 
SEMIPERMEABLE: Se trata de una membrana que permite el paso preferencial de 
ciertas sustancias presentes en una disolución frente a otras. La parte que ha 
atravesado la membrana se conoce como permeado y la que no es el rechazo. 
En consecuencia, permite lograr una separación diferencial de unas sustancias 
frente a otras. Para que el paso de sustancias a través de la membrana se 
produzca, es necesario la presencia de una fuerza impulsora entre ambos 
lados de la membrana, la cual puede ser de diferente naturaleza: 
 16 
diferencia de presión, diferencia de concentración, potencial eléctrico, etc. Una 
vez establecido el flujo, el diferente grado de paso de unas sustancias respecto 
de otras se produce por criterios físicos (tales como el tamaño del poro) 
oquímicos (como la solubilidad y difusión en la membrana, etc.). 
Fundamentalmente pasa el disolvente universal: el agua. 
 
 
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/La_celula/contenidos5.htm##
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sustancias&action=edit&redlink=1
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Permeado&action=edit&redlink=1
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Rechazo&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Solubilidad
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Semipermeable_membrane.png
 
 
 
TRANSPORTE CELULAR: 
El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el 
exterior a través de la membrana celular o el movimiento de moléculas dentro 
de la célula. 
 
CLASES DE TRANSPORTE: 
1. TRANSPORTE PASIVO O DIFUSIÓN: 
El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas de una sustancia a 
través de la membrana plasmática, durante el cual no hay gasto de energía que 
aporta la célula, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a 
favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran 
concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por 
difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración (medio 
hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico). 
Difusión a través de los lípidos: Las 
sustancias no polares s disuelven bien en los lípidos, y por tanto son capaces 
de penetrar fácilmente en las células, ya que las membranas celulares están 
compuestan principalmente por lípidos. La velocidad de este paso de 
metabolitos mediante la disolución en los lípidos viene definida por el concepto 
de liposolubilidad que es medido por el coeficiente de reparto lípido/agua. Esto 
se resume en la relación: 
 
 17 
+ liposubilidad -------→ + velocidad de penetración y rapidez de reacción 
 
La mayoría de los metabolitos son ácidos o bases débiles y por tanto poco 
ionizados, aunque siempre están algo ionizados. La relación entre el estado 
ionizado/no ionizado viene definido por el pH del medio, y su expresión 
matemática viene definida por la ecuación de Henderson- Hasselbalch. 
 Metabolito No Ionizado 
pKa = pH + log---------------------------------------- ÁCIDOS 
d Metabolismo Ionizado 
 
http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_celular
http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula
http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula
http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9culas
 Metabolismo Ionizado 
pKa = pH + log-------------------------------------------- BASES 
D Metabolismo No Ionizado 
 
Todos los metabolitos pueden ser clasificados en dos grupos: ácidos y bases 
débiles y dependiendo del pH del medio predominará la forma ionizada o no 
ionizada. En la tabla se reúnen los resultados de la mencionada interacción: 
 
Metabolito y pH pH ácido pH alcalino 
Metabolito ácido Predomina la forma no ionizada 
(liposoluble). Facilita absorción y 
dificulta eliminación. 
Predomina la forma ionizada 
(hidrosoluble). Dificulta la absorción y 
facilita la eliminación. 
Metabolito alcalino Predomina la forma ionizada 
(hidrosoluble). Dificulta la 
absorción y facilita la eliminación. 
Predomina la forma no ionizada 
(liposoluble). Predomina la absorción y 
dificulta eliminación. 
 
 
 
Atrapamiento Iónico: Dado que los metabolitos tienen un determinando pKa, 
su ionización será distinta según estén disueltos en un pH o en otro. 
 
1.1 DIFUSIÓN SIMPLE: 
 Algunas sustancias pasan al interior o al exterior de las células a través de una 
membrana semipermeable, y se mueven dentro de éstas por Difusión simple, 
siendo un proceso físico basado en el movimiento al azar. La difusión es el 
movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de mayor 
 18 
concentración a una de menor concentración sin requerir gasto de energía. La 
difusión implica, no sólo el movimiento al azar de las partículas hasta lograr la 
homogénea distribución de las mismas (y esto ocurre cuando las partículas que 
azarosamente vienen se equiparan con las que azarosamente van) sino 
también el homogéneo potencial químico del fluido, ya que de existir una 
membrana semipermeable que particione un fluido en dos de distinto potencial 
químico, se generará una presión osmótica desde el potencial químico mayor 
(p.e. solvente puro) hacia el menor (p.e. solvente y soluto) hasta que ambas 
particiones se equiparen o la presión hidrostática equilibre la presión osmótica. 
 
1.2 DIFUSIÓN FACILITADA: 
Es el movimiento de moléculas más grandes que no pueden pasar a través de 
la membrana plasmática y necesita ayuda de una proteína u otros mecanismos 
(exocitosis) para pasar al otro lado. También se llama difusión mediada por 
portador porque la sustancia transportada de esta manera no suele poder 
atravesar la membrana sin una proteína portadora específica que le ayude. Se 
diferencia de la difusión simple a través de conductos en que mientras que la 
magnitud de difusión de la difusión simple se incrementa de manera 
proporcional con la concentración de la sustancia que se difunde, en la difusión 
facilitada la magnitud de difusión se aproxima a un máximo (Vmax), al 
aumentar la concentración de la sustancia. 
 
1.3 FILTRACIÓN: 
La filtración es el movimiento de agua y moléculas disueltas a través de la 
membrana debido a la presión hidrostática generada por el sistema 
cardiovascular. Dependiendo del tamaño de los poros de la membrana, sólo los 
solutos con un determinado tamaño pueden pasar a través de la membrana. 
Por ejemplo, los poros de la membrana de la cápsula de Bowman en los 
glomérulos renales, son muy pequeños, y sólo la albúmina, la más pequeña de 
las proteínas, tienen la capacidad de ser filtrada a través de ella. Por otra parte, 
los poros de las membranas de los hepatocitos son extremadamente grandes, 
por lo que una gran variedad de solutos pueden atravesarla. 
1.4 OSMOSIS: 
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 mayor concentración a uno de 
menor. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. 
La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho 
 
 19 
proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras la ósmosis u osmosis 
es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde 
una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del 
soluto, separadas por una membrana semipermeable. Se relaciona con el 
movimiento browniano. 
 
2. TRANSPORTE ACTIVO: 
Consiste en el transporte de sustancias en contra de un gradiente de 
concentración, para lo cual se requiere un gasto energético. En la mayor parte 
de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de 
http://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna
http://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_cardiovascular
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_cardiovascular
http://es.wikipedia.org/wiki/Glom%C3%A9rulo_renalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Alb%C3%BAmina
http://es.wikipedia.org/wiki/Hepatocito
http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula
http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis
H+ (potencial electroquímico de protones) previamente creado a ambos lados 
de la membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis; por hidrólisis de 
ATP mediante ATP hidrolasas de membrana (F1F0). El transporte activo varía 
la concentración intracelular y ello da lugar un nuevo movimiento osmótico de 
rebalanceo por hidratación. Los sistemas de transporte activo son los más 
abundantes entre las bacterias, y se han seleccionado evolutivamente debido a 
que en sus medios naturales la mayoría de los procariotas se encuentran de 
forma permanente o transitoria con una baja concentración de nutrientes. 
Los sistemas de transporte activo están basados en permeasas específicas e 
inducibles. El modo en que se acopla la energía metabólica con el transporte 
del soluto aún no está dilucidado, pero en general se maneja la hipótesis de 
que las permeasas, una vez captado el sustrato con gran afinidad, 
experimentan un cambio conformacional dependiente de energía que les hace 
perder dicha afinidad, lo que supone la liberación de la sustancia al interior 
celular. 
El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en 
dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente 
químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente 
electroquímico), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco 
concentrado a un medio muy concentrado. Para desplazar estas sustancias 
contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP. Las 
proteínas portadoras del transporte activo poseen actividad ATPasa, que 
significa que pueden escindir el ATP (Adenosin Tri Fosfato) para formar ADP 
(dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces 
fosfato de alta energía. Comúnmente se observan tres tipos de 
transportadores: 
Uniportadores: son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido 
a través de la membrana. 
Antiportadores: incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido 
mientras que simultáneamente transportan otra en sentido opuesto. 
 20 
Simportadores: son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, 
frecuentemente un protón (H+). 
 
Transporte activo primario: Bomba de sodio y potasio 
Se encuentra en todas las células del organismo, encargada de transportar los 
iones potasio que logran entrar a las células hacia el interior de estas, dando 
una carga interior negativa y al mismo tiempo bombea iones sodio desde el 
interior hacia el exterior de la célula (axoplasma), sin embargo el número de 
iones Na + (con carga positiva) no sobrepasa al de iones con carga negativa 
dando por resultado una carga interna negativa. En caso particular de las 
http://es.wikipedia.org/wiki/Gradiente_electroqu%C3%ADmico
http://es.wikipedia.org/wiki/Gradiente_electroqu%C3%ADmico
http://es.wikipedia.org/wiki/Adenosina_trifosfato
http://es.wikipedia.org/wiki/Potasio
http://es.wikipedia.org/wiki/Sodio
neuronas en estado de reposo esta diferencia de cargas a ambos lados de la 
membrana se llama potencial de membrana o de reposo. 
 
Transporte activo secundario o cotransporte 
Es el transporte de sustancias que normalmente no atraviesan la membrana 
celular tales como los aminoácidos y la glucosa, cuya energía requerida para el 
transporte deriva del gradiente de concentración de los iones sodio de la 
membrana celular (Bomba Glucosa/Sodio ATPasa). 
Bomba de calcio: Es una proteína de la membrana celular de todas las células 
eucariotas. Su función consiste en transportar calcio iónico (Ca2+) hacia el 
exterior de la célula, gracias a la energía proporcionada por la hidrólisis de 
ATP, con la finalidad de mantener la baja concentración de Ca2+ en el 
citoplasma que es unas diez mil veces menor que en el medio externo, 
necesaria para el normal funcionamiento celular. Se sabe que las variaciones 
en la concentración intracelular del Ca2+ (segundo mensajero) se producen 
como respuesta a diversos estímulos y están involucradas en procesos como la 
contracción muscular, la expresión genética, la diferenciación celular, la 
secreción, y varias funciones de las neuronas. Dada la variedad de procesos 
metabólicos regulados por el Ca2+, un aumento de la concentración de Ca2+ 
en el citoplasma puede provocar un funcionamiento anormal de los mismos. Si 
el aumento de la concentración de Ca2+ en la fase acuosa del citoplasma se 
aproxima a un décimo de la del medio externo, el trastorno metabólico 
producido conduce a la muerte celular. El calcio es el mineral más abundante 
del organismo, además de cumplir múltiples funciones. 
 
 
 
 21 
 
3. TRANSPORTE VESICULAR: 
Es un proceso de "englobamiento" de partículas (pinocitosis) para líquidos y 
fagocitosis para sólidos). La endocitosis y exocitosis mueven materiales hacia 
dentro de la célula o fuera de ella respectivamente. Durante este proceso, la 
membrana celular se invagina alrededor de la partícula y engloba este material 
dentro de la célula. Posteriormente la membrana forma una vesícula o vacuola 
que permitirá al fármaco atravesar la membrana. Se ha propuesto este 
mecanismo para la absorción de la vacuna oral de polio y otro tipo de 
macromoléculas. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Eucariota
http://es.wikipedia.org/wiki/Calcio
http://es.wikipedia.org/wiki/Citoplasma
http://es.wikipedia.org/wiki/Segundo_mensajero
http://es.wikipedia.org/wiki/Contracci%C3%B3n_muscular
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Expresi%C3%B3n_gen%C3%A9tica&action=edit&redlink=1
http://es.wikipedia.org/wiki/Diferenciaci%C3%B3n_celular
http://es.wikipedia.org/wiki/Neurona
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Muerte_celular&action=edit&redlink=1
 
4.- TRANSPORTE CONECTIVO: 
Moléculas muy pequeñas como úrea, agua y azúcares son capaces de 
atravesar rápidamente la membrana celular si esta contiene poros o canales. 
Estos poros nunca se han podido ver al microscopio y solo han sido propuestos 
en la teoría (mosaico fluido). Existen en la membrana proteínas que son 
capaces de abrir los poros para permitir el paso de estas sustancias. 
 
5.- FORMACIÓN DE PAR IÓNICO: 
Algunos fármacos se comportan como electrolitos fuertes que se encuentran 
altamente ionizados al pH de la mayoría de tejidos biológicos, así como los 
compuestos de amonio cuaternario penetran pobremente a la célula. Cuando 
encuentran otras moléculas con carga opuesta, se unen fuertemente, 
neutralizan su carga eléctrica y de esta manera atraviesan la membrana. Este 
mecanismo ha sido comprobado para el propranolol y la quinina. 
 
TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS O PARTÍCULAS 
Las macromoléculas o partículas grandes se introducen o expulsan de la célula 
por dos mecanismos: 
Endocitosis 
La endocitosis es el proceso celular, por el que la célula mueve hacia su interior 
moléculas grandes (macromoléculas) o partículas, englobándolas en una 
invaginación de su membrana citoplasmática, formando una vesícula que luego 
se desprende de la pared celular e incorpora al citoplasma. Esta vesícula, 
llamada endosoma, luego se fusiona con un lisosoma que realizará la digestión 
del contenido vesicular. 
 22 
Existen dos procesos: 
• Pinocitosis: consiste en la ingestión de líquidos y solutos mediante 
pequeñas vesículas. 
• Fagocitosis: consiste en la ingestión de grandes partículas que se 
engloban en grandes vesículas (fagosomas) que se desprenden de la 
membrana celular. 
http://es.wikipedia.org/wiki/Macromol%C3%A9cula
http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Ves%C3%ADcula
http://es.wikipedia.org/wiki/Fagosoma
http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_celular
 
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. 
También interviene la exocitosis en la secreción de un neurotransmisor a la 
brecha sináptica, para posibilitar la propagación del impulso nervioso entre 
neuronas. La secreción química desencadena una despolarización del 
potencial de membrana, desde el axón de la célula emisora hacia la dendrita (u 
otra parte) de la célula receptora. Este neurotransmisor será luego recuperado 
por endocitosis para ser reutilizado. Sin este proceso, se produciría un fracaso 
en la transmisión del impulso nervioso entre neuronas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 23 
CONCLUSIONES 
 
En los anteriores capítulos se han definido conceptos diversos como cinética 
química, velocidad de reacción, orden de reacción, absorción, membranas, 
transporte celular, etc. También se han mencionado factores (que afectan la 
velocidad de reacción, ejm ) o mecanismos( de reacción, ejm.) que explican la 
complejidad de los distintos tipos y subtipos de reacciones o movimientos que 
se producen ya sea dentro de una membrana o en cualquier otro medio; y que 
http://es.wikipedia.org/wiki/Insulina
se diferencian entre sí precisamente a partir de estas condiciones que los 
originan. 
Sobretodo íntegramente en la parte de cinética química se han colocado 
fórmulas que nos van a ayudar a reconocer, relacionar, despejar e incluso 
prever las velocidades, estados o mecanismos de las diferentes reacciones 
químicas que complementan con eficacia la parte práctica. 
Y en fin como se mencionó en la introducción, la cinética química y los 
mecanismos de transporte en el organismo son de vital importancia para la vida 
como la conocemos, particularmente dentro de los seres vivos como nosotros; 
son cambios necesarios que no siempre son positivos o prefectos y por ello 
debemos entenderlos para poder modificar dicha situación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIBLIOGRAFÍA 
 
Direcciones electónicas: 
 
 
(1)http://www.unne.edu.ar/Web/cyt/com2004/6-Biologia/B-
055.pdf 
 
(2)http://www.fisicanet.com.ar/quimica/cinetica_quimica/ap01_c
in 
etica_quimica.php 
 
(3)http://es.wikipedia.org/wiki/Cin%C3%A9tica_y_Mecanismos_
de_Reacci%C3%B3n 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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