IDENTIFICACIÓN DE ÓSMOSIS A TRAVEZ DE MEMBRANAS
Y DIFUSIÓN EN DIFERENTES SOLUCIONES
Arévalo, M; Betancourt, H; Cortés, A;
Villa, C; 2012
Resumen
Verificamos los procesos de
difusión y osmosis dados en células vegetales y el intercambio de sustancias
entre la célula y el medio a través de la membrana celular. Utilizamos
Reactivos como KMNO4 que se agregó en cantidades distintas a 3 tubos de ensayo
que contenían agua destilada a diferentes temperaturas, además utilizamos 3
muestras de cata filo de cebolla de
huevo blanca, a las cuales se le
agregaron 2 gotas de NaCl en concentración isotónica, hipertónica e hipotónica
y observamos a través del microscopio. Como resultados obtuvimos que en la
utilización del KMNO4 en el agua destilada a temperatura ambiente su velocidad
de difusión fue distinta dependiendo de la cantidad de reactivo agregado y al
agregarle la misma cantidad al agua en temperaturas distintas su velocidad
disminuía por el cambio de temperatura, también observamos mediante el
microscopio cambios variados en las células de la cebolla dependiendo de la
concentración utilizada. Finalmente podemos concluir que los procesos de
difusión y osmosis son utilizados por la célula ya que le permiten a esta tomar
las sustancias que necesita del medio para desarrollar funciones vitales.
Abstract
Verify
the processes of diffusion and osmosis in plant cells and given the exchange of
substances between the cell and the medium through the cell membrane. Reagents
used as KMnO4 was added in different amounts to 3 test tubes containing
distilled water at different temperatures, as well tasting 3 samples used onion
edge egg white, to which were added 2 drops of NaCl in isotonic concentration,
hypertonic and hypotonic and observed under a microscope. As results obtained
in the use of KMnO 4 in distilled water at room temperature the speed of
diffusion was different depending on the amount of reagent added and add the
same amount to the water at different temperatures by the decreased speed of
temperature change, also observed through the microscope various changes in the
cells of the onion depending on the concentration used. Finally we can conclude
that the processes of diffusion and osmosis are used by the cell and that allow
this to take the substances it needs the means of developing vital functions.
Introducción
La ósmosis implica el
movimiento de solvente a través de una membrana semipermeable, de la región de
mayor concentración hacia la de menor concentración, hasta alcanzar el
equilibrio; este proceso es posible gracias a la presión osmótica, que se da
debido al choque de las moléculas de soluto contra la membrana semipermeable.
Las reacciones que tiene una
célula varían dependiendo la concentración del medio en que se encuentre,
siendo este isotónico (igual concentración intracelular y extracelular.),
hipotónico (mayor concentración intracelular.) e hipertónico (mayor
concentración extracelular.).
Otro proceso de gran
importancia a nivel celular es el de difusión, que es el fenómeno por el cual
diferentes fluidos se reparten, tomando propiedades homogéneas. Este proceso
depende especialmente de la temperatura en que se encuentra el solvente, a
mayor temperatura mas rápida será la difusión.
Materiales y Métodos
|
ÓSMOSIS
|
|
Tubo 1.
|
|
Tubo 3.
|
|
Poner remolacha y adicionar agua a temperatura ambiente.
Registrar el tiempo que tarda en difundirse el color.
|
|
2.
Velocidad de la difusión.
|
|
Tubo 2.
|
|
En agua destilada adicionar 1 gota de KMnO4.
Contar el tiempo que tarda en difundirse.
|
|
En agua destilada adicionar 5 gotas de KMnO4.
Contar el tiempo que tarda en difundirse.
|
|
Tubo 3.
|
|
Tubo 1.
|
|
En agua destilada a
temperatura baja adicionar 3 gotas de KMnO4.
Contar el tiempo que tarda en difundirse.
|
|
4.
Temperatura.
|
|
Montaje 2.
|
|
Tomar la muestra de catafilo de cebolla y ponerla en un medio
hipertónico.
Observar cambios.
|
|
Tomar la muestra de catafilo de cebolla y ponerla en un medio isotónico.
Observar los cambios.
|
|
Tomar la muestra de catafilo de cebolla y ponerla en un medio
hipotónico.
Observar los cambios.
|
|
Montaje 3.
|
|
Montaje 1.
|
|
En agua destilada a temperatura de ebullición adicionar 3 gotas
de KMnO4.
Contar el tiempo que tarda en difundirse.
|
|
En agua destilada a
temperatura ambiente adicionar 3 gotas de KMnO4.
Contar el tiempo que tarda en difundirse.
|
|
Tubo 2.
|
|
3.
Temperatura.
|
|
En agua destilada adicionar 3 gotas de KMnO4.
Contar el tiempo que tarda en difundirse.
|
|
Tubo 3.
|
|
Tubo 1.
|
|
Poner cubos de remolacha y adicionar agua, calentar hasta la
ebullición.
Registrar el tiempo q tarda el cambio de color.
|
|
Poner remolacha y adicionar agua a baja temperatura.
Registrar tiempo del cambio de color.
|
|
Tubo 2.
|
|
1.
Efectos de los factores ambientales en la permeabilidad celular.
|
Resultados
Ósmosis
Para las 3 soluciones se
observaron reacciones diferentes:
·
Isotónica: La célula no presentó ningún cambio, ya que las
concentraciones eran iguales.
·
Hipertónica: Se observó que la célula se deshidrato, liberando
agua para intentar equilibrar el medio.
·
Hipotónica: La célula sufrió una leve hinchazón, pues el medio tenía
una baja concentración de soluto.
Difusión
Para los tubos de ensayo que
contenían remolacha se observaron los siguientes resultados:
Tabla 1. Resultados difusión con remolacha
diferentes temperaturas.
Temperatura
|
Clasificación
|
Tiempo de
reacción
|
Ambiente
|
0
|
A los 90 minutos de observación no hubo
difusión.
|
Helada
|
++
|
A los 90 minutos de observación, la
difusión se había dado hasta la mitad del agua contenida en el tubo.
|
Caliente
|
+++
|
1 minuto 35 segundos tardó la difusión
total.
|
Nota:
La clasificación se dio de acuerdo a:
+++ Color oscuro
++ Color definido
+ Color claro
+ Color claro
0 No hay cambio de color
Para los tubos con agua a temperatura
ambiente a los cuales se les adicionó KMnO4
en diferentes cantidades, también se obtuvieron diferentes tiempos en
la reacción. Ver Tabla 2.
Tabla 2. Agua ambiente con diferentes cantidades
de KMnO4
Cantidad KMnO4
|
Temperatura
|
Clasificación
|
Tiempo de
reacción
|
1 gota
|
Ambiente
|
+
|
2 minutos 10segundos
|
3 gotas
|
++
|
15 segundos
|
|
5 gotas
|
+++
|
5 segundos
|
Para los tubos con agua a
diferentes temperaturas pero con igual cantidad de KMnO4 también se obtuvieron diferentes resultados. Ver
Tabla 3.
Tabla 3. Resultados con igual cantidad de agua y
diferentes temperaturas.
Temperatura
|
Cantidad
KMnO4
|
Clasificación
|
Tiempo de
reacción
|
Ambiente
|
2 gotas
|
+
|
2minutos 32
segundos
|
Helada
|
++
|
2 minutos 3
segundos
|
|
Caliente
|
+++
|
10 segundos
|
Discusión
En lo referente a los efectos
de los factores ambientales en la permeabilidad celular se notó que existen
factores externos (temperatura) que
afectan la salida de la antocianina de la célula, por ende hay resultados
diferentes en la difusión de los cubos
de remolacha, lo que demuestra que la membrana celular confiere a las células
su individualidad, al separarlas del medio que las rodea y regular la entrada y
salida de solutos (permeabilidad selectiva).
El transporte pasivo o
difusión es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana
plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor
del gradiente de concentración. La velocidad de difusión aumentó a medida que
la temperatura aumentó y esto se debió probablemente a un incremento en la
actividad de las moléculas. Parecería ser que los incrementos de temperatura
dados causan incrementos constantes en la velocidad de difusión. El medio o
solución isotónica es aquél en el cual la concentración de soluto es la misma
fuera y dentro de una célula.
En la práctica al mirar a
través del microscopio las células de la cata filo de cebolla, apreciamos que
las células estaban en condiciones normales. luego a través del microscopio
observamos que al agregarle a las células de la cata filo de cebolla NaCl en
concentración hipertónico, ósea mas soluto que agua, las células se
deshidrataron por falta de esta, mientras que al agregarles concentración de
NaCl en concentración hipotónica, la célula se sobre hidrato levemente, por el
aumento del agua obtenido, y al agregarle NaCl en concentración isotónica no
ocurrió ningún cambio debido a que la concentración de soluto es igual dentro y
fuera de la célula.
Conclusiones
La temperatura y el tiempo
son los dos factores que influyen en la coloración del agua con los trocitos de
remolacha.
La velocidad de difusión del
KMnO4 en el agua varía según la cantidad de KMnO4 que se agregue.
Al agregar KMnO4 al agua a
diferentes temperaturas la velocidad de difusión aumenta a medida que la
temperatura de esta también aumenta.
Al agregársele NaCl en
concentración hipertónica a las células presentes en el catafilo de cebolla la
célula pierde agua sufriendo así un proceso de deshidratación.
Al agregársele NaCl en
concentración hipotónica a las células presentes en el cata filo de cebolla la
célula aumenta sus niveles de agua
sufriendo así un proceso de sobre hidratación
Cuando se agregó a la célula
NaCl en concentración isotónica la célula no sufrió ningún cambio quedando la
célula en estado estable.
Bibliografía
Biología celular- quinta
edición.
Anexos
1.- Indique algunos procesos biológicos en plantas y animales relacionados con la ósmosis.
La membrana celular semipermeable sin
gasto de energía por tanto se habla de transporte pasivo.la nutrición, la circulación,
la respiración, la excreción. En los vegetales el agua se encuentra a mayor
concentración fuera de ellos que en su interior y las moléculas de agua por
ósmosis ingresan a la planta.
2.- Escriba tres mecanismos que permitan el transporte e
intercambio de sustancias a través de la membrana.
La membrana celular permite el transporte en
forma:
-PASIVA:
no requiere el aporte de energía. El cual tenemos como:
Difusión: Cuando una sustancia
comienza a difundirse de un medio de mayor concentración a otro medio de menor
concentración.
-ACTIVO O ENDOCITOSIS: Permite el
paso del interior hacia el exterior, consumiendo energía.
Fagocitosis: Cuando
algunas células como las amebas o los glóbulos blancos, ingieren partículas
sólidas; formando una bolsa, la cual recibe el nombre de vesícula.
Pinocitosis: Similar al
anterior pero la célula engloba sustancias líquidas.
Existe otro proceso
EXOCITOSIS: El cual la
célula transporta sustancias de desecho.
CITOPLASMA: Es semifluido, se
encuentra en el interior de la membrana, es de material coloidal que ocupa el
espacio entre la membrana y el núcleo y ni es sólido ni liquido
3.- ¿Qué se entiende por organismos osmofílicos? Dé un
ejemplo. Los organismos osmofilicos deben tener una concentración interna de solutos elevados para poder retener agua. Como por ejemplo, algunas especies de Aspergillus encontradas en el oído externo.
4.- Explique por qué las heladas afectan los cultivos
El agua cuando se congela tiende a aumentar su volumen, generando una presión sobre el recipiente que los contiene, si este recipiente es una célula, entonces la membrana de la misma puede romperse, a lo que se denomina lisis, de modo que cuando la célula se descongela, entonces todo el contenido celular escapa por la rotura, generando con ello la muerte de la célula, ello explica porque las plantas después de una helada las plantas se marchitan.
5.- Si a usted le inyectan intravenosamente agua destilada, ¿qué le sucedería a sus glóbulos rojos?
Los hincharía y haría explotar ya que los eritrocitos tienen un volumen de finido de agua y si les inyecta más agua de la que pueden almacenar ocurriría el fenómeno llamado hemolisis que es la desintegración de los glóbulos rojos, si estos mueren podrían provocarnos la muerte ya que ellos son los que transportan el oxigeno que en imprescindible para la vida.
6. en que consiste el proceso de osmolaridad describa ejemplos
La
osmolaridad normal de los fluidos corporales es de 300 miliosmoles (0,3
osmoles) por litro de solución, similar a una solución al 0,9% de NaCl.
Una solución o disolución de NaCl 0,1 M daría 0,1 moles de Na+ y 0,1 moles de Cl– por litro, siendo su osmolaridad 0,2. Si esa disolución se inyecta a un paciente sus células absorberían agua hasta que se alcanzase el equilibrio, provocando una variación en la presión sanguínea.
Osmolaridad sanguínea (mOsm/L) = 2 Na+ + K+ + Glucemia (mg/dL)/18 + BUN (mg/dl)/2,8
Una solución o disolución de NaCl 0,1 M daría 0,1 moles de Na+ y 0,1 moles de Cl– por litro, siendo su osmolaridad 0,2. Si esa disolución se inyecta a un paciente sus células absorberían agua hasta que se alcanzase el equilibrio, provocando una variación en la presión sanguínea.
Osmolaridad sanguínea (mOsm/L) = 2 Na+ + K+ + Glucemia (mg/dL)/18 + BUN (mg/dl)/2,8
En la
OSMOLARIDAD, la concentración queda expresada como:
Osmolaridad = osmoles por litro de solución
No hay comentarios:
Publicar un comentario