UNIDADES TECNOLÓGICAS DE SANTANDER DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS

INFORME DE LABORATORIO DE BIOLOGIA

PRÁCTICA 9

MEMBRANA CELULAR

FENÓMENO DE DIFUSIÓN, OSMOSIS Y PRESIÓN OSMÓTICA

R ESUMEN

Esta práctica trata principalmente de la observación microscópicade la membrana celular en planta de Elodea y unas pequeñasmuestras de sangre para poder analizar detalladamente el efecto dela concentración del medio sobre las células animales cada unapreparada respectivamente en las laminillas con agua destilada,soluciones de sacarosa, solución salina, y Azul de Metileno en susrespectivas concentraciones dadas en %.Para ello los integrantesdel grupo llevan un conocimiento previo a la práctica para poderdesarrollarla correctamente bajo la supervisión del docente. Elprincipal objetivo de este estudio es la identificación desistemas de intercambio celular y los factores que los afectananalizando así las características que presentan los organismos encada nivel taxonómico y su importancia ecológica para formularsoluciones adecuadas a los problemas donde se involucren a losseres vivos y su entorno

CÁLCULOS Y RESULTADOS

DIFUSIÓN (CONCENTRACIÓN VERSUS TIEMPO)

La difusión es un proceso físico irreversible, en el quepartículas materiales se introducen en un medio que inicialmenteestaba ausente, aumentando la entropía del sistema conjuntoformado por las partículas difundidas o soluto y el medio donde sedifunden o disuelven.

La membrana permeable puede permitir el paso de partículas ydisolvente siempre a favor del gradiente de concentración. La

difusión, proceso que no requiere aporte energético, es frecuentecomo forma de intercambio celular.

Durante el análisis de la práctica de concentración vs tiempoobservaremos y analizaremos el tiempo necesario para que sedisuelvan la concentración de soluto determinada en cadaexperimento.

Para la siguiente práctica procedemos a tomar 4 tubos de ensayoanteriormente revisados y lavados con cuidado para evitar residuosde prácticas anteriores, luego con ayuda de una probeta medimos 10mililitros de agua destilada los cuales agregaremos con cuidadocon ayuda de una pipeta en el tubo de ensayo ya si mismo con losotros 3, y serán colocados en una gradilla para evitar su derramey facilitar su manejo y movilidad, en el mesón correspondientecolocamos nuestra gradilla, luego con ayuda de cada una de laspipetas agregamos una gota de azul de metileno de acuerdo a lasasignadas para cada una de las concentraciones: a la primerapipeta le agregamos una gota de azul de metileno de 0,5% deconcentración, al segundo una gota a 2% de concentración, altercero de 3,5% y por último en el cuarto tubo de ensayo una gotacon 5,0% de concentración, con cada uno de ellos procedemos aagitar la muestra hasta conseguir la difusión completa de cada unade las concentraciones, anteriormente tomando con ayuda de uncronometro el tiempo necesario para cada una de lasconcentraciones y tomando nota de cada uno de los cambios,seguidamente procedemos a anotar nuestros resultados en la tablade trabajo adquirida antes de iniciar la práctica.

Azul de metileno(0,5%concentración)

Azul demetileno (2%concentración)

Azul de metileno(3,5%concentración)

Azul de metileno(5%concentración)

En la primera solución podemos observar una muestra de 0.5% deconcentración de azul de metileno, luego de realizar su disolucióny anotar los resultados en nuestra tabla de procedimientos yresultados podemos observar que tardo un tiempo determinado de45.8”, la segunda muestra con una concentración de 2% de azul demetileno demora un tiempo de 39,06”, en la solución preparada enel tercer tubo de ensayo con una concentración de 3,5% su difusióncompleta tarda un tiempo determinado de 37,77”, y por último en elcuarto tubo de ensayo en el que preparamos la solución con unaconcentración de 5% de azul de metileno.

Luego de proceder a tomar y analizar cada uno de los resultadosobtenidos podemos concluir que a mayor concentración de lasolución menor es el tiempo de difusión de la muestra preparada,esto quiere decir que la concentración es inversamenteproporcional al tiempo de difusión.

DIFUSÓN (TEMPERATURA VERSUS TIEMPO)

La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes decaliente, tibio o frío que puede ser medida con un termómetro.

La difusión es un proceso por el cual un grupo concentrado demoléculas gradualmente se vuelve menos concentrado, mediante lamezcla con las moléculas cercanas o simplemente al moverse a unazona de menor concentración. El proceso de difusión se ve afectadopor la temperatura de la misma manera que la mayoría de lasreacciones.

En términos básicos, la difusión puede ser definida como elproceso por el cual las partículas se esparcen. Este esgeneralmente desde una zona en la que son altas en concentración aun área donde se encuentran en una concentración menor.

Para el siguiente experimento procedemos a tomar 3 tubos de ensayopreviamente lavados y destilados, para proceder a realizar nuestrasiguiente muestra, luego agregamos nuevamente con ayuda de unapipeta graduada 10 mililitros de agua destilada en cada uno deellos, y con ayuda de la gradilla colocamos nuestras muestras enel mesón para realizar nuestros experimentos. Con ayuda de unaspinzas procedemos a tomar el primer tubo de ensayo y colocarlodentro de una bolsa con hielo midiendo que su temperatura seencuentre a 10º centígrados, en el momento de tener la solución adicha temperatura agregamos una gota de azul de metileno de 3,5%de concentración y procedemos a tomar el tiempo en que la solución

tarde en disolverse, la siguiente muestra la dejamos atemperatura ambiente en 23,5º centígrados y agregamos de igualforma una gota de azul de metileno de la misma concentración ytomamos su tiempo de difusión, para el ultimo tubo de ensayocalentamos agua en baño maría con ayuda de un vaso de precipitadohasta conseguir una temperatura de 85º centígrados, en el momentode conseguirla con ayuda de unas pinzas introducimos el tubo deensayo dentro y le agregamos una gota de la muestra anteriormenteusada en las anteriores solución y medimos el tiempo dedisolución.

Tubo de ensayo Temperatura Tiempo de difusión

10º Centígrados 52,03”

23,5º Centígrados 48”

85º Centígrados 15,08”

En la primera solución de agua destilada y una gota de azul demetileno de una concentración de 3,5% agregada en hielo a 10ºCpodemos observar que tarda 52,03 segundos en disolverse, en lasolución del segundo tubo de ensayo colocado a temperaturaambiente el tiempo de difusión se encuentra entre 48 segundos ypor último la muestra del tubo de ensayo posteriormente colocado

en una solución en baño maría a 85ºC tardo un tiempo de 15,08segundos

Luego de realizar nuestro correspondiente análisis y tomar losresultados obtenidos en los experimentos anteriormente realizamosy explicados, podemos concluir que a mayor temperatura menortiempo de difusión, de igual forma que en la práctica realizadacon anterioridad son inversamente proporcionales.

Muchas reacciones se producen cuando los átomos se aplastan entresí y forman un enlace. A temperatura normal, el átomo divagaalrededor de la solución o recipiente y sólo de vez en cuandochocan. Cuando la temperatura aumenta, los átomos se mueven muchomás rápido. Esto produce que un mayor número de colisiones ocurranmucho más rápido y, por tanto, aumenta la velocidad de reacción.

EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DEL MEDIO SOBRE CÉLULAS ANIMALES

Para la siguiente práctica necesitamos 3portaobjetos previamente limpios yesterilizados y una lanceta nueva paraevitar contaminación o infección, con ellarealizamos una punción sobre la yema deldedo y haciendo presión agregamos las gotasde sangre en la esquina izquierda del

portaobjetos y con ayuda de otra la extendemos de izquierda aderecha sobre toda la lámina, luego con ayuda de una pipetaasignada para cada reactivo agregamos una gota de NaCl de unaconcentración de 0,85% sobre la laminilla y colocamos uncubreobjetos sobre la muestra, luego procedemos a colocar lamuestra en el microscopio y realizamos su adecuada observación enel objetivo de 40x, durante su análisis podemos observar como losglóbulos sufren un aumento en su tamaño lo cual hace que se hinchey se lise, debido a que tiene menor concentración de soluto en elmedio exterior en relación al medio interior de la célula, esdecir, en el interior de la célula hay una cantidad de sal mayorque de la que se encuentra en el medio en la que ella habita. Unacélula sumergida en una solución con una concentración más baja demateriales disueltos, está en un ambiente hipotónico; laconcentración de agua es más alta (a causa de tener tan pocosmateriales disueltos) fuera de la célula que dentro. Bajo estascondiciones, el agua se difunde a la célula, es decir, se produceósmosis de líquido hacia el interior de la célula.

NaCl 0.85%Medio Hipotónico

En la siguiente muestra realizamos el mismo procedimiento anteriorpero agregamos con una pipeta una gota de NaCl con un 2% deconcentración y lo dejamos unos minutos reposar y actuar en lasolución, luego procedemos a colocarlo en el microscopio óptico yprocedemos a realizar su adecuada observación, podemos ver comolos glóbulos rojos empiezan a perder su tamaño y a deshidratarse,perdiéndose su volumen celular. Por lo tanto entra en un mediohipertónico que ocurre cuando tiene mayor concentración de solutoen el medio externo, por lo que una célula en dicha soluciónpierde agua (H2O) debido a la diferencia de presión, es decir, ala presión osmótica, llegando incluso a morir por deshidratación.La salida del agua de la célula continúa hasta que la presiónpencótica del medio interno y de la célula sean iguales.

Solución NaCl 2%

Por último en la tercera laminilla luego de agregar la gota desangre que ha sido esparcida por la lámina dejamos reposar lamuestra y agregamos una gota de agua destilada y dejamos que lasolución actúe sobre los glóbulos rojospara proceder nuevamente a suanálisis por medio del microscopio

Agua destilada(40x)

iostónico

La ósmosis es un fenómeno físico relacionado con el movimiento deun solvente a través de una membrana semipermeable. Talcomportamiento supone una difusión simple a través de la membrana,sin gasto de energía. La ósmosis del agua es un fenómeno biológicoimportante para el metabolismo celular de los seres vivos.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

La ósmosis tiene una gran importancia en los seres vivos. Enausencia de transporte activo, la membrana celular permite el pasode moléculas de agua y de todos los solutos permeables hasta quese igualen sus respectivos potenciales químicos en ambos costadosde la membrana. No obstante, existe un gran número de especies,tanto en el fluido que rodea la célula como en el fluido celular ocitoplasma, que no pueden atravesar la membrana. Si laconcentración total de este soluto es más grande en el fluido querodea la célula, esta perderá agua por ósmosis, y se dice que elfluido circundante es hipertónico respecto al fluido celular(tiene mayor presión osmótica). En caso contrario, cuando laconcentración total del soluto que no puede atravesar la membranaes mayor en el fluido de la célula, esta ganará agua del líquidohipotónico circundante (de menor presión osmótica). Cuando no seproduce transferencia neta de agua entre el fluido celular y elque rodea la célula, se dice que los dos fluidos son isotónicos,es decir, tienen la misma presión osmótica. La sangre y la linfason aproximadamente isotónicas respecto de las células de unorganismo.

CONCLUSIONES

Prácticamente en las muestras analizada con detalle se puedeconcluir que la traficación y tabulación del ejercicios arroja losdatos efectivos que refieren que la temperatura respecto a ladifusión de los reactivos en el espacio del tiempo que es elvector independiente es inversamente proporcional ya que a mayortemperatura menor tiempo de se gastan los reactivos en determinarsu punto de difusión especifico, al igual que en la muestra desangre tomada de la gema de un dedo previamente desinfectado;muestra en la cual se muestra la reacción de intercambio celularmediante los factores que afectan su comportamiento sustancial.Esto principalmente nos permite a los estudiantes tener unconcepto claro de las características que presentan los organismosy también su importancia ecológica dentro de nuestro entorno.

RECOMENDACIONES

La recomendación a seguir es que se analize detalladamente y conel tiempo necesario cada uno de los materiales que se van a usaren el desarrollo de la practica, esto refiere que los objetos quevan a ser utilizados esten totalmente limpios y desinfectados yaque en la realizacion del estudio algunos implementos tienencontacto totalmente directo con los estudiantes asi mismo que semantega entre los integrantes del grupo el area de trabajo limpiapara no tener ningun inconveniente en el desarrollo de la prácticade laboratorio.Así mismo se debe reportar el mantenimiento delmicroscopio es de vital importancia que se encuentre en buenestado, por ende gracias a esto se podra hacer mejoresobservaciones embellecidas y didácticas.

ANEXOS

EVALUACIÓN

1. Dibuje la estructura general de una membrana celular

2. Elabore un cuadro comparativo entre los diferentessistemas de transporte que pueden llevarse a cabo en lascélulas y dé ejemplos en cada uno de ellos ( transporteactivo, transporte pasivo)

TRANSPORTE ACTIVO TRANSPORTE PASIVO

El Transporte Activo se realizaen Contra de un Gradiente deconcentración, es decir, lassustancias que ingresan hacia elinterior celular lo realizandesde un lugar donde está menosconcentrada hacia otro donde estámás concentrada a través de unaMembrana Semipermeable

Se realiza a favor de unGradiente de concentración, esdecir, las sustancias queingresan hacia el interior dela célula lo realizan desde unlugar donde está másconcentrada hacia otro dondeestá menos concentrada a travésde una Membrana Semipermeable

Hay Participación de lasProteínas Permeases, Integrales oCarriel de la MembranaPlasmática.

No participan las ProteínasIntegrales de la MembranaPlasmática, salvo en el caso deDifusión Facilitada en donde laincorporación de sustanciasHidrosolubles como Aminoácidos,Monosacáridos es Facilitada poruna Proteína Integral de laMembrana Plasmática.

Se requiere gasto de energíaquímica en forma de ATP pararealizan la incorporación desustancias.

No requiere gasto de ATP paraproducir el pasaje desustancias.

EJEMPLOEJEMPLO

3. ¿Qué estructuras de la célula pueden participar en el transporte de sustancias?, explique cómo es el proceso

Primeramente la estructura donde ocurren los transportes de sustancias en la estructura de la célula es la membrana plasmática, en la cual se diferencian diversos tipos de transporte: 1- Transporte pasivo. 2- Transporte activo. 3- Ósmosis

El transporte pasivo

Se caracteriza por trasladar las sustancias a favor de sugradiente de concentración no ocupar energía y que las sustanciasque traslada son pequeñas o medianas y apolares, en este procesoparticipan la bicapa lipídica y las proteínas integrales, lasprimeras son propias de la difusión simple (bicapa lipídica) y lasegunda corresponde a la difusión facilitada a través de canales yde transportadores (proteínas integrales). 

El transporte activo

Gasta energía las sustancias se trasladan en contra de sugradiente de concentración son grandes y polares, en este procesoparticipan algunas vesículas (son las que ayudan a incorporar lasustancia) también los lisosomas (son los que degradan losdesechos de la sustancia), además participan 2 glándulas unendocrina y otra exocrina, la endocrina secreta 2 hormonas:insulina y glucagón hacia la sangre, mientras que la exocrinasecreta jugo pancreático hacia el intestino delgado. Inclusiveparticipa el Aparato de Golgi (distribuye las sustancias). 

La ósmosis

es un transporte pasivo pero es la que transporta el agua debido aque esta es una molécula polar y en el transporte pasivo setransportan sustancias apolares, según lo anterior la ósmosis esun transporte pasivo como una difusión facilitada en la cualparticipan unas proteínas ( al igual que la difusión facilitada del transporte pasivo )denominadas aquaporinas. 

4. Indique la concentración salina a la cual los glóbulos rojosse encuentran en un medio isotónico, y cuales concentraciones sonhipotónicas e hipertónicas

Los glóbulos rojos  tienen morfologíadiscoidal, son bicóncavos, en elcentro aparece una muesca que podríaparecer el núcleo pero no lo es porqueson anucleados, y son muy abundantes.Su superficie es lisa Los eritrocitos se encuentran en unmedio Isotónico (con la mismaconcentración de sales minerales denominado plasma sanguíneo

Solución hipotónica: son los líquidos que tienen una osmolalidadinferior que la de los líquidos del cuerpo. Una solución de usoclínico, contiene 77 milis moles de cloruro de sodio por litro, ytiene exactamente la mitad de la osmolalidad del cloruro de sodioisotónico. 

Solución hipertónica: tienen una osmolalidad efectiva mayor que lade los líquidos corporales. Estas soluciones pueden contener o noelectrolitos (por ejemplo, cloruro de sodio hipertónico), quetienen efecto osmótico porque no se difunden a través de lasmembranas biológicas (por ejemplo, manitol).