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Práctica #5: Difusión
Introducción
La membrana celular es semipermeable : no permite pasar adentro de la célula a todos tipos de moléculas. Esta característica es fundamental para el funcionamiento de la célula y para mantener las condiciones fisiológicas intracelulares adecuadas, pues controla la entrada de ciertas sustancias, muchas de las cuales son necesarias para mantener los procesos vitales y la síntesis de nuevas sustancias. Además, la membrana regula la salida de agua y de productos de excreción, que deben ser eliminados de la célula.
Algunas sustancias son bastante pequeñas para moverse libremente hacia adentro y afuera de la célula, a través de la membrana, siguiendo un movimiento errático desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración. Esta migración espontánea de moléculas o partículas se denomina difusión.
La difusión es un evento físico muy común e importante en los seres vivos. Como ejemplo podemos citar el recambio de gases en los capilares pulmonares entre el aire alveolar y la sangre venosa. Y también la absorción de alimentos y minerales en la parte inferior del tubo digestivo el cual se realiza, además por ósmosis. Así como también el retiro de productos de desechos de la sangre como lo es la urea donde también ocurren la ósmosis y la filtración.
Para comprender la difusión como proceso que se efectúa a nivel de la membrana, es necesario que antes de observar células vivas utilicemos un modelo físico. Luego le será más fácil la comprensión de los fenómenos que suceden en la célula.
Objetivos
Comprobar en un modelo los fenómenos de ósmosis y diálisis. Analizar el efecto que produce una solución en diferentes concentraciones sobre células vegetales y animales.
Capítulos del libro de biología
Solomon, Berg & Martin 2013 Capítulo 5
Investigue y estudie
- Defina los siguientes términos: ósmosis, diálisis, movimiento browniano, solución isotónica, solución hipotónica, solución hipertónica, plasmólisis, citólisis, turgencia, crenación, difusión facilitada, transporte activo, transporte pasivo.
Osmosis: es la difusión de agua a través de una membrana semipermeable. La ósmosis es
un tipo especial de difusión que implica el movimiento neto de agua (el principal solvente
en los sistemas biológicos) a través de una membrana semipermeable de una región de
mayor concentración a una región de menor concentración.
Diálisis: es el proceso de separación de las partículas coloidales, en función de su tamaño,
a través de una membrana dializadora. Esta membrana permite el paso de moléculas de
pequeño tamaño (sales minerales, iones) y de agua e impide el de las macromoléculas o
partículas coloidales.
Movimiento browniario: es el movimiento aleatorio que se observa en las partículas que
se hallan en un medio fluido, como resultado de choques contra las moléculas de dicho
fluido.
Solución isotónica: es aquella que presenta la misma concentración de soluto respecto a
una solución separada o aislada por una barrea semipermeable. Esta barrera permite que el
solvente la traspase, pero no todas las partículas de soluto.
Solución hipotónica: En biología, una solución hipotónica es aquella que tiene menor
concentración de soluto en el medio externo en relación al medio citoplasmático de
la célula. Una célula sumergida en una solución con una concentración más baja de
materiales disueltos, está en un ambiente hipotónico; la concentración de agua es más alta
(a causa de tener tan pocos materiales disueltos) fuera de la célula que dentro. Bajo estas
condiciones, el agua se difunde a la célula, es decir, se produce ósmosis de líquido hacia el
interior de la célula. Si el fluido que rodea contiene una menor concentración de materiales
disueltos que el de la célula, el fluido tiene una presión osmótica más baja y se dice que es
hipotónica a la célula; el agua entonces entra en la célula y hace que se hinche
Plasmólisis: es el proceso mediante el cual los contenidos de la célula se reducen y la
membrana plasmática se separa de la pared celular. La plasmólisis se produce en las
plantas cuando el suelo o el agua alrededor de ellos contienen altas concentraciones de
sales o fertilizantes. Cuando la membrana que separa dos disoluciones deja pasar, además
de agua, los solutos de menor tamaño, se produce el fenómeno denominado diálisis. Las
moléculas de bajo peso molecular pasan desde la disolución en la que se encuentran en
mayor concentración hacia la disolución en la que se encuentran en menos concentración.
Citólisis: es el proceso por el cual la célula se rompe, es decir, que su membrana celular se
descompone, perdiéndose su material genético y deteniendo sus procesos vitales.
Turgencia: se denomina turgencia al fenómeno que ocurre cuando una célula se dilata
debido a la presión ejercida por los fluidos y por el contenido celular sobre las paredes de
la célula.
Materiales
Estudiante: Azúcar, cajita de sal, papa, almidón, 2 bolsas (fundas) plásticas transparentes (o de un color bien claro) y lugol.
Para el laboratorio
Osmosis http://biomodel.uah.es/biomodel-misc/anim/memb/osmosis.html Parte 1: La papa Prepare una solución al 10% de agua salada. Haga un corte bien fino (2cm de longitud por 5mm de ancho) de un pedazo de papa y colóquelo en la solución preparada. Coloque otro pedazo de papa del mismo tamaño en un envase con agua. Déjelo reposar por una hora aproximadamente. ¿Qué ocurrió con el pedazo de papa? Anote los cambios observados y explique. Al vaso 1 le agregué una cucharadita de sal y un pedazo pequeño de papa. En este pude observar como la papa aumenta su tamaño. Al vaso dos no le agregue nada, en este pude observar que la papa conservo su tamaño. Y al vaso 3 agregue dos cucharadas de sal y la papa que agregué a este vaso disminuyo su tamaño.
Parte 2: Glucosa y almidón Tome dos vasos de precipitado pequeños y vierta en cada uno 100ml de agua. Disuelva en uno de ellos glucosa y en el otro almidón. Mezcle en otro vaso ambas soluciones. Vierta el contenido en la funda plástica y marque con un lápiz marcador la altura del líquido. Coloque la funda amarrada a la varilla de vidrio sobre la boca de un vaso de precipitado de
1500ml en el que usted previamente colocó 400ml de agua destilada. Antes de iniciar el montaje haga la prueba de lugol. Observe cada 30 minutos. Describa y explique lo que va ocurriendo.
En esta parte use la misma cantidad de agua azucarada y agua almidonada, las uní en una bolsa plástica y luego agregue 400ml de agua y 3 gotas de lugol. Aquí pude observar la osmosis del agua azucarada y el agua almidonada. También la difusión del agua y el lugol.
Parte 3: Prueba del lugol Monte otro experimento similar al anterior, pero ahora, agregue tres goteros de lugol al agua destilada. Observe cada 30 minutos. Describa y explique lo que va ocurriendo. ¿Cuál es el propósito de hacer la prueba de lugol en la parte 1? ¿En la parte 2? En esta parte después de 30 minutos agregue lugol y pude observar que el agua se tornó color ámbar por el lugol que agregue.
Explica que crees que sucede en cada imagen.
En la primera imagen se observa una solución hipertónica reduce su tamaño y esto es porque se deshidrata ya que no tiene la suficiente cantidad de agua en el interior. En la segunda imagen se puede observar una solución isotónica porque esta tiene la misma cantidad de agua en el interior como en el interior. Y en la tercera imagen se observa la turgencia y en esta la célula aumenta su tamaño.
Parte 7: Usted mismo Tome un algodón y empápelo en alcohol, desinféctese el dedo mayor. Tome una lanceta y hágase usted mismo una pequeña pinchadura en él. Distribuya la gota de sangre en tres portaobjetos y extiéndala rápidamente como le indicará su profesor. Derrame sobre la primera plaquita de extendido de sangre una gota de suero fisiológico. En la segunda plaquita eche una gota de ClNa al 1.5%, a la tercera preparación agregue una gota de ClNa al 0.4%. Explique qué sucedió en cada caso y explique porqué.
