LABORATORIO DE BIOLOGÍA GENERAL

NIVERSIDAD DEL VALLE.

Facultad de Ciencias

Departamento de Biología

LABORATORIO DE BIOLOGÍA GENERAL

PRÁCTICA 3 :

CÉLULAS EUCARIOTAS II Y SUS ADAPTACIONES:

DIFUSIÓN Y OSMOSIS

Hernandez Sanchez, Karol - 1226649 - karol.hernandez@correounivalle.edu.co

Bohorquez Romero, Juan Sebastian - 1529913 - jbastian-1103@hotmail.com

Marín Villacorte, Daniela -1429202 - daniela.marin@correounivalle.edu.co

Arcos Lozano, Chris Daniela-1527987 - chris.arcos@correounivalle.edu.co

Resumen.

En el laboratorio se observaron células eucariotas vegetales y animales con el fin de reconocer y comparar su anatomía celular, estructuras, organelos, observar sus adaptaciones; reconocer semejanzas de los procesos de difusión y ósmosis. Donde se empezó por identificar: el núcleo, las membranas, el citoplasma, el corpúsculo de Barr, los cromosomas y los cloroplastos, con esto se relacionó su morfología y abundancia con su función; como en el caso de los glóbulos rojos, que poseen una forma de disco bicóncavo deprimido en el centro, para aumentar la superficie de la membrana y maximizar su absorción, y debido a que siempre hay una demanda de intercambio gaseoso, estos glóbulos deben ser abundantes. La morfología también permite clasificar a los organismos, como ocurre con los glóbulos blancos, que se clasifican en polimorfonucleares y monomorfonucleares, dependiendo del número de lóbulos que posea el núcleo.

Las células eucariotas presentan mecanismos para mantenerse estables en el medio. Estos mecanismos son la difusión y osmosis, cuyo objetivo es igualar la concentración de las moléculas en el medio externo e interno, pero se diferencian que en la difusión se trasladan moléculas de un lado a otro y en la osmosis sólo se traslada el agua (ALJANATI, Tambussi, & Wolovelsky, 2009). Hay algunos factores que influyen en estos mecanismos , por ejemplo la difusión se realiza con mayor rapidez, entre mas gradiente de concentración haya (diferencia entre las concentraciones) , y la temperatura sea mayor. En la práctica se buscó observar estos mecanismos al difundir distintos números de gotas de azul de metileno en diferentes tubos de ensayo con diferentes temperaturas, y con el montaje de un corte de Elodea que estaba contenida en soluciones de distinta concentración y agua destilada.

Palabras claves:

Ósmosis, difusión, concentración, temperatura.

Introducción:

Uno de los histologos más importantes fue Theodor Schwann, ya que hizo grandes aportes a la teoría celular, la cual tuvo sus inicios a mediados de siglo XIX. Esta teoría se desarrolló gracias a la invención de lentes más potentes para el microscopio y el uso de este al estudio e investigación de los seres vivos. Entre los trabajos más destacados de Shwann esta el descubrimiento de la estructura celular de la cuerda dorsal del renacuajo, el tejido embrionario del cerdo, entre otros, gracias a ellos, concluyó que la célula es la base de todo cuerpo viviente. (FRESQUET, 2001)

A la hora de hablar sobre las células hay dos términos de gran importancia que se deben conocer. Estos términos son: Difusión: es la tendencia que presentan ciertas sustancias de moverse de un espacio donde están muy concentradas hacia un lugar donde hay poca concentración (a favor de un gradiente de concentración). El otro término es osmosis, que es la capacidad que tiene el agua de difundirse a través de una membrana , de un sitio de baja a uno de alta concentración. Hay tres términos que describen esta situación; 1. Isotónico(misma concentración en el interior y en el exterior), 2. Hipertónico ( diferencia de concentración , menor al interior, mayor al exterior de la célula y 3. hipotónico (diferencia de concentración mayor en el interior, menor en el exterior).(BERSTEINR & BERSTEIN, 1986).

La importancia del conocimiento en partes de la célula y su diferenciación radica en que nos permite comprender con mayor profundidad la función desempeñada por cada una de ellas, como se relacionan con el entorno circundante y como se ven afectadas por el mismo. Es por esta razón que este laboratorio es de gran importancia, ya que permite un conocimiento más minuciosos de algunas especies de células eucariotas , tanto de seres unicelulares (protistos), como de tejidos animales (como la mucosa bucal y células de los testículos de sapo), también permite apreciar como una solución salina las afecta (dependiendo de la concentración).

Métodos y materiales.

Al inicio del laboratorio se extrajeron dos muestras de mucosa bucal para ver las células presentes tanto en hombres como mujeres, por lo que se colocó en dos portaobjetos una gota de agua y con ayuda de un palillo dos compañeros (mujer y hombre) frotaron su mejilla y la muestra se colocó sobre el portaobjetos y se cubrió, se realizó la observación en el microscopio y se hizo una comparación entre las estructuras de cada muestra.

Para la observación de protistos , se colocó una gota de agua estancada en un portaobjetos, se cubrió y se observó en el microscopio. Luego se aplicó lugol, se observó y en el siguiente paso se le añadió una gota de glicerina, con esto se redujo la velocidad de los organismos y se identificaron algunos en la última observación. Las muestras de células sanguíneas, animales y de cromosomas humanos , fueron montadas por los laboratoristas en microscopios, asi que solo se observó y se esquematizo en cada una.

Se monto un trozo de Elodea sobre un portaobjetos para la prueba de ósmosis, a esta se le añadió agua destilada, luego soluciones salinas en diferentes concentraciones ( 0.9%, 5% ) , se observó y se esquematizó los cambios ocurridos en la célula con cada aplicación. En la difusión se utilizaron 5 tubos de ensayo con 15 mL de agua destilada, se le adicionó a cada uno desde una gota hasta cinco de azul de metileno según el número de tubo, se dejaron en reposo hasta completar la dilución y se midio el tiempo que se tardaron en diluir las gotas en cada tubo. Para determinar la difusion a diferentes temperaturas se prepararon 4 tubos de ensayo con 10 mL de agua destilada, a cada uno se le adiciono una gota de azul de metileno, cada tubo se sometio a una temperatura diferente y se midió el tiempo hasta su la dilución.

Resultados y Discusión

Células de la mucosa bucal.

Son células epiteliales (Células encargadas de proteger órganos y cavidades), que producen secreciones en el caso del área bucal.

Se observaron dos muestras de mucosa bucal, una de un hombre y otra de una mujer (Ver fig 1 y 2), con el fin de distinguir los diferentes organelos presentes en cada una. En la muestra de mucosa femenina se encontró el corpúsculo de Barr; es un miembro inactivo condensado de un par de cromosomas X en la célula (Purves, David Sadava,2009) , está ubicado junto a la envoltura nuclear .

Fig. 1. mucosa bucal hombre Fig. 2 . mujer mucosa bucal

En el aumento de 10X , se apreció un grupo de células de la mucosa bucal teñidas de azul por el colorante de azul de metileno, mientras que en el aumento de 40X poco a poco se observaron las partes de la célula.

Células sanguíneas.

En esta muestra se apreció la morfología de los glóbulos rojos (o eritrocitos) cuya forma es un disco bicóncavo deprimido en el centro con la tonalidad roja gracias a la hemoglobina (proteína encargada de transportar el oxígeno), además estaban en mayor número en comparación con los glóbulos blancos(Ver fig. 3); y los glóbulos blancos de menor tamaño y coloración con tonalidades de azul oscuro y morado, se encuentran en menor concentración ya que su función es inmunitaria, es decir que solo son requeridas en momentos específicos.

Fig. 3.célula sanguínea.

Observación de Protistos.

Los protistos son organismos unicelulares eucariotas pertenecientes al reino protista. Existe una gran variedad de estos microorganismos, ya que están en el suelo, agua y otros se encuentran como parásitos. Se clasifican tres tipos de protistos por su locomoción (flagelados, ciliados, amebas). (TORTORA Y BERDELL , 1993)

En 10X y 40X se apreció la acumulacion de impurezas del agua estancada, en 100X se observó con mayor claridad los protistos pero se movian rapido por lo que se aplicó glicerina para reducir su velocidad, se observaron diatomeas,rotíferos y euglenoides(Ver fig. 4).

Fig. 4. Protistos.

Observación de tejidos animales.

En el corte de tejido animal (testículo de sapo), se observaron los cúmulos rojos dispersos que son células de músculos lisos y se identificó la membrana celular(Ver fig. 5).

Fig. 5. tejido animal (testículo de sapo)

Observación de cromosomas humanos.

Los cromosomas son estructuras complejas ubicadas en el núcleo de la célula compuestos por cromatina. Un cromosoma es la estructura que resulta del empaquetamiento del ADN y las proteínas previo a la división celular por su segregación posterior en las células hijas. Se llama cromosomas a esta cadena duplicada de ADN, que aparece construida por dos partes idénticas, denominadas cromátidas, que se unen a través de una zona de menor densidad y un centro llamado centrómero. Los elementos separados por el centrómero hacia arriba y hacia abajo de cada cromátida recibe el nombre de brazos.La cromatina es el conjunto de ADN 35%, histonas 35%, proteínas 20% y ARN 10%.

El tamaño del cromosoma puede ser entre 0.2 a 5 micrómetros de longitud , está conformado por centrómero, satélites, cromátidas , los telómeros y brazos.

En esta muestra se observaron pequeños cromosomas que al contarlos corroboraron que eran cromosomas humanos, puesto que habian 46 cromosomas, por ende son cromosomas pertenecientes al núcleo de una célula somática del ser humano(Ver fig. 6).

Fig. 6. cromosomas humanos.

En la siguiente tabla se observan las diferencias de los organelos presentes en la célula

vegetal y animal (Ver tabla 1) .

Tabla 1.Comparación entre célula vegetal y animal.

ORGANELO

CÉLULA VEGETAL

CELULA ANIMAL

COMENTARIO

Membrana celular

Presente

Presente

Se presentan en las dos células

Pared celular

Presente

Ausente

Núcleo

Presente

Presente

Cilios o flagelos

Ausente

Presente

Vacuolas

Presente

Presente

En la célula vegetal se presenta la vacuola central, en la animal se presenta vesículas u otras vacuolas.

Plástidios

Presente

Ausente

Cloroplastos

Presente

Ausente

II DIFUSIÓN Y OSMOSIS

En esta muestra se observó la disposición de los cloroplastos en la célula varía de acuerdo a la concentración del medio externo, esto ocurre porque la célula busca encontrar un equilibrio con el medio, y para lograrlo debe expulsar o ingresar agua , en esta práctica con Elodea densa se observa la reacción de la célula en tres medios diferentes , de los cuales dos eran hipertónicos y el otro era isotónico (Ver tabla 2).

En los hipertónicos la concentración del medio era distinta, de acuerdo a este cambio la disposición de los cloroplastos en el medio de concentración 0,9% los cloroplastos comenzaron a agruparse al extremo de la célula dejando pequeños donde no estaban distribuidos , lo que quiere decir que la célula expulsó agua para alcanzar el equilibrio con el medio, lo mismo ocurrió con la concentración de 5% pero en este caso los cloroplastos estuvieron más agrupados en los extremos de la célula. En el medio isotónico los cloroplastos estaban esparcidos por todo el citoplasma, esto permitió el movimiento de los cloroplastos (ciclosis), la célula se expandió hasta alcanzar su máximo nivel por la membrana plasmática y la pared celular evita que se siga expandiendo.

Tabla 2. Comportamiento de la Elodea en diferentes medios.

Medio externo.

Observaciones.

Esquema.

Agua destilada

Los cloroplastos se distribuyeron por todo el citoplasma.

Solución salina al 0,9%

Los cloroplastos empiezan a agruparse en los extremos de las células, dejando espacios en los que no se encuentra ningún cloroplasto.

Solución salina al 5%

Los cloroplastos se agruparon en los extremos de las células, dejando espacios más grandes en los que no encontraban ningún cloroplasto.

Difusión de moléculas de soluto en medio de moléculas de agua.

En la observación se comprobó que en el tubo que contenía más gotas de azul de metileno (Tubo 5), fue la difusión que se llevó a cabo más rápido, al contrario que las del tubo 1, que fue la difusión en mayor tiempo. Esto se explica porque cuando hay más soluto, van a ver más choques entre las partículas de soluto en un tiempo determinado, lo que hará que estas se propaguen en el medio con más rapidez aumentando así la velocidad con la que ocurrirá la difusión ( RAVEN, 2011).

Tabla 3. Efecto de la concentración de soluto sobre la difusión.

# Tubo de ensayo

# gotas de azul de metileno al 1 %

Tiempo de difusión (min.)

1

1

> 240

2

2

215

3

3

177

4

4

115

5

5

107

Gráfica 1. tiempo de difusión(min) vs número de gotas azul de metileno.

En la observación se comprobó que al calentar la solución, está provocó que las moléculas de agua se movieran con mayor rapidez y aumentarán los choques entre ellas, favoreciendo su distribución en el medio. En cambio cuando la temperatura es baja las moléculas se mueven con menor rapidez y el número de choques también disminuye.

Tabla 4. Efecto de la temperatura sobre la difusión.

# Tubo de ensayo

Temperatura

(°C )

Tiempo de difusión en (min.)

1

4

12

2

25

1

3

37

1,27

4

65

0,35

Gráfica 2. tiempo de difusión - temperatura.

Conclusiones.

La difusión y la ósmosis son mecanismos que permiten que la célula pueda mantenerse estable en un medio determinado. Estos dos mecanismos se ven influenciados directamente por la temperatura y la diferencia entre las concentraciones del medio interno y externo.

La morfología de las células está relacionada con la función que estas cumplan , por ejemplo los eritrocitos adoptaron su forma bicóncava con el objetivo de aumentar la superficie de la membrana y aumentar su absorción. Además la cantidad de células depende de las necesidades del organismo, como ocurre con los leucocitos, que aumentan su número cuando se presenta algún agente patógeno.

Bibliografía.

FRESQUET, J.L (2001). Recuperado el 14 de abril de 2015 de HISTORIA DE LA MEDICINA. Disponible en: http://www.historiadelamedicina.org/schwann.html

BERSTEINR & BERSTEIN,S (1986).Biología. Santa fe de Bogotá: Editorial; The McGraw- Hill Interamericana.

TORTORA, G., BERDELL, F (1993). Introducción a la microbiología.(9na edición., pp. 16,299- 300 ).Zaragoza. Editorial; Panamericana.

RAVEN, Peter.(2011). Biology ,(9na edición. ,pp. 96,97 ).New york, Editorial; The McGraw- Hill Interamericana.

MADER, silvia.(2008). Biología, (9na edición. ,pp. 89 -91). México DF, Interamericana editores S.A.

ALJANATI, D., Tambussi, C., & Wolovelsky, E. (2009). Biología 3: los códigos de la vida (1ra edición., pp. 76–80). Buenos aires.

Anónimo.(s.f.).adona.recuperado el 14 de abril de 2015 ,de http://www.adona.es/es/dona-sangre/la-sangre/componentes

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