Membrana plasmática y Mecanismos de transporte - Ósmosis

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INFORME DE LABORATORIO

Membrana plasmática y Mecanismos de transporte - Ósmosis

Asignatura: BIO-002

Nombres de autores:

Nombre de Docentes del práctico:

Fecha de realización: 11 de Mayo de 2022

INTRODUCCIÓN:

La membrana plasmática es una bicapa lipídica conformada por varias estructuras (fosfolípidos, glicoproteínas, glicolípidos, colesterol, proteínas periféricas e integrales), manteniendo dos planos: uno extracelular hidrofílico y otro intracelular hidrofóbico. Ésta rodea a todas las células, definiéndolas, protegiéndolas y manteniendo separado el contenido interno del externo, es decir, actúa como un filtro altamente selectivo que dará paso a elementos específicos que pueden ser beneficiosos para la célula y, además da pie a la salida de productos residuales (6). Este paso de elementos es posible por los distintos mecanismos de transporte que utiliza la membrana, tal como el transporte pasivo (difusión simple o facilitada y osmosis) que no consume ATP para que una sustancia de alta concentración se mueva hacia otra de menor, y el activo (directo o indirecto) que requiere de ella para el movimiento del soluto contra un gradiente de concentración. La ósmosis, una forma de transporte pasivo exclusivo para el agua, tiene como objetivo satisfacer el equilibrio entre los sistemas por el movimiento o flujo del agua. De esta forma, ocurren tres fenómenos basados en la concentración del medio: Isotónica, hipertónica e hipotónica, donde la primera hace referencia a un flujo constante que entra y sale de la célula, la segunda ocurre cuando hay una mayor concentración en el medio, propiciando la deshidratación de la célula llegando a un punto de plasmólisis (en células vegetales) o crenación (en células animales), y la tercera refiriéndose cuando existe una mayor concentración dentro de la célula por lo que se tenderá a entrar agua, ocurriendo citólisis (en células animales) o turgencia (en células vegetales) (5).

OBJETIVOS:

• Identificar los tipos de transportes utilizados por la membrana plasmática.
• Reconocer la respuesta de la membrana al estar frente a variadas concentraciones.
• Analizar los resultados obtenidos.

PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTAL – MATERIALES MÉTODOS:

• Determinar la concentración isotónica de sacarosa para las células de papa: En primer lugar, se rotularon 6 placas de petri (0M; 0,1M; 0,2M; 0,3M; 0,4M Y 0,5M), se procede a pelar, por completo, una sola papa y cortarla en rebanadas uniformes (ver figura 1, anexos). Continuando, se colocan 2 pedazos por cada placa de petri y se masa en la balanza granataria sin solución. Luego, se les agrega cada una de las soluciones a distintas concentraciones y se debe esperar 1 hora antes de retirar el líquido. Se secan las papas y las placas de petri con toalla absorvente y se vuelve a masar cada una.

• Microscopía (Ósmosis en células vegetal): Se rotularon tres portaobjetos con 20%; 0,9% y H2O, con unas pinzas se sacan tres hojas de Elodea y se deposita una por cada portaobjeto. Simultáneamente se agregan 2 gotas de NaCl al 20%, 2 gotas de NaCl al 0,9% y 2 gotas de agua destilada, según corresponda. Se debe esperar 3 minutos y luego colocar un cubreobjetos sobre cada muestra, para seguido, ver cada una por el microscopio óptico con un aumento en el lente objetivo de 40X.

• Efecto de la temperatura en la difusión: Primeramente, se rotulan dos tubos de ensayo con los números 1 y 2, se agregan 15 mL de agua a 4°C en el tubo de ensayo n° 1 y 15 mL A 37°C en el tubo de ensayo n° 2 (calentado por medio de un baño termorregulado). A continuación, se agrega una gota de azul de metileno en cada tubo y se temporiza cuánto se demora cada uno en difundir totalmente.

RESULTADOS:

1. DETERMINAR LA CONCENTRACIÓN ISOTÓNICA DE SACAROSA PARA LAS CÉLULAS DE PAPA.

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1. MICROSCOPÍA: ÓSMOSIS EN CÉLULAS VEGETAL:

• Portaobjetos N°1: Al momento de visualizar la hoja de Elodea con 2 gotas de NaCl al 0,9%, en el microscopio óptico con un aumento en el lente objetivo de 40X, se pudieron observar bastantes cloroplastos y también sus respectivas paredes celulares que divide a las células. Además, se pudo concluir que es un tipo de ósmosis hipotónica y que es una célula que esta turgente, ya que su pared celular se ve firme e hinchada (ver anexo 1).
• Portaobjetos N°2: Al visualizar la segunda hoja de Elodea con 2 gotas de NaCl al 20%, a un aumento en el lente objetivo de 40X, se observó que las células estaban más separadas de su pared celular y los cloroplastos están más alejados uno de otros. Se pudo deducir que es un tipo de ósmosis hipertónica y que, además, la célula está en plasmólisis, ya que la célula se desprende de su pared celular.
• Portaobjetos N°3: Al momento de visualizar la tercera hoja de Elodea con 2 gotas de agua destilada, con un aumento en el lente objetivo de 40X, se pudo observar cloroplastos, pared celular y también partes de la hoja que no estaban uniformes. Se pudo concluir que es de tipo de ósmosis Isotónica, ya que la célula no sufre alteraciones.

1. EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA DIFUSIÓN:

• Al tomar los dos tubos de ensayo rotulados con los números 1 y 2, con el agua a sus respectivas temperaturas, agregando el azul de metileno, se observó que el tubo de ensayo n°1 a 4°C no propagó el colorante agregado, lo mantuvo en la superficie viéndose concentrado y sin mezclarse con el agua, en cambio, el tubo n°2 a 37°C, a los cuatro minutos el azul de metileno estaba completamente propagado en el medio.

DISCUSIÓN:

Determinar la concentración isotónica de sacarosa para las células de papa:

• En base a los resultados, se determinó que la concentración isotónica de sacarosa para las células de papa fue 3M debido a la baja fluctuación entre los resultados, apreciándose una diferencia de 0.18g entre la masa inicial y la final. Esto debido a que, en un medio isotónico existe un mismo flujo de agua que entra a la célula, y de la que sale de esta. En comparación con los otros resultados, en el agua destilada; 0,1M y 0,2M se produjo un aumento de masa debido a que el agua entró hacia la célula al estar más concentrado el interior de la célula, es decir, estaban en un medio hipotónico. En el caso de la solución de sacarosa a 0,4M y 0,5M ocurrió una disminución en relación con la masa de las papas debido a que el medio exterior de la célula estaba más concentrado por lo que el agua tuvo que salir para equilibrar los sistemas, es decir, se encontraba en un medio hipertónico (7).

Microscopía (Ósmosis en células vegetal):

• Portaobjeto N°1: Con la muestra observada por el microscopio a un aumento en el lente objetivo de 40X con 2 de gotas de NaCl al 0,9% que se le agregó a la hoja de Elodea, se logró identificar cloroplastos, organelos celulares que toman la energía solar para transformarla en nutrientes para la planta y también, las respectivas paredes celulares que protege el interior de la célula y las mantiene en su forma y tamaño (5) (ver figura 2, anexos). Se pudo concluir que es de tipo hipotónica, donde la célula se tiende hinchar porque en el interior de la célula se tiene más solutos que agua, entonces se permite el ingreso de agua para equilibrar las concentraciones y, además la célula está turgente que hace referencia a la resistencia de la pared celular, al ayudar cuando ingresa demasiada agua, la célula no se rompa (1).

• Portaobjeto N°2: Se logró visualizar en la muestra de la segunda hoja de Elodea con 2 gotas de NaCl al 20%, a un aumento en el lente objetivo de 40X, a través del microscopio, células en un medio hipertónica, es decir, que a una mayor concentración de solutos fuera de la célula, el agua se libera desde la célula con el objetivo de balancear o equilibrar ambos sistemas. Identificado debido a que se observa que las células estás pasando por un proceso llamado plasmólisis, donde el contenido de ésta se concentra en el centro de la célula al separar la membrana plasmática de la pared celular por deshidratación. (5) (ver figura 3, anexos).

• Portaobjeto N°3: Ya observada la muestra de la tercera hoja de Elodea con 2 gotas de agua destilada, a un aumento en el lente objetivo de 40X en el microscopio, se concluyó que las células están en un medio isotónico, que hace referencia a la misma concentración que existe en la célula en la parte exterior e interior, por eso la forma de la célula se conserva (5). (ver figura 4, anexos).

Efecto de la temperatura en la difusión:

• Al aumentar la temperatura del agua contenida en el tubo de ensayo, hasta 37°C, el azul de metileno se difundió uniformemente en menor tiempo (sin agitación), en comparación con el tubo de ensayo que contenía agua a 4°C (ver figura 5, anexos). El término difusión, está comprendido como el desplazamiento de las moléculas desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración, existiendo mientras se mantenga un gradiente de concentración entre los sistemas, con el fin de igualar las concentraciones en ambos (2). Así mismo, el coeficiente de difusión hace referencia a la cantidad de una determinada sustancia que se difunde. Es debido a esto que, a mayor temperatura, el proceso ocurrirá más rápido porque las moléculas del azul de metileno, dependiendo de su concentración, se mezclarán a mayor velocidad con el medio que está en constante movimiento a nivel molecular (3), tomando en cuenta que otros factores podrían afectar e influir la difusión como, por ejemplo, el tamaño de las moléculas involucradas o las posibles barreras o membras que se pueden encontrar entre los sistemas (4).

CONCLUSIÓN:

Se pudo determinar que, la membrana plasmática está compuesta por estructuras que la estabilizan para lograr cumplir sus funciones de regulación selectiva de sustancias que entran y salen de la célula. Además, tiene dos distintos tipos de transportes celulares: El transporte activo, que ayuda en el movimiento de las sustancias a través de la membrana, usando ATP (de forma directa o indirecta) y, el transporte pasivo que no requiere de ATP para que el flujo de sustancias ocurra (de forma de difusión simple/facilitada u osmosis), en este sentido ocurre el método por ósmosis donde el agua se moverá desde una menor concentración a una mayor. Es así como se clasifican los tres tipos: Hipertónica produciendo plasmólisis o crenación, hipotónica produciendo turgencia o citólisis, e isotónica.

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