Efecto de la ósmosis en la papa. Preguntas generadoras: 1. ¿En qué consiste el proceso de la ósmosis? - Es un proceso en el cual cual existe un movimiento de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable de una concentración de mayor a menor y dichas concentraciones pueden ser hipotónica (tiene menos soluto), isotónica (está en equilibrio) e hipertónica (tiene más soluto). La ósmosis se da en las células que poseen membrana plasmática.
2. ¿En qué parte de la célula se efectúa la ósmosis? - En la membrana semipermeable [contiene poros, la cual posee un filtro de tamaño molecular, el tamaño de los poros de de la membrana semipermeable para la osmosis es tan pequeño que deja pasar las moléculas pequeñas, pero no las grandes]
3. ¿Qué efecto tienen las diferentes concentraciones de sal sobre la papa? ¿A qué se deben? Dependiendo de las concentraciones de sal que se encuentren en las soluciones puede que la papa se encuentre en un medio isotónico y no le ocurra ningún cambio, ahora bien si se pone en un medio hipotónico se va a tornar turgente, y si se encuentra en un medio hipertónico la papa se va a plasmolisar. Estos efectos ocurren porque cualquier ser vivo intentara estar en homeostasis
Planteamiento de las hipótesis: Como aprendimos previamente la ósmosis es el paso de moléculas de agua de mayor a menor concentración a través de la membrana semipermeable. Existen 3 soluciones en donde la célula se regula ya sea ganando agua o perdiéndola. La primera solución es isotónica es aquella que tiene la misma concentración de solutos en el exterior e interior, por lo que no ocurre ganancia o pérdida de agua. Ahora bien si se coloca una célula en una solución hipotónica hipotónica ósea que la concentración de soluto es menor fuera de la célula que dentro de ella, el agua tiende a entrar a la célula. Y en el caso de las células vegetales la vacuola se llena de agua ocurriendo el fenómeno de turgencia. Por otro lado si la solución es hipertónica la concentración de soluto es mayor fuera de la célula el agua tiende a salir y la célula se plasmolisa. Con la siguiente práctica se espera que la papa que se encuentra en la solución isotónica no tenga ningún cambio ya que se encuentra en homeostasis. En cambio las células de la papa que está en solución hipotónica se va a hinchar porque le ocurre el fenómeno de turgencia y las células de la papa que están en una solución hipertónica van a sacar el agua de la célula y éstas se van a plasmolisar
Introducción Existen tres tipos de soluciones. La solución isotónica es aquella con el mismo número de partículas de soluto y agua disueltas. La solución hipotónica es en la que se presenta una menor concentración de soluto fuera de la célula. La solución hipertónica es aquella que presenta una mayor concentración de soluto fuera de la célula. Las soluciones presentan el fenómeno de la osmosis cuando se separan mediante una membrana semipermeable (que permite el paso del disolvente, pero no así del soluto), y cuyas concentraciones son distintas. En éstas condiciones se observa que el disolvente tiene tendencia a atravesar la membrana en el sentido de la disolución cuya concentración es más elevada, lo que tiene como consecuencia un aumento de la cantidad de disolvente en la parte que contiene la disolución más concentrada y una disminución de la cantidad de éste en el lado en que se
encuentra la disolución cuya concentración es menor. De tal forma que cuando el volumen de la solución más diluida disminuye, el volumen de la solución más concentrada aumenta. El efecto continúa hasta que la presión hidrostática consigue equilibrar dicha tendencia. Por lo tanto, se dice que la solución más diluida ejerce una presión a la que se da el nombre de presión osmótica. Este equilibrio entre la presión hidrostática y la presión osmótica permite determinar la magnitud de ésta a partir de la medición de altura que alcanza el disolvente. La turgencia es la presión ejercida sobre la membrana plasmática de una célula vegetal en un medio hipotónico, obteniendo una forma rígida. La plasmólisis es la la contracción de la membrana celular a causa de la salida de agua de la célula en un medio hipertónico, presentando una forma estrellada en la célula.
Objetivo:
Investigar la acción de las soluciones hipotónicas, hipertónicas e isotónicas sobre las células de la papa.
Material: 3 vasos de precipitados de 50 ml Navaja o bisturí Horadador del número 9 Portaobjetos y cubreobjetos 3 clips Etiquetas
Material biológico: Papa mediana
Sustancias: 100 ml de solución de cloruro de sodio al 1% 100 ml de solución de cloruro de sodio al 20% Agua destilada. destilada. Safranina o azul de metileno.
Equipo: Balanza granataria electrónica Microscopio óptico
Procedimiento: Coloca tres vasos de precipitados de 50 ml y enuméralos en el siguiente orden: En el vaso 1 agrega 30 ml de agua destilada En el vaso 2 agrega 30 ml de disolución de NaCl al 1% En el vaso 3 agrega 30 ml de disolución de NaCl al 20% Obtén 3 cilindros de papa con el horadador número 9. Corta los extremos de los cilindros hasta obtener pedazos de papa con la misma masa (peso).
Extiende un clip e introdúcelo por uno de los extremos de la papa cuidando que atraviese la papa en línea recta hasta que salga por el otro extremo. Sumerge los 3 cilindros de papa con los clips atravesados, en los vasos de precipitados 1, 2 y 3. Deja transcurrir 10 minutos. Después de este tiempo extrae los pedazos de papa de los vasos de precipitados, retira el clip y el exceso de agua y pésalos uno por uno en la balanza granataria electrónica. Registra tus resultados en la tabla de abajo. Repite la operación cada 10 minutos durante 1 hora. NOTA: Es importante que los cilindros de papa queden totalmente sumergidos en las soluciones de cloruro de sodio y agua destilada. Después de haber tomado los datos durante 1 hora, saca los cilindros de papa y realiza cortes transversales de cada uno de ellos. Obsérvalos al microscopio con el objetivo de 10x. Para observarlos mejor puedes agregar una gota de colorante safranina o azul de metileno. Elabora dibujos de lo que observaste y anota tus resultados.
Resultados: Masa de la papa/tiempo Inicial 10 min 20 min 30 min 40 min 50 min 60 min
Agua destilada 5.1g 6g 6.2g 6.2g 6.4g 6.4g 6.6g
NaCl al 1% 5.1g 6.0g 6.0g 6.0g 6.0g 6.0g 6.0g
Hi otón otónic ica a
NaCl al 20% 5.2g 5.7g 5.5g 5.4g 5.3g 5.2g 5.0g
Isot Isotón ónic ica a
Hi ertó ertóni nica ca
Análisis de los resultados: ¿A qué se deben las variaciones de la masa de la papa en las diferentes concentraciones de NaCl?
Las variaciones se deben a los medios en los que se encontraba la papa separadas mediante la membrana semipermeable ¿Qué diferencias notaste en las células de los tres cilindros de papa? ¿A qué se deben?
El cilindro del agua destilada estaba más “gordito”, el del medio isotónico realmente no tuvo ningún cambio, pero el del cloruro de sodio al 20% se secó un poco. Esto es debido al proceso de ósmosis que tuvo
Explica cómo se realizó el proceso de ósmosis en la papa. En la solución de cloruro de sodio al 1% (isotónica) no ocurrió ningún cambio debido a que las células de la papa se encontraban en homeostasis. En el agua destilada debido a que el soluto era menor afuera de las células de la papa, esta empezó a entrar poco a poco a sus células específicamente en la vacuola ocurriendo el fenómeno de turgencia como ya se mencionó con anterioridad. Por ultimo en la solución de cloruro de sodio al 20% (hipertónica) debido a que había más sal afuera de las células de la papa el agua comenzó a salir haciendo que se plasmolisara
¿Qué conclusiones puedes establecer a partir de los datos obtenidos en la tabla? Con la tabla se puede saber que el agua destilada era el medio hipotónico ya que con el transcurso del tiempo iba pesando más ósea se puso turgente, el cloruro de sodio al 1% fue el medio isotónico, porque el peso solo aumento los 10 primeros minutos iniciales, pero después no tuvo ningún cambio. Por último el cloruro de sodio al 20% fue el medio hipertónico, de ello nos dimos cuenta porque el peso al principio aumento pero fue disminuyendo notablemente ósea se plasmolisó
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos: Como aprendimos previamente la ósmosis es el paso de moléculas de agua de mayor a menor concentración a través de la membrana semipermeable. Existen 3 soluciones en donde la célula se regula ya sea ganando agua o perdiéndola. La primera solución es isotónica es aquella que tiene la misma concentración de solutos en el exterior e interior, por lo que no ocurre ganancia o pérdida de agua. Ahora bien si se coloca una célula en una solución hipotónica hipotónica ósea que la concentración de soluto es menor fuera de la célula que dentro de ella, el agua tiende a entrar a la célula. Y en el caso de las células vegetales la vacuola se llena de agua ocurriendo el fenómeno de turgencia. Por otro lado si la solución es hipertónica la concentración de soluto es mayor fuera de la célula el agua tiende a salir y la célula se plasmolisa.
Con la siguiente práctica se espera que la papa que se encuentra en la solución isotónica no tenga ningún cambio ya que se encuentra en homeostasis. En cambio las células de la papa que está en solución hipotónica se va a hinchar porque le ocurre el fenómeno de turgencia y las células de la papa que están en una solución hipertónica van a sacar el agua de la célula y éstas se van a plasmolisar Se espera que en el agua destilada la papá tenga un mayor peso del incicial, en cambio la que tiene cloruro de sodio al 20% se espera que su peso disminuya y por último la solución hipotónica mantenga su mismo peso
Conceptos clave: Ósmosis - Es un proceso en el cual existe un movimiento de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable de una concentración de mayor a menor y dichas concentraciones pueden ser hipotónica (tiene menos soluto), isotónica (está en equilibrio) e hipertónica (tiene más soluto). La ósmosis se da en las células que poseen membrana plasmática.
Soluto: Del latín, y en concreto en el vocablo „solutus‟ que puede traducirse como “disuelto, libre o liberado”. Es la sustancia que, por lo general, se encuentra en menor cantidad y que se disuelve en la mezcla.
Solvente: Es la sustancia que suele aparecer en mayor cantidad y donde se disuelve el soluto.
Solución isotónica: La concentración de soluto y la concentración de agua adentro y afuera de la célula son iguales y por consiguiente no hay flujo de agua ni hacia adentro de la célula ni hacia fuera de ella. Cuando una célula se coloca en una solución isotónica, las moléculas de agua entran y salen de la célula, pero el movimiento neto de las moléculas de agua es cero.
Solución hipotónica: Es la solución con una concentración más baja de soluto (concentración más alta de agua) que la que hay dentro de la célula. Cuando una célula se coloca en una solución hipotónica, el movimiento neto de moléculas de agua hacia el interior celular provoca que la célula se hinche o incluso estalle.
Solución hipertónica: Es una solución con un porcentaje más alto de soluto (concentración más baja de agua) que la célula. Cuando una célula se coloca en una solución hipertónica, se produce un movimiento neto de moléculas de agua hacia el exterior de la célula. La célula se deshidrata y pierde volumen.
Relaciones. En este tema es fundamental que los alumnos posean conocimientos básicos de química para que puedan comprender el efecto que produce la osmosis sobre la papa al estar expuesta a diferentes concentraciones de cloruro de sodio. Esta actividad experimental es importante porque permite a los alumnos comprender que el aspecto de las células varía dependiendo de las concentraciones de salinidad a las que estén expuestas.
Conclusión La práctica que realizamos nos sirvió para entender mejor el proceso de osmosis, ya que al poderlo verlo pudimos saber que el agua destilada era el medio hipotónico ya que con el transcurso del tiempo iba pesando más ósea se puso turgente, el cloruro de sodio al 1% fue el medio isotónico, porque el peso solo aumento los 10 primeros minutos iniciales, pero después no tuvo ningún cambio. Por último el cloruro de sodio al 20% fue el medio hipertónico, de ello nos dimos cuenta porque el peso al principio aumento pero fue disminuyendo notablemente ósea se plasmolisó. Nuestra hipótesis fue correcta y además comprendimos que las soluciones presentan el fenómeno de ósmosis cuando se separan mediante una membrana semipermeable
Referencias Tovar Eugenia; Programa de Biología III Programa de Apoyo a Proyectos de Innovación Educativa (PAPIME) UNAM 2010
Cornejo García Jesús. Biología 2. Primera edición. 2006. Editorial Umbral. 2006
Audesirck, Audesirck, Biología Biología 1, sexta sexta edición, edición, pp 328. 328.
