FENÓMENOS DE MEMBRANAS: DIFUSIÓN, DIÁLISIS, DIÁLISIS, OSMOSIS Y EQUILIBRIO
I) INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN DIFUSIÓN: Se presenta cuando hay un movimiento neto de moléculas o iones de una región de su concentración mas alta a una región de su concentración mas baja, esto es, cuando las moléculas se mueven de un área donde hay mas de ellas a un área donde hay menos de ellas. El movimiento movimiento de una concentración concentración alta alta a una baja continúa hasta hasta que las moléculas moléculas se han distribuido uniformemente.
OSMOSIS: Movimiento Movimiento de un solvente puro, puro, como como el agua, agua, a través de una membrana membrana semipermeable semipermeable desde una solución que tiene una menor concentración de solución a una con una mayor concentración de solutos. El movimiento movimiento a través de la la membrana membrana continúa hasta hasta que las concentraciones concentraciones de las soluciones soluciones se igualan.
DIÁLISIS: DIÁLISIS: Es la separación separación de pequeñas pequeñas moléculas moléculas ( cristaloides cristaloides ) de grandes moléculas moléculas ( coloides coloides ) por medio medio de la difusión difusión a través través de una membrana membrana selectivamente selectivamente permeable si si una solución que contiene moléculas de de diversos tamaños se coloca en un saco que es permeable a las mas pequeñas. El saco se coloca coloca en un vaso con agua destilada, de forma eventual eventual la mitad mitad de las moléculas mas pequeñas se moverán desde el saco hacia el agua en el vaso y las moléculas mayores se quedarán dentro de el.
II) MATERIALES Y REACTIVOS MATERIALES:
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Placa Petri Tubos de ensayo Pipeta Gradilla Beakers Bolsa de celofán Agua destilada Agua corriente 1 huevo
REACTIVOS:
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Permanganato de potasio (KmNo4) Sulfato de cobre (CuSo4 ) Hcl Nh4OH Albúmina Glucosa Almidón NaCl Lugol React. Fehling Biuret AgNo3
III) PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS EXPERIMENTO 1ª: Depositamos en el fondo de una placa petri con mucho cuidado un cristal de permanganato de potasio.
a) ¿ Describa lo que observa? Observamos que la difusión del permanganato de potasio en agua es rápida debido a su bajo peso molecular (KmNo4) a eso se debe su mayor velocidad de difusión.
b) ¿ Qué esperaría Ud. encontrar en la experiencia realizada si eleva la temperatura del sistema. Fundamente? Espero que aumente la velocidad de difusión, ya que al aumentar la temperatura aumenta también la energía cinética del sustrato, lo cual conlleva a que la moléculas de sustrato choquen entre si y se de mas rápida la difusión.
c)Repita la experiencia pero ahora colocando en el fondo de la placa petri un pequeño cristal de sulfato de cobre pentahidratado. Compare el resultado con el obtenido con el cristal de permanganato de potasio. Fundamente el resultado.
Observamos que la difusión del sulfato de cobre es mucho mas lenta en comparación al permanganato de potasio debido a que su peso molecular es mas alto ( CuSo4 )
EXPERIMENTO 1b: DIFUSIÓN LÍQUIDO EN LÍQUIDO Llenamos tres tubos de ensayo (los primeros) con permanganato de potasio y tres tubos (ultimos) con sulfato de cobre y a estos seis tubos le echamos agua destilado
En los primeros.1 ER tubo por baño maría y observamos que reacciona totalmente (color morado bien definido) después de tres segundos. 2do tubo lo dejamos a la temperatura del ambiente y observamos una reacción que es un poco más lenta menos definida. 3er tubo lo congelamos y observamos que la reacción,mas lenta y el resultado es mínimo.(Casi no hay).
En los últimos. En estos tubos de ensayo que que contaren sulfato de cobre presentan los mismas características que los anteriores con una pequeña diferencia de tiempo para reacciones estos son un poco mas lenta que los primeros
EXPERIMENTO 1c: DIFUSIÓN DE GAS EN GAS Se depositó en un tubo de ensayo 0,5ml de Hcl concentrado y en otro tubo la misma cantidad de Nh4OH, mojando bien las paredes de los tubos con el liquido depositado en ellos. Luego se situó los tubos de ensayo horizontalmente y se aplicó la boca de uno contra el otro.
a) ¿ Describa que observa inmediatamente? En la experimentación se observó que inmediatamente luego de haber situado la boca de un tubo con la de el otro, los gases provenientes de los reactivos se desplazaron el uno hacia el otro, donde también se observó que el desplazamiento del gas proveniente de un tubo de ensayo era mas rápido que el proveniente del otro tubo
b) ¿ Describa que observa a los 5 minutos? Luego de 5 minutos se observó que el gas proveniente de un tubo se desplazó totalmente al otro tubo, no ocurriendo lo mismo con el otro.
c) Diga que compuesto químico se ha formado? Escriba la reacción química.
La reacción realizada es: Nh4Oh + Hcl
Nh4cl + H2O
d) Explique como espera Ud. que varíe la intensidad de difusión si en la experiencia se usara Erlenmeyer de bocas de igual diámetro y cuellos mas largos. La reacción tomaría mas tiempo en llevarse a cabo, ya que las moléculas de los gases al pasar por el cuello alargado tendrán dificultad al pasar al otro tubo porque estas tienen una energía cinética muy elevada
EXPERIMENTO 2: OSMOSIS A un huevo se le levantó con mucho cuidado la cáscara por la parte más aguda. Luego se colocó el huevo en un beaker y se llenó con agua destilada hasta cubrirlo totalmente. Se dejó el huevo cubierto con agua destilada por un espacio de 30 minutos. En este transcurso se pudo observar que la membrana se había hinchado progresivamente para luego terminar rompiéndose.
a) ¿ Cómo explica Ud. el fenómeno ocurrido? Basándonos en esto deducimos que el agua destilada pasó a través de la membrana hasta producir el rompimiento de esta, lo cual se debe a una diferencia de concentración entre el medio interno del huevo y el medio externo, que vendría se el agua destilada. Cuando esto ocurre se produce un movimiento neto de agua a través de la membrana, lo que hace que la célula se hinche progresivamente hasta romperse. Todo este movimiento del agu8a a través de la membrana se denomina OSMOSIS.
b) ¿ Explique porqué pasa agua a través de la membrana? Pasa agua a través de la membrana por ese proceso llamado osmosis desde una solución que tiene menor concentración a otra solución que tiene mayor concentración.
EXPERIMENTO 3: DIÁLISIS
Depositamos en un beaker de 100ml una solución compuesta por: albúmina, NaCl, glucosa y almidón, luego lo depositamos en una bolsa de celofán, cerramos su extremo y lo lavamos por fuera con agua corriente para asegurar que esta solución no contamine el medio en el que posteriormente va a ser colocado ( agua destilada, la que bañará completamente a la bolsa de celofán conteniendo la solución preparada. Dejamos pasar 10 minutos para poder realizar las reacciones con la muestra preparada que se encuentra bañando a la bolsa celofán. Preparamos 4 tubos de ensayo y luego colocamos lo siguiente:
TUBO 1: 2 ml. De la muestra y luego agregamos unas gotas de solución de nitrato de plata para identificar lo presencia de con cloruro. En esta reacción: Nacl + AgNO 3
Agcl + Na No 3
Esta reacción nos da positivo ya que en la muestra que se encuentra bañando a la bolsa obtenida por diálisis presenta iones cloruro las cuales van a ser captadas por el Ag NO3 , por lo tanto produce una reacción. Por difusión a traves de la membrana selectiva permeable, las moléculas mas pequeñas (iones cloruro) se mueven desde el saco hacia el agua en el vaso.
TUBO 2: 2ml de la muestra y luego añadimos 2ml de Reactivo Biuret (hidróxido de sodio + sulfato de cobre) para identificar la presencia de proteínas en esta reacción: Biuret + Proteínas
color violeta
Esta reacción resulto negativo ya que nos dio un color celeste porque no hay una formación de un complejo, debido a que las proteínas no se difunden a través de la membrana ya que son unas moléculas mayores. Diera positivo (color azul violáceo) por que el reactivo Biuret captaría a las proteínas. El color de debe a la formación de un complejo entre el Cu 2+ y los grupos –C= 0 –Nh3 del enlace peptídico
TUBO3: 2ml de la muestra y agregamos unas gotas de lugol diluido para identificar el almidón según la reacción: Lugol + almidón
azul oscuro
Esta reacción nos da negativo ya que en la muestra que se encuentra bañando a la bolsa no presenta almidón debido a que no se difunde por la membrana. Diera positivo (color azul oscuro) al reaccionar el almidón con el lugol, que es una reacción que permite caracterizar polisacárido con estructura helicoidal. La ubicación I 3 en el interior de la hélice del polímero da a lugar un complejo coloreado (azul oscuro)
TUBO 4: 2 ml. De la muestra luego agregamos el reactivo de Fehling y lo calentamos en baño maría para identificar glucosa según la reacción: Glucosa
+ Reactivo Fehling + calor
pptdo. Rojo ladrillo
Esta reacción da positivo debido a que la glucosa se encuentra en la muestra obtenida por diálisis la cual es captada por el reactivo de Fehling por lo que nos da un pptdo. Rojo ladrillo. En una reacción de azucares con poder reductor que se basa en un Oxido – Reducción. Loa monosacáridos simples (glucosa) son reductores. El grupo carbonilo del azúcar se oxida a carboxilo y el agente oxidante (Cu 2+ ) se reduce a Cu2 O que forma el precipitado.
IV) BIBLIOGRAFÍA:
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Arthur C. Guyton, John E. Hall, “Tratado de Fisiología Medica”, Edición 10, Editorial Mc. Graw Hill Interamericana, Capítulo 4.
Gerard J. Tortora, Sandra Grabowski, “Tortora/ Grabowski, Principios de Anatomía y Fisiología”, Edición 9, Editorial Oxford, capitulo 12.
Pablo Chuma Mogollon, Edison Larco Leon, Pedro Lezama Ascencio, William Ruiz Chang, “Biología Celular y Molecular”, Edición 2004, páginas 48,49,50
