Guía 4. Mecanismos de Transporte

División de Ciencias Básicas

UNIVERSIDAD DEL NORTE DEPARTAMENTO DE QUÍMICA Y BIOLOGÍA PROFESORA: BEATRIZ BARRAZA BIOLOGÍA

GUÍA 4. MECANISMOS DE TRANSPORTE AUTORES

GRUPO INTRODUCCIÓN Las células como sistemas vivientes realizan actividades a través de su membrana celular. Una de esas actividades es el intercambio de sustancias, que le permite a la célula absorber alimentos y excretar substancias de deshecho. El i ntercambio de sustancias con el medio se puede realizar a través de diferentes procesos entre los que se puede citar el transporte transporte pasivo, en el cual no hay consumo de energía metabólica (ATP) y el transporte activo, en el cual hay consumo de energía metabólica debido a que el movimiento de sustancias se realiza en contra del gradiente de concentración y electroquímico. Una de las formas de transporte pasivo es el fenómeno de la difusión en el cual las sustancias migran de un lugar en el que la concentración de soluto es mayor hacia el lugar en el que la concentración de soluto es menor, atravesando atravesando una barrera semipermeable como lo es la membrana celular. La ósmosis es un caso especial de difusión. El proceso de ósmosis en los seres vivos se define como la difusión del agua a través de la membrana celular, de una región de baja concentración de soluto hacia una de alta concentración de soluto. El intercambio del agua entre la célula y su ambiente es un factor fundamental fundamental en el funcionamiento normal normal de la célula. MARCO TEÓRICO

DILIGENCIAR ESTE CUESTIONARIO CUESTIONARIO POR GRUPOS DE TRABAJO. TRABAJO. SE LLEVA COMPLETAMENTE DESARROLLADO A LA PRÁCTICA . a). Los glóbulos rojos se hinchan y estallan cuando son colocados en una solución hipotónica como el agua destilada. ¿Por qué no nos hinchamos y reventamos cuando nadamos en una piscina que contiene agua, la cual es hipotónica con respecto a nuestras células y fluidos corporales?

Las glándulas sebáceas tienen la función de secretar sustancias aceitosas, cerosas llamadas cebos que resisten la deshidratación en condiciones frías como en las piscinas que tienen una temperatura menor que la temperatura promedio de nuestro cuerpo, esto se debe a que la composición del sebo se vuelve más lipídica recubriendo pelo y piel.

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b) Si una planta que crece en una matera no recibe agua durante un tiempo prolongado se marchita y sus hojas se vuelven flácidas. ¿a qué se deben estos cambios de aspecto y textura?, ¿Por qué se recupera la planta a las pocas horas de ser regada?, ¿Si el tiempo sin agua es muy largo, la planta no se recupera después de ser regada, porque?

Los cambios de aspectos y textura se deben a que sus células se han deshidratado haciendo que las vacuolas estén vacías. Las vacuolas aparte de almacenar agua, estas cuando están llenas sirven de soporte para que las plantas tengan su rigidez. La planta puede recuperarse o no dependiendo del tiempo que está paso sin agua, y esto se debe a que, si las células aún están vivas estás absorberán el agua.

c) La integridad de la membrana plasmática es indispensable para la supervivencia celular. ¿Podría el sistema i nmunológico de un organismo aprovechar esto para destruir células extrañas que han invadido el organismo? ¿Cómo podrían las células del sistema inmunológico alterar las membranas de las células extrañas?

En el proceso llamado apoptosis, las células o cuerpos extraños son sometidos a diferentes ambientes para el cual detener su desarrollo o crecimiento. Uno de los diferentes métodos para eliminar estos “intrusos” es debilitando la membrana celular enviándoles detergentes, los cuales rompen la barrera lipídica solubilizando las proteínas e interrumpiendo las interacciones entre lípidos y proteínas. Esto ocasiona que dichas células “intrusas” mueran o se desintegren.

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MARCO TEÓRICO

DIFUSIÓN:

Movimiento neto de partículas (átomos, iones y moléculas) de una región de concentración alta a otra de concentración baja, de tal manera que tarde o temprano las partículas tienen distribución uniforme. El movimiento se da a favor del gradiente de concentración Cambio en la concentración de la sustancia de un punto a otro.

ÓSMOSIS Difusión del agua (solvente) a través de la membrana semipermeable

PRESIÓN OSMÓTICA tendencia del agua de moverse hacia dicha solución

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PRESIÓN DE TURGENCIA

Presión hidrostática interna común en las células que poseen pared celular

OBJETIVOS 1. 2. 3. 4.

Analizar la influencia de la concentración y la temperatura sobre el fenómeno de difusión espontánea. Observar los cambios morfológicos que experimentan los eritrocitos humanos al ser colocados en soluciones de diferentes concentraciones. Analizar el fenómeno de la ósmosis y su efecto en los eritrocitos humanos. Observar los cambios morfológicos y de distribución de las subestructuras celulares durante el fenómeno de ósmosis en células vegetales.

MATERIALES Cada grupo de be traer los elementos en negrita: Cronómetro • Sangre • Elodea (la pueden comprar en la carrera 43 con calle 74) Goteros Beakers • Agua del grifo • Agua destilada Microscopio Portaobjetos • Solución de Giemsa al 1% Cubreobjetos • Solución de cloruro de calcio al 10% • Solución de cloruro de sodio a diferentes concentraciones Tubos de ensayo Cinta de enmascarar        

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METODOLOGÍA

a) DIFUSIÓN ESPONTÁNEA (EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN)

Tome 5 tubos de ensayo y agregue 10 ml de agua destilada

Agregue el colorante Mida el tiempo (tiempo cero o) y tiempo de difusión Realice la gráfica

b) DIFUSIÓN ESPONTÁNEA (EFECTO DE LA TEMPERATURA)

Atempere en cada caso y mide la temperatura Agregue el colorante 1 gota (Giemsa 1%) Mida el tiempo (tiempo cero o) y tiempo de difusión Realice la gráfica

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C. OSMOSIS EN CÉLULAS ANIMALES

Soluciones isotónica, hipotónica o hipertónica

d). TURGENCIA EN CÉLULAS VEGETALES

Soluciones isotónica, hipotónica o hipertónica

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

a) DIFUSIÓN ESPONTÁNEA (EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN) 1. 2. 3.

Tome cinco (5) tubos de ensayo, con la misma capacidad, y agregue en cada uno 5 mililitros de agua destilada. Rotúlelos con un número del uno al cinco. Agregue a cada tubo una cantidad determinada del colorante Giemsa al 1%, así: al tubo # 1 agregar 20 µl, al tubo # 2 agregar 40 µl, al tubo # 3 agregar 60 µl, al tubo # 4 agregar 80 µl y al tubo # 5 agregar 100 µl Con la ayuda de un cronómetro o reloj, mida el tiempo que transcurre desde el momento de agregar la gota del colorante (tiempo 0) hasta que la distribución del mismo en el agua se hace uniforme (tiempo final). Este intervalo de tiempo se denominará tiempo de difusión.

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4.

Realice una gráfica en la que relacione la cantidad de colorante, equivalente a la concentración de la sustancia a difundir, (variable independiente) con el tiempo que tardó en difundir el colorante hasta la uniformidad (variable dependiente). Discuta estos resultados.

Concentración (gotas)

Tiempo cero

Tiempo difusión (seg)

1 2 3 4 5

0 0 0 0 0

55,39 20,36 8,49 6,25 5,81

GRÁFICA Y ANÁLISIS DE LA GRÁFICA:

Se puede observar que la relación es semi-inversa puesto que a mayor concentración menor tiempo de difusión, la relación puede ser totalmente inversa, pero hay que tener en cuenta el error de medición. Por otro lado, esto nos quiere decir que mientras más cantidad del colorante tengamos, la velocidad con que esta se propaga en el tubo de ensayo es mayor disminuyendo así el tiempo de difusión. b) DIFUSIÓN ESPONTÁNEA (EFECTO DE LA TEMPERATURA) 1. 2.

3. 4.

Tome cuatro (4) tubos de ensayo, con la misma capacidad, y agregue en cada uno 5 mililitros de agua destilada. Rotúlelos con un número del uno al cuatro. Coloque el tubo # 1 en un recipiente con hielo y espere unos minutos. Registre la temperatura del agua en el tubo. A continuación, agregue sobre la superficie del agua a una distancia estimada (fija), una (1) gota de Giemsa al 1%. Mida el tiempo que transcurre desde el momento de agregar la gota del colorante (tiempo 0) hasta que la distribución del mismo en el agua se hace uniforme (tiempo final). Este intervalo de tiempo se denominará tiempo de difusión. En los tubos marcados como 2, 3 y 4 realice el procedimiento anterior pero colocándolos previamente en un recipiente con agua fría, a temperatura ambiente o en un baño termorregulador, respectivamente. Realice una gráfica en la que relacione la temperatura del agua en los tubos de ensayo (variable independiente) con el tiempo que tardó en difundir el colorante hasta la uniformidad (variable dependiente). Discuta los resultados. 7


Temperatura °C

Tiempo cero

Tiempo difusión (seg)

4 8 24 57

0 0 0 0

677,4 635,4 66 13

GRÁFICA Y ANÁLISIS DE LA GRÁFICA:

Se puede observar que la relación es semi-inversa puesto que a mayor temperatura menor tiempo de difusión. Por otro lado, esto nos quiere decir que mientras más energía le suministremos al sistema, la velocidad con que esta se propaga el colorante en el tubo de ensayo es mayor disminuyendo así el tiempo de difusión.

c)

TURGENCIA EN CÉLULAS VEGETALES

1.

Coloque unas ramitas de elodea en cada uno de los beakers rotulados como Solución A, B, o C. Espere unos 5 minutos.

2.

Tome una hoja de elodea de cada una de las soluciones anteriores, colóquela sobre un portaobjeto, agregue dos gotas del mismo medio de dónde sacó la hoja y coloque un cubreobjeto.

3.

Observe al microscopio con los objetivos de 10X y 40X. Dibuje lo que observó en 40X.

En los tres casos, discuta los resultados pa ra deducir cuál es la solución isotónica, hipotónica o hipertónica con respecto al interior de la célula.

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SOLUCIÓN A

SOLUCIÓN B

SOLUCIÓN C

Isotónica TIPO DE SOLUCIÓN: _____________

Hipotónica TIPO DE SOLUCIÓN: _____________

Hipertónica TIPO DE SOLUCIÓN: _____________

OBSERVACION EN 40X

OBSERVACION EN 40X

OBSERVACION EN 40X

EXPLIQUE PORQUE CLASIFICO ESTA CELULA EN ESTA SOLUCION


Se llevó esta conclusión debido a que las células en comparación a las demás muestras presentan un equilibrio, es decir, ni se ven hinchadas ni grandes acumulaciones de puntos verdes.

Se llevó esta conclusión debido a que las células en esta muestra se ven apretadas, es decir, se ven hinchadas, dando la ilusión que no hay espacio.

Solución Hipotónica


Se llevó esta conclusión debido a que el citoplasma de las células se ve concentrado, es decir, que se ven manchas acumuladas de color verde intenso.

Solución Isotónica

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Solución Hipertónica

d. OSMOSIS EN CÉLULAS ANIMALES 1.

Coloque en un portaobjeto una gota de sangre, la cual ha sido extraída de un voluntario minutos antes de iniciar l a práctica. Colóquele un cubreobjeto y observe al microscopio con los objetivos de 10X y 40X. Dibuje sus observaciones en 40X.

SOLUCIÓN 1

SOLUCIÓN 2

SOLUCIÓN 3

Isotónica TIPO DE SOLUCIÓN: _____________

Hipotónica TIPO DE SOLUCIÓN: _____________

Hipertónica TIPO DE SOLUCIÓN: _____________

OBSERVACION EN 40X

OBSERVACION EN 40X

OBSERVACION EN 40X




Se llevó esta conclusión debido a que las células en comparación a la muestra base son iguales.

Se llevó esta conclusión debido a que las células en comparación a la muestra base estás están hinchadas, es decir, son más grades y redondas.

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Se llevó esta conclusión debido a que las células en comparación a la muestra base estás están contraídas, es decir, son más pequeñas y arrugadas.


Una gota de sangre con solución salina

ISOTÓNICA 2) 0.9%

HIPERT ÓNICA 3) 2.0%

HIPERT ÓNICA 3) 2.0%

HIPOTÓNICA 1) 0.3%

RECURSOS EN LA WEB http://www.google.com.co/imgres?imgurl=http://www.mrphome.net/mrp/_RefFiles/osmosis%2 520animation.gif&imgrefurl=http://www.mrphome.net/mrp/Membrane_Transport.html&h=310& w=280&sz=209&tbnid=NPD6js_iAj0CoM:&tbnh=117&tbnw=106&prev=/images%3Fq%3Dos mosis%2B(animation)&hl=es&usg=__rNdMmNBDILBoYH5HFeM9ckmqfI=&ei=Ooy3SrXFBMii8AbevM26Dg&sa=X&oi=image_result&resnum=4&ct=image

INFORME A ENTREGAR: ACTIVIDAD QUE ENTREGA EN LA SIGUIENTE PRÁCTICA. Diligencie completamente la guía de trabajo, asegurándose que incluye los resultados obtenidos por su grupo y el de sus compañeros y su correspondiente discusión. Consulte otras fuentes confiables donde se hayan realizado experimentos similares y de forma escrita y detallada compare sus resultados con los investigados y genere un análisis profundo de esta discusión. Incluya como un anexo el artículo o artículos que utilizó su grupo para realizar la confrontación de resultados.

CONCLUSIONES Redacte en un párrafo, máximo dos; las conclusiones teniendo en cuenta los objetivos planteados y aquellos alcanzados durante el desarrollo del experimento. Son el producto del análisis realizado sobre los resultados obtenidos.

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En síntesis, las células de nuestro cuerpo tienen mecan ismos de transporte de sustancias hacia el interior o exterior de estás. Entre los mecanismos existentes en este laboratorio se observó el transporte pasivo en el cual las células no gastan energías , pero esto no incluye que no haya gasto de energía puesto que las células aprovechan la entropía para no gastar ellas su ene rgía. En el transporte pasivo se encuentra la difusión (simple y facilitada) y osmosis. La primera parte del laboratorio vimos la difusión simple en la cual un soluto se esparcía por todo el sistema y que el tiempo en que tarda este procedimiento dependía inversamente de la concentración y la temperatura, obteniendo así que a mayor temperatura y concentración menor tiempo de difusión. Por otro lado, en la segunda parte del laboratorio observamos la osmosis, la cual consiste en trasporte de solvente para equilibrar las concentraciones. El movimiento del solvente (en este caso agua) se ve afectado por el tipo de concentración relativa entre el interior y el exterior de las células, es decir, si las células están en una concentración hipertónica, hipotónica o isotónica. Se le llama una concentración Hipertónica cuando hay mayor concentración de soluto fuera de las células haciendo que el agua almacenada en esta salga, por esta razón las células se encogen haciéndose más pequeñas; la concentración Hipotónica es cuando las células tienen mayor concentración dentro haciendo que el agua del exterior en tre en ellas hinchándolas incluso hasta hacerlas reventar; y finalmente tenemos una concentración isotónica cuando la célula presenta igual concentración que el exterior, como este es un estado de equilibrio la célula ni se hincha ni se encoge.

BIBLIOGRAFÍA Incluya la referencia completa de los Libros o Artículos de revistas científicas consultadas y citadas en el cuerpo del trabajo. Normas APA 6.0 15128861 Glándula Sebácea. (n.d.). In Wikipedia. Consultado en https://es.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%A1ndula_seb%C3%A1cea#Funci%C3%B3n Lodish, H. (2005). Biología celular y molecular . Ed. Médica Panamericana.

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marzo

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2018.

Desde

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