“ AÑO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y COMPROMISO CLIMATICO“
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA INDUSTRIAL
HUEVO OSMÓTICO CÁTEDRA:
FISICOQUÍMICA I
CATEDRÁTICO:
ING. BENDEZÚ ROCA, Yessica
INTEGRANTES:
CAMAYO ORÉ, Aracelly CANTURIN CABRERA, Carmen RAMOS CHAVEZ, Madely
16 de Julio del 2014
I.
INTRODUCCIÓN: El presente informe trata sobre
el proceso de ósmosis está
presente en muchos mecanismos de transporte celular, principalmente entre células vegetales y microorganismos unicelulares. En el caso de los vegetales ocurre el transporte de agua del suelo húmedo (medio hipotónico) para el interior de la raíz (medio hipertónico). En el caso de microorganismos unicelulares, generalmente con concentraciones del disoluto bastante mayores que el medio externo (agua dulce), ocurre transporte continuo de agua para su interior, y para no explotar, el microorganismo precisa bombear para afuera el exceso de agua. Lo contrario ocurre en microorganismos unicelulares de agua salada, ocurriendo el gasto de energía para reponer la perdida de agua para el medio exterior más concentrado, impidiendo que el microorganismo marchite.
El agua entra en las células desde el exterior, viajando a través de las membranas de las células por un proceso llamado ósmosis. Estas membranas especiales dejan entrar al agua, pero no a las sales y a los azúcares; tampoco macromoléculas ni colorantes sólo, el agua cruza la membrana. Sí hay más sales o azúcar en el otro lado, el agua pasa para poder equilibrar la concentración de ambos lados de la membrana. Puede observar la ósmosis utilizando a una membrana de huevo, como modelos de membranas celulares.
OBJETIVO Comprobar el fenómeno físico ósmosis que se realiza en las células por medio de las células grandes (huevos).
Identificar los tipos de osmosis y las reacciones que producen los mismos en las células.
II.
MARCO TEÓRICO
ÓSMOSIS La ósmosis es un fenómeno biológico, difusión simple, espontánea, sin gasto de energía, el cual se caracteriza el traspaso sólo de moléculas de agua, a través de las membranas semipermeables de las células, de una zona con mayor concentración a una con menor concentración.
se debe a la existencia de una diferencia en la presión de vapor entre las dos disoluciones. El equilibrio se alcanza cuando a los dos lados de la membrana Esta tendencia obedece al segundo principio de la termodinámica y
se iguala las concentraciones, ya que el flujo neto de agua se detiene.
FUNCIÓN DE LA ÓSMOSIS La función de la ósmosis es igualar las concentraciones del medio exterior de las células y mantener hidratada a la membrana celular de las mismas. Las membranas semipermeables contienen poros tan minúsculos que solo deja pasar moléculas del agua, la cual son aquellas que permiten el paso ciertas moléculas de agua a través de si, la cual su índice de paso depende la presión osmótica, la concentración, la temperatura y el gradiente electroquímico de las moléculas. La parte que ha atravesado la membrana se conoce como "permeado" y la que no lo hace es el "rechazo". En consecuencia, se produce una separación diferencial de unas sustancias frente a otras. Para que el paso de sustancias a través de la membrana se produzca, es necesario la existencia de una fuerza impulsora entre ambos lados de la membrana, la cual puede ser de diferente naturaleza: diferencia de presión, diferencia de concentración, potencial eléctrico.
LA PRESIÓN OSMÓTICA
La presión osmótica es la propiedad coligativa más importante por sus aplicaciones biológicas, pero antes de entrar de lleno en el estudio de esta propiedad es necesario revisar los conceptos de difusión y de ósmosis.
Difusión es el proceso mediante el cual las moléculas del soluto tienen a alcanzar una distribución homogénea en todo el espacio que les es accesible, lo que se alcanza al cabo de cierto tiempo; la presencia de las membranas biológicas condiciona el paso de disolvente y solutos en las estructuras celulares.
Se define la presión osmótica como la tendencia a diluirse de una disolución separada del disolvente puro por una membrana semipermeable (Figura central de la tabla). Un soluto ejerce presión osmótica al enfrentarse con el disolvente sólo cuando no es capaz de atravesar la membrana que los separa. La presión osmótica de una disolución equivale a la presión mecánica
necesaria para evitar la entrada de agua cuando está separada del disolvente por una membrana semipermeable (Figura derecha de la tabla). Para medir la presión osmótica se utiliza el osmómetro (Figura de la derecha), que consiste en un recipiente cerrado en su parte inferior por una membrana semipermeable y con un émbolo en la parte superior. Si introducimos una disolución en el recipiente y lo sumergimos en agua destilada, el agua atraviesa la membrana semipermeable y ejerce una presión capaz de elevar el émbolo hasta una altura determinada. Sometiendo el émbolo a una presión mecánica adecuada se puede impedir que pase el agua hacia la disolución, y el valor de esta presión mecánica mide la presión osmótica . Las leyes que regulan los valores de la presión osmótica para disoluciones muy diluídas (como las que se manejan en Biología) son análogas a las leyes de los gases. Se conocen con el nombre de su descubridor Jacobus H. Van t'Hoff (fotografía de la izquierda), premio Nobel de Química en 1901, y se expresan mediante la siguiente fórmula: =
mRT
donde representa la presión osmótica, m es la molalidad de la disolución , R es la constante universal de los gases y T es la temperatura absoluta. Si comparamos la presión osmótica de dos disoluciones podemos definir tres tipos de disoluciones:
disoluciones isotónicas son aquéllas que manifiestan la misma presión osmótica que la disolución de referencia disoluciones hipotónicas son aquéllas que manifiestan menor presión osmótica que la disolución de referencia disoluciones hipertónicas son aquéllas que manifiestan mayor presión osmótica que la disolución de referencia
La membrana del eritrocito puede considerarse como una membrana semipermeable, que permite el paso del agua, pero no de las sales. En un medio isotónico (de igual presión osmótica), el eritrocito permanece inalterable (Selecciona Isotonic en la animación de la derecha). Si el eritrocito se introduce en agua destilada o en un medio hipotónico el agua atravesará la membrana hacia el citoplasma, con lo que aumenta el volumen celular, distendiendo la membrana hasta que llega un punto en que ésta se rompe
(Selecciona Hypotonic en la animación de la derecha). Este fenómeno se conoce con el nombre de hemolisis . Si el eritrocito se pone e n un medio hipertónico (de mayor presión osmótica), el agua sale del eritrocito hacia el exterior, con lo cual su volumen disminuye, y la membrana se retrae, de forma que ofrece al microscopio un aspecto estrellado (Selecciona Hypertonic en la animación de la derecha).
medio isotónico
medio hipotónico
medio hipertónico
Resulta, por tanto, vital para la célula
mantener constante la presión osmótica del medio intersticial . Cuando la célula se encuentra en un medio donde la osmolaridad es distinta a la de su medio interno, tanto su funcionamiento como su propia integridad se encontrarán amenazados. Para ver la animación de la izquierda, pulsa el botón "Actualizar" del navegador.
Membrana Estructura con dimensiones laterales mucho mayores que su espesor, a través de la cual la transferencia de masa puede ocurrir debido a fuerzas directoras.
Membrana Semipermeable Membrana que, bajo condiciones idénticas, permite que el transporte de especies moleculares diferentes ocurra a distintas velocidades.
Solución hipotónica: Un medio o solución hipotónica es aquella que tiene una menor concentración de soluto en el medio exterior en relación al medio interior de la célula. Una célula sumergida en una solución con una concentración baja de materiales disueltos se encuentra en un medio o ambiente hipotónico. Ejemplo la concentración de agua es mayor cuando se encuentra en el exterior de la célula que dentro, bajo estas condiciones el agua se difunde en la célula, ocurre una osmosis hacia el interior de la célula. Deformación: Una
célula en este ambiente se hincha y puede explotar (lisis), si el agua no es removida. Las células animales sufren el fenómeno de citólisis, que lleva a la destrucción de la célula, pero en las células vegetales ocurre la turgencia en el que ocurre lo mismo que en las células animales pero éstas no se destruyen debido a la gran resistencia de su pared celular
Solución hipertónica Un medio o solución es aquel que tiene mayor concentración de soluto en el medio externo en relación al medio interior de la célula y ésta pierde agua debido a la diferencia de presión osmótica, La salida del agua de la célula continúa hasta que la presión osmótica del medio externo y de la célula sea igual. Deformación: la
célula puede llegar a morir por deshidratación que ocurre en ella., por consecuencia La célula animal sufre el fenómeno de crenación
("arrugándose") y en las células vegetales se produce la plasmólisis: cuando el agua sale del medio intracelular, el protoplasma se retrae, produciéndose un espacio entre la membrana plasmática y la pared celular
Solución isotónica Un medio o solución isotónica es aquel en donde la concentración de soluto en el medio exterior en relación al medio interior de la célula es igual tanto en el exterior como en el interior de una célula. Por lo que al tener la misma concentración tendrán aproximadamente la misma presión osmótica por lo que en ese medio la célula ya sea vegetal o animal no sufrirá deformación física alguna.
III.
PARTE EXPERIMENTAL
REACTIVOS Y MATERIALES 3 huevos Vinagre 6 vasos medianos Solución hipertónica (Agua salada) Solución hipotónica (Agua destilada) Solución isotónica (Agua potable)
PROCEDIMIENTO
Agregar suficiente vinagre en 3 vasos y colocar un huevo en cada vaso con vinagre y dejar reposar aproximadamente 2 días, anotar las observaciones.
Agregar en los 3 vasos restantes las diferentes soluciones hipertónica, isotónica e hipotónica, una solución por cada vaso Retirar los huevos de los vasos con vinagre y colocarlos en los vasos de las soluciones, uno por cada vaso, dejar reposar aproximadamente un día y anote las observaciones.
GRÁFICOS
OBSERVACIONES
una vez que pusieron los huevos en vinagre empezaron a formarse burbujas ya que la cascara del huevo reaccionó al vinagre Después de unas 6 horas los huevos comenzaron a botar una sustancia viscosa de color rojizo Al segundo día se desintegraron por completo las cascaras de los huevos y quedaron transparentes se podía observar muy bien su yema Al día siguiente de que se colocaron los huevos en las diferentes soluciones (hipotónica, isotónica e hipertónica) se pudo notar las diferentes formas que obtuvieron dichos huevos: El huevo colocado en la solución hipotónica se hincho en forma esférica.
El huevo colocado en la solución hipertónica redujo du tamaño y su color ya no era transparente y su yema estaba pegada a un extremo de la membrana. El huevo colocado en la solución isotónica no produjo cambios
CONCLUSIONES
Mediante los experimentos realizados con los huevos se pudo corroborar el efecto que tienen las soluciones como medio para deformar físicamente a una célula. Los huevos no explotaron ni se arrugaron respectivamente, ya que como se había mencionado antes la ósmosis depende de la gradiente de concentración de soluto y por lo tanto se concluyó que la gradiente de los mismos no fue tan alta o baja para que ocurran respectivos fenómenos. Ya que la osmosis logra equilibrio entre las concentraciones del medio exterior de las células, se concluyó que el fluido del agua tuvo dirección de la célula hacia el medio externo en solución hipertónica, del medio hacia la célula en solución hipotónica, y sin fluido de agua entre la célula y la solución isotónica. •
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Las membranas biológicas son barreras que regulan la entrada y salida de sustancias a la célula. Las moléculas grandes y las pequeñas y con carga, no atraviesan la membrana. El agua tiene libre paso a través de las membranas biológicas. El movimiento del agua a través de las membranas se llama ósmosis y ocurre cuando la cantidad de agua es diferente en ambos lados de la membrana. Al entrar agua a una célula rodeada de membrana el volumen del líquido aumenta generando una fuerza llamada presión osmótica
BIBLIOGRAFÍA http://www.culturacientifica.org/textosudc/fisio_xeral_tema_2.pdf http://www.ehu.es/biomoleculas/agua/coligativas.htm http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93smosis http://www.slideshare.net/Malvab/osmosis-1269373 http://www.infobiologia.net/p/osmosis.html http://www.maph49.galeon.com/memb1/hypotonic.html http://books.google.com.ec/books?id=iHDGTzWEfcC&pg=PA85&lpg=PA85&dq=solucion+hipertonica+biologia&source=bl&ots=p nIc2LOYuy&sig=LInkARZdn3LWiFzDQk4nCsF28So&hl=es&sa=X&ei=NGC6Ua O0KpLM9gSr7YC4DA&ved=0CHwQ6AEwCQ#v=onepage&q=solucion%20hipe rtonica%20biologia&f=false