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FACULTAD DE MEDICINA HUMANA LABORATORIO DE BIOLOGÍA CELULAR
CURSO: BIOLOGIA CELULAR PROFESOR: ROGER IZIGA GOICOCHEA INFORME DE PRÁCTICAS
PRÁCTICA Nº4 TÍTULO: PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA CITOPLASMÁTICA (DIFUSIÓN Y DIÁLISIS INTEGRANTES: -
Avila Terrones, Renzo. Gutiérrez Castañeda, Jeremi. Alvarado Rosales Patricia. Pedroza Alonso, Sebastian.
HORARIO DE PRÁCTICAS DÍA: MARTES HORA: 7:10 – 9:00 FECHA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: PR ÁCTICA: 18/04/17 FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 25/04/17 25 /04/17
LIMA – PERÚ
La membrana celular es una estructura supramolecular que está presente en todos los tipos celulares. Está conformada por una bicapa fosfolipidica, en la cual se insertan proteínas. La membrana celular rodea a las células dándole una individualidad, debido a que separa dos medios acuosos: la región intracelular llamada citoplasma y la externa o región extracelular. Esta membrana es un filtro, altamente selectivo, que controla la entrada de nutrientes y la salida de los productos residuales, debido a esta propiedad es considerada como semipermeable. Es muy importante tener en claro su definición de la difusión y diálisis para comprender la permeabilidad de la membrana citoplasmática y su funcionamiento. La DIFUSIÓN es el movimiento de moléculas de una región de alta concentración a otra de menor concentración producido por la energía cinética. No requiere gasto de energía por parte de la célula y por lo tanto es movimiento pasivo. La difusión molecular es un fenómeno físico, cuando un soluto (sustancia minoritaria) es transportada por el movimiento de las moléculas de alrededor. Este movimiento es hacia la zona más concentrada para la menos concentrada, tratando de encontrar un equilibrio. Cuando una célula está en un lugar donde hay alta concentración de una sustancia, tiende a “chupar” esta sustancia con el fin de equilibrar
la cantidad de la sustancia dentro de la célula. No es cualquier sustancia la que puede penetrar, la membrana plasmática es la que hace que esta limitación. Los elementos microscópicos tales como moléculas de agua, sales, monosacáridos, aminoácidos, etc, son más fácilmente filtrados a través de la membrana, precisamente porque son más pequeños. Las moléculas de almidón, que son mucho más grandes, son absorbidos por otros métodos. Un gran ejemplo de difusión celular es el oxígeno y el dióxido de carbono. La célula está siempre en constante trabajo por el gasto de mucho oxígeno para producir energía. Por lo tanto la concentración de oxígeno dentro de la célula es siempre menor que en el exterior, lo que provoca la difusión de oxígeno en la célula. Y el dióxido de carbono producido será expulsado de la célula, que tendrá más CO2 en la célula que en el exterior. Llamamos a las soluciones menos concentradas de hipotónica, y a las más concentradas de hipertónicas.
La DIÁLISIS es la difusión de moléculas de bajo peso molecular a través de una membrana semipermeable son capaces de atravesarla, mientras moléculas grandes se queda membrana semipermeable moviéndose a favor de la gradiente concentración. Esta técnica es importante para la eliminación de una sal u otras moléculas pequeñas. Es el fundamento de la hemodiálisis esto permitirá conocer cómo se da este proceso, que intenta sustituir la filtración renal deteriora.
1. Identifica la característica de permeabilidad de la membrana celular. 2. Describe los mecanismo de difusión y diálisis a nivel molecular 3. Enumera factores que afectan la velocidad de difusión. 4. Desarrolla habilidades en el trabajo de laboratorio
Procedimiento experimental
Difusión (factor temperatura):
En este experimento, se estudiará el movimiento browniano de las
frio
tibio
caliente
moléculas y el efecto de la temperatura. Colocar en un beaker, 40 ml de agua a temperatura ambiente: en otro. 40 mL de agua helada y un tercero, 40 mL de agua caliente. Añadir simultáneamente a cada uno de ellos una gota de colorante azul de metileno (sin mover demasiado el agua) y observar el comportamiento de la gota en el agua.
Diálisis #1 (de afuera hacia adentro):
Atar con pabilo un extremo del buche y por el otro extremo añadir. Usando un embudo, 40 mL de solución de almidón al 1%. Cerrar el orificio del buche que quedó abierto con pabilo y con ayuda de un palito de anticucho, colocar en un beaker que contenga 150 mL de agua con varias gotas de solución de Lugol hasta tener un color dorado. Dejar actuar durante 30 minutos. Retirar del beaker y anotar los cambios de color dentro del buche.
Diálisis #2 (de adentro hacia afuera):
Atar con pabilo un extremo del buche, por el otro extremo añadir. Usando un embudo, 40 mL de solución de Cloruro de Sodio al 30% y 40 mL de solución de albúmina al 0.5%. Cerrar con pabilo el extremo que quedó abierto, mezclar y con ayuda del palito de madera. Colocar en un beaker que contenga 150 mL de agua destilada. Dejar actuar por 30 minutos. Retirar del beaker y' proceder a verter 6 ml de la mezcla de dentro del buche a un tubo de ensayo y adicionar 4 gotas de reactivo de Biuret. Repetir el procedimiento con la solución del beaker. Anotar los cambios de color en cada uno de los tubos. Además, a la solución del beaker añadir cinco gotas de solución de nitrato de plata (AgNO3) y anotar los cambios de color.
Materiales y métodos usados MATERIALES DEL LABORATORIO o o o o o o o o
o o o o o o
40 ml de agua helada 40 ml de agua caliente I00 ml de reactivo de Biuret 100 ml de colorante Azul de Metileno 100 ml de nitrato de plata 1 L de solución de Lugol 40 ml de solución de albúmina 1.5% 40 ml de solución de Cloruro de Sodio al 30% 40 ml de solución de almidón al 1% 1 L de agua destilada 3 Beakers 100 ml 2 Beaker 500 ml 2 tubos de ensayo 1 embudo
Colorante azul Nitrat o De plata
Lugol
Albumina
beaker Cloruro de sodio
Almidón al 1%
MATERIALES DEL ESTUDIANTE
o
25 cm de pabilo 2 Palitos de anticucho 1 huevo 1 hoja de afeitar 2 buches limpios de pollo
Métodos usados
o o o o
Son el uso de sustancias específicas presentes al exterior de la membrana para demostrar que estas sustancias hayan atravesado la membrana del buche por difusión La observación para analizar los diferentes tipos de difusión dependiente a la temperatura. Uso de los beakers de diferentes capacidades para la medición de líquidos.
RESULTADOS
Difusión GOTA DE COLORANTE AZUL DE METILENO
En 40ml. de agua a temperatura ambiente
En 40ml. de agua helada
Observamos q la
En 40ml. de agua caliente
Existe gran
Hay una difusión
difusión es de
velocidad en la
parcial (velocidad moderada)
masiado lenta
difusión
Diálisis #1 Después de los 30 minutos se observó que dentro del buche no cambio el color del almidón .Algunas de las posibilidades por lo que ocurrió esto pueden ser que el lugol del medio externo no fue suficiente para teñirlo. Otra de las posibilidades es que no se condujo una buena difusión porque había mucho tejido colectivo que impedía el paso del lugol hacia el interior del buche.
Diálisis #2 Se apreció que el cloruro de sodio, pudo atravesar el buche, ya que al
añadir nitrato de plata al exterior del buche se observa una coloración blanquecina esto indica que hay sales. Luego, al adicionar biure a las muestras, se coloreo de lila la que se encontraba dentro del buche, esto quiere decir que esta contenía la albumina.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
-Difusión A más temperatura hay mayor velocidad de difusión, esto es debido a que la temperatura hace que exista un mayor movimiento de moléculas de agua. Al haber un mayor movimiento de moléculas de agua facilita que haya una mayor difusión del azul metileno. Temperatura ambiente las moléculas de agua están separadas a una cierta distancia que permite la difusión con una rapidez media. A menor temperatura hay un menor reordenamiento de las moléculas de agua que se convierte en una barrera de las otras moléculas de agua, es así que se obstruye la rápida difusión del azul de metileno .
-¿Por qué no ocurrió un cambio en la experimentación de diálisis #1? No ocurrió ningún cambio debido a 2 posibilidades:
La cantidad de lugol no fue la necesaria para poder ingresar por difusión dentro del buche de pollo. El buche de pollo tenía un tejido colectivo .Esto provoco que el l ugol no pase a través de este.
-¿Qué hubiese ocurrido la experimentación de diálisis #1 hubiese salido bien? El buche que contenía almidón y en el Biker lugol, el almidón es un polisacárido que está constituido por amilosa y amilopectina y el lugol esta constituido por yodo, el yodo al entrar en contacto con la amilosa lo vuelve de color azul oscuro es lo que se observa en los tubos de ensayo un color oscuro y con la amilopectina un color rojo, lo cual generaría un color violeta con los dos polisacáridos
-Diálisis #2 En el experimento de diálisis de adentro hacia afuera se evidenció que el cloruro de sodio, por ser una molécula de bajo peso molecular, pudo atravesar la membrana (buche), pero disociado en iones de cloro y sodio. Esto se confirma agregando nitrato de plata al medio exterior del buche quién reconoce las proteínas; por eso, se observamos una coloración blanquecina que evidencia que hay sales en el medio externo al buche. Para reconocer si la albúmina pudo hacer diálisis se le adicionó el biure a dos muestras; la primera se sacó del buche y la segunda del exterior del buche. Por lo tanto, La que se colorea de lila será la que tiene presencia de albúmina, en este caso la muestra que se tiñó de lila fue la que se sacó del interior del buche.
Difusión# 1 (factor temperatura): DIFUSIÓN (TEMPERATURA VERSUS TIEMPO) La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que puede ser medida con un termómetro .La difusión es un proceso por el cual un grupo concentrado de moléculas gradualmente se vuelve menos concentrado, mediante la mezcla con las moléculas cercanas o simplemente al moverse a una zona de menor concentración. El proceso de difusión se ve afectado por la temperatura de la misma manera que la mayoría de las reacciones. En términos básicos, la difusión puede ser definida como el proceso por el cual las partículas se esparcen. Este es generalmente desde una zona en la que son altas en concentración a un área donde se encuentran en una concentración menor. Luego de realizar nuestro correspondiente análisis y tomar los resultados obtenidos en los experimentos anteriormente realizamos y explicados, podemos concluir que a mayor temperatura menor tiempo de difusión, de igual forma que en la práctica realizada con anterioridad son inversamente proporcionales. Muchas reacciones se producen cuando los átomos se aplastan entre sí y forman un enlace. A temperatura normal, el átomo divaga alrededor de la solución o recipiente y sólo de vez en cuando chocan. Cuando la temperatura aumenta, los átomos se mueven mucho más rápido. Esto produce que un mayor número de colisiones ocurran mucho más rápido y, por tanto, aumenta la velocidad de reacción.
Diálisis #1 (de afuera hacia adentro): En el experimento de diálisis de afuera hacia adentro, vimos que se abrió el buche se evidenció lo siguiente: en el interior se encontró un montón de puntos negros, esto se debe a que las moléculas de lugol atravesaron la membrana (buche) de una zona de mayor concentración a una de menor concentración tiñendo esos puntos. Es decir el lugol viaja a
través de la membrana y se une con el almidón precipitado por ello cambia su color y se torna un color lila, esto es por el lugol. El almidón por ser un polisacárido de alto peso molecular, no atraviesa la membrana semipermeable (buche), no realiza diálisis
Diálisis #2 (de adentro hacia afuera): En el experimento de diálisis de adentro hacia afuera se evidenció que el cloruro de sodio, por ser una molécula de bajo peso molecular, pudo atravesar la membrana (buche), pero disociado en iones de cloro y sodio. Esto se confirma agregando nitrato de plata al medio exterior del buche quién reconoce los proteínas; por eso, se observa una coloración blanquecina que evidencia que hay sales en el medio externo al buche. Para reconocer si la albúmina pudo hacer diálisis se le adicionó el biure a dos muestras; la primera se sacó del buche y la segunda del exterior del buche. Por lo tanto, La que se colorea de lila será la que tiene presencia de albúmina, en este caso la muestra que se tiñó de lila fue la que se sacó del interior del buche
De todo lo observado concluimos que… 1. La velocidad de difusión depende del tamaño de las moléculas del azul de metileno y de la temperatura de las moléculas del agua, que determinan la velocidad de las moléculas del agua que se dispersan y chocan. El crecimiento de la temperatura de la solución, la velocidad de difusión, por lo tanto es mayor. 2. Célula eucariota animal (membrana semipermeable) tan solo deja pasar a las moléculas de bajo peso molecular que fueron en este caso los iones disociados del cloruro de sodio a través de la gradiente de concentración mediante la diálisis.
3. Moléculas que tienen alto peso molecular tales como la albúmina no pueden pasar por la bicapa siendo impermeables a esta. En la difusión no requiere de ningún gasto de energía por lo que se concluye que es un transporte pasivo.
Referencias: 1. Pendse S, Singh A, Zawada E. Initiation of Dialysis. In: Handbook of Dialysis . 4th ed. New York, NY; 2008:14 –21 2. Brundage D. Renal Disorders . St. Louis, MO: Mosby; 1992 3. «Atlas of Diseases of the Kidney, Volume 5, Principles of Dialysis: Diffusion, Convection, and Dialysis Machines» (PDF). Consultado el 2 de septiembre de 2011. 4. An online source for kidney disease and dialysis information. http://www.davita.com/dialysis/c/197; Davita: 2010 5. Mosby’s Dictionary of Medicine, Nursing, & Health Professions . 7th ed. St. Louis, MO; Mosby: 2006
