LABORATORIO
No. 6
FISIOLOGIA FISIOLOGIA CELULAR CELULA R INTRODUCCIÓN La existencia de la membrana plasmática que rodea las células, funciona como una especie de "muro comunicante" que separa dos compartimentos, el extracelular y el intracelular. Esta separación trae como consecuencia que las diferentes moléculas e iones se distribuyan de manera asimétrica estableciendo diferenciales de concentración y cargas eléctricas que promueven el intercambio entre ambos compartimentos. Estas moléculas e iones, pueden atravesar las membranas biológicas mediante diferentes mecanismos, dependiendo de la naturaleza polar, el tamaño de ellas y la diferencia de concentración. Dentro del grupo de moléculas que pueden atravesar las membranas, el paso de agua es muy importante para las células, porque utiliza un mecanismo particular que puede contribuir a disminuir diferencias extremas en las concentraciones de las sustancias disueltas entre los compartimentos, permitir la adaptación celular al medio ambiente o causar la destrucción de la misma. Este flujo de agua y/o de diferentes sustancias puede puede traer como consecuencia cambios en la morfología de célula que pueden ser apreciables al microscopio y que el estudiante aprenderá a identificar en esta práctica. Es por esto, que antes de iniciar este laboratorio los alumnos deberán consultar con anterioridad acerca de los diferentes mecanismos de transportes de moléculas por las membranas con permeabilidad selectiva.
6.1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS: ♦ Visualizar y diferenciar los fenómenos de osmosis y diálisis en células célula s y modelos modelos celulares celulares Demostrar la importancia que tienen ♦ las concentraciones de distintas soluciones en el mantenimiento de la integridad de las células vegetales y animales. 6.2 MATERIALES: Microscopios Porta y cubre objetos Tubo de ensayo Gradilla para tubos de ensayos Papel milimetrado Hojas de Elodea Lancetas estériles Cuchillas Hojas de lirio Sangre Alcohol antiséptico antiséptico Alcohol Algodón Algodón Vaso de precipitado de 250mL Papel celofán Solución de almidón Solución de lugol Soluciones hipo, iso e hipertónicas de cloruro de sodio Solución de permanganato de potasio Suero ringer al 0.9 % Goteros 6.3
PROCEDIMIENTO:
6.3.1 Difusión:
Coloque en tres tubos de ensayo 5 ml de agua destilada, a igual temperatura y numérelos. Agregue en cada tubo un número de gotas de permanganato de potasio en la siguiente forma: Tubo No. 1 = 1 gota Tubo No. 2 = 3 gotas Tubo No. 3 = 5 gotas
6.1 OBJETIVOS: 6.1.1 OBJETI 6.1.1 OBJETIVO VO GENERAL GENERAL:: los procesos físicos ♦ Comparar de difusión, osmosis y diálisis con el proceso fisiológico mediante el cual las moléculas se transportan a través de las membranas celulares.
Mida el tiempo de difusión en cada caso (ver Figura No 6.1). Para ello anote el tiempo inicial cuando se agregó el colorante y el tiempo final en que se difundió totalmente. La diferencia entre ambos es el tiempo de difusión. Haga una gráfica en papel 40
milimetrado de concentración (# de gotas) vs. tiempo de difusión.
a
Figura No 6.1. Tiempo de difusión de KMnO4 Osmosis: 6.3.2 a. Deposite una hojita de Elodea en un porta objeto, adiciónele tres gotas de solución hipotónica, póngale el cubreobjeto y observe con menor y mayor aumento. Dibuje. ¿Observa algún movimiento en los cloroplastos? ¿Que nombre recibe este fenómeno? ¿Según el concepto de osmosis en qué sentido se debe difundir el agua?
b c Figura No. 6.3 Célula vegetal en: a. Medio hipertónico; b. Medio isotónico y c. Medio hipotónico
Plasmolisis: 6.3.3 a. Extraiga con una cuchilla un pedacito de epidermis del envés de una hoja de lirio, trate que quede libre de clorofila. Cuidando que no se arrugue deposítela en el porta objeto y adiciónele tres gotas de solución hipotónica. Ponga el cubre objeto y observe. Dibuje b. Haga un nuevo montaje de epidermis de hoja de lirio, pero con una solución hipertónica. Observe y dibuje.
En cual de las dos muestras, elodea y epidermis de hoja de lirio, se observa mejor el fenómeno de plasmólisis? Explique ¿Por qué?
Figura No. 6.2 Movimiento de cloroplastos
b. Deposite una hojita de Elodea en un porta objeto y agréguele tres gotas de una solución hipertónica de cloruro de sodio, póngale el cubre objeto y observe con menor y mayor aumento. Haga un esquema de lo observado. ¿Que cambios se presentan en el citopla sma de las células que usted observa? ¿Que nombre recibe este fenómeno?
Figura No. 6.4 Vacuolas reducidas en células de epidermis de cebolla en medio hipertónico.
c. Coloque una gotita de sangre en un porta objeto, agréguele unas gotas de suero fisiológico 0.9%. Observe y dibuje ¿Que forma tienen las células?
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6.4
CUESTIONARIO: Sí se varía la temperatura del agua en los tubos del numeral 6.3.1: a) ¿Qué efecto tiene la temperatura sobre la velocidad de difusión?
a. b. c. Figura No. 6.5 Eritrocitos en: a. Medio hipertónico; b. Medio isotónico y c. Medio hipotónico d. Siguiendo el procedimiento anterior observe sendas gotas de sangre, pero con soluciones hipotónicas e hipertónicas respectivamente. ¿Que diferencias morfológicas observó entre las células sanguíneas ubicadas en las soluciones isotónicas, hipotónicas e hipertónicas? Interprete que sucede en cada una de las tres preparaciones sanguíneas 6.3.4 Diálisis :
Figura No. 6.5 Montaje para diálisis a. Usando papel celofán, elabore una bolsa (tubo de diálisis) y coloque en ella una solución de almidón. b. Amarre fuertemente el otro extremo de la bolsa y suspéndala en un beaker o tubo de ensayo con agua destilada (ver figura No 6.5). c. Luego añada solución de yodo (lugol) al agua de dicho beaker o tubo de ensayo. Tome nota de la coloración característica.
b) ¿Cuál es el efecto de la concentración sobre la velocidad de difusión? c) Investigue la ley de difusión de Graham y la primera ley de Fick. ¿Qué diferencia observó entre las células de elodea y la epide rmis de lirio? se llaman las ¿Como estructuras respiratorias que hacen parte del tejido de epidermis de lirio? ¿Defina que son soluciones iso, hipo, e hipertónicas? ¿Como se podría desplasmolizar una célula? ¿Por que no estalla una célula vegetal cuando se encuentra en un medio hipotónico? ¿Qué es permeabilidad diferencial? ¿Qué es presión osmótica? ¿Qué es presión de turgencia? ¿Por que no estallan los glóbulos rojos cuando están circulando por nuestros vasos sanguíneos? ¿Qué es crenación? ¿Qué es homeóstasis? ¿A que se le llama transporte pasivo? ¿En que consiste el transporte activo y el facilitado? ¿Cual es la diferencia entre ósmosis ydiálisis? ¿Como regula el organismo humano el mantenimiento de la concentración de sales en la sangre?
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6.4
ENLACES: http://cellbio.utmb.edu/cellbio/cell sch.htm: Curso interactivo sobre biología celular con numerosos esquemas y microfotografías.
http://www.bioanim.com/ Interesante página la que se pueden encontrar numerosos modelos interactivos en 3D sobre biología celular e histología
http://www.biologie.unihamburg.de/b-online/e00/contents.htm Microscopía, citología, histología y bioquímica vegetal, con numerosas imágenes al ME y modelos moleculares en 3D, que pueden girarse en el espacio.
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