INTRODUCCIÓN La célula como organismo vivo requiere establecer continuo contacto con el medio exterior que la rodea, o bien eliminando las sustancias de desecho; o permitiendo el ingreso de otras a través de las membranas. El movimiento de moléculas disueltas disueltas en los fluidos y de agua ocurre tanto por transporte transporte pasivo como por el que requiere energía. La osmosis, como mecanismo de transporte por las membranas, permite la difusión del agua a través de una membrana con permeabilidad diferencial, esto es, una membrana que es ms permeable al agua que a los solutos disueltos ! "udesir#, $%%&'. La difusión es el movimiento neto de moléculas desde un gradiente de alta concentración a otro de ba(a concentración !"udesir#, $%%&'.
I.- OBJETIVOS )omprender como en las células de la cebolla el efecto en un medio • • •
hipertónico e hipotónico en su estructura celular. )onocer cómo se da la permeabilidad de la membrana plasmtica. *eterminar cómo se da el proceso de difusión del a+ul de metileno en agua. )omprender como se da la ósmosis de la fresa y como a partir de ella se puede obtener dos productos !licor de fresa, pasas de fresas'.
II.- FUNDAMENTO •
La permeabilidad es una propiedad de la membrana plasmtica y de otras membranas semipermeables que permiten el paso de solo ciertas partículas a través de ellas. *e esta forma, pueden entrar a la célula aquellas partículas que necesite la misma y se evita que ingresen las que no le sean tiles. *e la misma forma, la célula puede eliminar las partículas que ha generado como desecho. "sí se regula la entrada y salida de sustancias a través de la membrana y se logra el correcto funcionamiento de la célula.
III.- MARCO TEÓRICO
MEMBRANA PLASMÁTICA Es una bicapa lipídica que delimita toda la célula. Es una estructura formada por dos lminas de fosfolípidos, glucolípidos y proteínas que rodean, limitan la forma y contribuyen a mantener el equilibrio entre el interior !medio intracelular' y el exterior !medio extracelular' de las células. -egula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular.
PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA
La permeabilidad de las membranas es la facilidad de las moléculas para atravesarla. Esto depende principalmente de la carga eléctrica y en menor medida, de la masa molar de la molécula. oléculas peque/as o con carga eléctrica neutra pasan la membrana ms fcilmente que elementos cargados eléctricamente y moléculas grandes. "dems, la membrana es selectiva, lo que significa que permite la entrada de unas moléculas y restringe la de otras.
La bicapa lipídica, debido a su interior hidrofóbico, acta como una barrera altamente impermeable a la mayoría de moléculas polares, impidiendo que la mayor parte del contenido hidrosoluble de la célula salga de ella. 0ero por esta misma ra+ón, las células han tenido que desarrollar sistemas especiales para transporte las moléculas polares a través de sus membranas.
)on el tiempo suficiente, esencialmente cualquier molécula difundir a través de una bicapa lipídica libre de proteínas, a favor de su gradiente de concentración. 1in embargo la velocidad a la que una molécula difunde a través de una bicapa lipídica varía enormemente, dependiendo en gran parte del tama/o de la molécula y de su solubilidad relativa al aceite !es decir, cuanto ms hidrofóbica o no polar', tanto ms rpidamente difundir a través de una bicapa.
1. TRANSPORTE PASIVO El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmtica, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se reali+a por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración !medio hipertónico' a otro de menor concentración !un medio hipotónico'.
1.1.DIFUSIÓN SIMPLE: 1ignifica que la molécula puede pasar directamente a través de la membrana. La difusión es siempre a favor de un gradiente de concentración. Esto limita la mxima concentración posible en el interior de la célula !o en el exterior si se trata de un producto de desecho'.La efectividad de la difusión est limitada por la velocidad de difusión de la molécula. 0or lo tanto si bien la difusión es un
mecanismo de transporte suficientemente efectivo para algunas moléculas !por e(emplo el agua', la célula debe utili+ar otros mecanismos de transporte para sus necesidades. *ifusión simple a través de canales .1e reali+a mediante las denominadas proteínas de canal. "sí entran iones como el 2a.3, 43, )a53, )l6. Las proteínas de canal son proteínas con un orificio o canal interno, cuya apertura est regulada, por e(emplo por ligando, como ocurre con neurotransmisores u hormonas, que se unen a una determinada región, el receptor de la proteína de canal, que sufre una transformación estructural que induce la apertura del canal. *ifusión simple a través de la bicapa ."sí entran moléculas lipídicas como las hormonas esteroideas, anestésicos como el éter y frmacos liposolubles. 7 sustancias apolares como el oxígeno y el nitrógeno atmosférico. "lgunas moléculas polares de muy peque/o tama/o, como el agua, el )85, el etanol y la glicerina, también atraviesan la membrana por difusión simple. La difusión del agua recibe el nombre de ósmosis.
$.$.$. ÓSMOSIS9 La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se reali+a desde un punto en que hay mayor concentración a uno de menor para igualar concentraciones. *e acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. *icho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras la ósmosis u osmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una +ona de ba(a concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable.
1.1.2. SOLUCIÓN HIPOTÓNICA :na solución <08=>2<)" es aquella que tiene menor concentración de soluto en el medio exterior en relación al medio interior de la célula, es decir, en el interior de la célula hay una cantidad de sal mayor que de la que se encuentra en el medio en la que ella habita. :na célula sumergida en una solución con una concentración ms ba(a de materiales disueltos, est en un ambiente hipotónico; la concentración de agua es ms alta !a causa de tener tan pocos materiales disueltos' fuera de la célula que dentro. ?a(o estas condiciones, el agua se difunde a la célula, es decir, se produce ósmosis de líquido hacia el interior de la célula. :na célula en ambiente
hipotónico se hincha con el agua y puede explotar; cuando se da este caso en los glóbulos ro(os de la sangre, se denomina hemólisis.
1.1.3. SOLUCIÓN ISOTÓNICA Las disoluciones isotónicas son aquellas donde la concentración del soluto es la misma en ambos lados de la membrana !dentro y fuera' de la célula por lo tanto la presión osmótica en la misma disolución isotónica es la misma que en los líquidos del cuerpo y no altera el volumen de las células.
1.1.4. SOLUCIÓN HIPERTÓNICA En una solución hipertónica, la concentración molar total de todas las partículas de soluto disuelto, es ms grande que el de la otra solución, o ms grande que la concentración de la célula. 1i las concentraciones de solutos disueltos son mayores fuera de la célula, la concentración de agua es correspondientemente menor.
1.2. DIFUSIÓN FACILITADA 0or difusión mediada o facilitada atraviesan la membrana sustancias que requieren la mediación de proteínas de membrana que las reconocen específicamente y permiten su paso sin que lleguen a tomar contacto directo con los lípidos hidrofóbicos. 1e puede transportar un soluto específico desde el interior de la célula al exterior o viceversa, pero el movimiento neto es siempre desde una región de mayor concentración de soluto a una de menor concentración. Las proteínas de canal y las proteínas transportadoras facilitan la difusión por diferentes mecanismos. Las proteínas implicadas en la difusión mediada son largas cadenas polipeptídicas y pueden ser de dos clases, proteínas transportadoras y proteínas de canal. La difusión mediada por permeasas implica la unión específica de la sustancia a la proteína en una cara de la membrana. v La difusión mediada por proteínas de canal éstas no se unen a la sustancia. 0ermiten principalmente el paso de iones a mucha mayor velocidad que las permeasas.
2. TRANSPORTE ACTIVO
El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana plasmtica contra un gradiente de concentración, es decir, desde una +ona de ba(a concentración a otra de alta concentración con el consecuente gasto de energía. Los e(emplos típicos son la bomba de sodio6potasio, la bomba de calcio o simplemente el transporte de glucosa.
IV.- PARTE EXPERIMENTAL 1.
PRUEBA DE DIFUSION *<@:1<829 :n con(unto de moléculas que pasan de una +ona de alta concentración a ba(a concentración sin desgaste de energía.
Ex!"#$!%&' 1 M(&!"#()!*: =ubo de ensayo. Aradilla de madera. I%*+$'*: "+ul de metileno. "gua destilada. P"',!#$#!%&': :tili+amos un tubo de ensayo, agregando agua a la mitad. "gregamos una gota de a+ul de metileno. BCue observamosD 1e observa en la @
Zona de alta Zona de ba a
FIGURA N° 1
Luego observamos que mientras va descendiendo, va cambiando la +ona de alta concentración, debido a que el a+ul de metileno al descender, se deposita al final del tubo de ensayo, por lo tanto, tendremos una nueva +ona de alta concentración. @ig. 2 5. 1e van hasta el fondo porque tienen energía, equilibrio dinmico porque las moléculas estn en constante movimiento.
Zona de ba a
Zona de alta
FIGURA N° 2
R!*+)&('*:
El a+ul de metileno va descendiendo debido a la gravedad, y a su equilibrio dinmico, por lo que si en una primera instancia la +ona de alta concentración era en la superficie del agua, ahora ser en la profundidad del tubo de ensayo.
2. PRUEBA DE OSMOSIS Ex!"#$!%&' 1: H#!"&'%(/ 0#'&'%( ! #*'&'%(. M(&!"#()!*: F Gasos precipitados. I%*+$'* FHH ml de agua destilada $ cebolla $5 g de a+car. P"',!#$#!%&' a' 0ara este experimento, se llena cada vaso precipitado con $HH ml de agua destilada.
1!" (*'
NO 0( %#%+%( ,'%,!%&"(,#% ! (56,(". S! ("!( )( $!$7"(%( ! ,!7'))(. S!6% '*$'*#* *+,!! HIPOTONIA/ !7#' ( 8+! !) (+( #%"!*( ( )( $!$7"(%( ,#&')(*$9&#,(/ "'',(%' 8+! !*&( *! #%)!.
2' (*'
1olo hay 5 I de concentración de a+car. 1e agrega la membrana de cebolla.
1egn osmosis sucede <18=82<", debido a que an hay un equilibro dinmico entre el agua y la célula.
3!" (*'
1olo hay $H I de concentración de a+car. 1e agrega la membrana de cebolla.
1egn osmosis sucede <0E-=82<", debido a que el agua 1"LE de la membrana citoplasmtica, provocando que esta se comprima.
R!*+)&('* !"
1 (*' 2' (*' 3!" (*'
; ! (56,(" HI 5I $HI
. ! (56,(". 8 g. 5 g. $H g.
M!$7". ! ,!7'))(. 1i contiene 1i contiene 1i contiene
R!*+)&('* ipotonía
Ex!"#$!%&' 2: F"!*( !% (56,(" 7)(%,(. M(&!"#()!*: $ recipiente grande con tapa. I%*+$'* J #ilo de fresa. $ #g. de a+car blanca. J litro de pisco o agua ardiente. P"',!#$#!%&' 1e lava las fresas, y se cortan las ho(itas. 1e depositan en el envase con tapa, y se agrega la a+car blanca.
1e tapa el envase, y se abre después de F días, y así observar como
es osmosis. *espues de los F dias, se agrega el J litro de pisco, y asi tener un
concentracipon de fresa.
R!*+)&('* *ebido a que la a+car blanca es la +ona de alta concentración, entonces la fresa reali+a <0E-=82<", comprimiéndose debido a que el agua sale de la fruta.
V.- CONCLUSIONES
•
Las catafilos de cebolla al ser sumergidas en agua destilada siempre se van a
•
hinchar debido a que la célula vegetal tiene cierta concentración salina !hipotonía' La célula vegetal tiene de 5 a 5,KI de concentración salina es por ello que cuando el catafilo de cebolla fue sumergido en agua de 5I de a+car, no sufrió ningn
•
cambio !isotonía'. :na solución estar en equilibrio dinmico cuando todo el líquido este uniforme. Las moléculas se mueven de una +ona de alta concentración a otra de ba(a
•
concentración, llegando así a un equilibrio dinmico. El catafilo de cebolla al ser sumergido en agua con una concentración de $HI de
•
a+car se reduce ya que sus moléculas de 5 I de concentración se mueven a la de +ona de $H I de concentración !hipertonía'.
VII.- REFERENCIAS http9gustavoroenesbiologiacelular.blogspot.peptransporte6activo.html http9MMM.maphN%.galeon.commemb$hypertonic.html http9membranascelulares.blogspot.pe5H$$HNtipo6de6transportes6de6la6 membrana.html http9MMM.bioquimicayfisiologia.com5H$KHFtransporte6traves6de6la6membrana6 plasmatica.html https9es.Mi#ipedia.orgMi#iembranaOplasmI)FI"$ticaP0ermeabilidad http9MMM.biologia.edu.arcelOeucatransporte.htm
