LICEO DE CARIARI PROGRAMA DE BACHILLERATO INTERNACIONAL Prof. MSc. Mauricio Pérez Gutiérrez Biología NM Estudiante. Steven Zúñiga Corrales
Trabajo prescrito N° 2 Estimación de la osmolaridad
Efecto de las distintas concentraciones molares de sacarosa en la osmolaridad de las células del tejido de S. tuberosum
Revisión de la literatura El estudio del potencial hídrico de una planta es muy importante, ya que es su capacidad para tomar agua del medio y también resulta como una medida de su estado de hidratación. Este factor es sumamente necesario para las plantas porque mantiene sus células hidratadas y hace posible los procesos metabólicos metabólicos en estas. El potencial potencial osmótico de una célula depende de la la cantidad de solutos presentes presentes en esta. Las células vegetales utilizan un proceso de difusión llamado ósmosis para obtener el agua que necesitan para su adecuada hidratación. Según Contanzo. L (2014) este proceso se define como “el movimiento neto de agua a través de una membrana selectivamente permeable empujado por la diferencia en concentraciones de soluto a ambos lados de la membrana” (p. 12). Así mismo, en este proceso el movimiento del agua fluye de la solución con baja concentración de soluto a la solución con alta concentración de soluto. La osmosis puede darse en diferentes tipos de soluciones, dependiendo de la distribución de los solutos. Las soluciones hipotónicas son las que “presentan una concentración de soluto menor que los solutos en la célula” (Moya L. et al. 2013 p. 2120), cuando la célula se encuentra inmersa en este tipo se solución, presentan turgencia. Este es el fenómeno por el cual las células al absorber agua, se hinchan, ejerciendo presión contra las membranas celulares, las cuales se ponen tensas. (Sanchz K, 2015 p. 3). Por lo que, en las soluciones hipotónicas, la célula tiende a absorber el agua de la solución. Por otro lado, las soluciones hipertónicas son lo contrario, “estas poseen una mayor concentración de solutos que los presentes dentro de una célula” (Moya L. et al. 2013 p. 2120). Por tanto, las células que se encuentren en este tipo de soluciones, pierden pierden agua y por ende parte de su masa. Este fenómeno se denomina plasmólisis y según Salisbury, (1994) se lleva a cabo “al “al someterse a la célula a un medio hipertónico, hi pertónico, el agua interna del plasto tiende tiend e a salir para equilibrar el grado de concentración del medio externo con el interno de lacélula”. la célula”. El tercer tipo de solución, es la isotónica, en esta “la osmolaridad de la solución a un lado de la membrana es la misma que la del otro otro lado de la membrana” (Merino F, 2012 p. 1). Las células presentes dentro de estas soluciones tienden a mantener su agua y no ocurre intercambio de esta. La osmolaridad de una célula “está determinada por la concentración de
1
sustancias osmóticamente activas en la vacuola y es idéntico a la presión osmótica del jugo vacuolar “(Azcón J. et al. 2011 p. 29). La fuerza que actúa en el proceso de osmosis se llama presión osmótica, Contanzo. L (2014) afirma “es la fuerza impulsora para el flujo osmótico del agua.” (p. 12). Investigaciones demuestran los efectos del proceso de osmosis en células animales y vegetales. Straadt. I, et al. (2007) concluye que “a mayor concentración de sal, las células de la papa perdieron masa” (p. 149 3). También, Morales. L, et al. (2009) llegan a la misma conclusión “El medio hiperosmótico presenta un mayor detrimento sobre los oocitos que el medio hiposmótico” (p. 58). No obstante, en estas investigaciones no se usó la sacarosa como factor. Por lo tanto, se cree pertinente analizar el efecto de las distintas concentraciones molares de sacarosa en la osmolaridad de las células del tejido de Solanum tuberosum (papa). De la misma manera, es necesario estudiar este tipo de fenómenos por medio de métodos experimentales para llegar a una comprensión mejor de lo que representa la ósmosis. Especialmente, porque en general, lo q ue las personas conocen sobre osmosis es que “el agua va de una un lugar de menor concentración de solutos a uno de mayor”. No obstante, aunque dicha afirmación es verdadera, no se puede llegar a comprender de manera eficiente un proceso tan importante como este solo memorizando su funcionamiento.
Objetivo Analizar el efecto de las distintas concentraciones molares de sacarosa en la osmolaridad de las células del tejido de Solanum tuberosum L.
Pregunta de investigación ¿Qué efecto tienen las distintas concentraciones molares de sa carosa en la osmolaridad de las células del tejido de S. tuberosum?
Hipótesis H0: No hay diferencia significativa en los efectos sobre la osmolaridad en las células del tejido de Solanum tuberosum entre los diferentes niveles de concentraciones molares de sacarosa. H1: Hay diferencia significativa en los efectos sobre la osmolaridad en las células del tejido de Solanum tuberosum en al menos dos niveles de concentración molar de sacarosa.
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Variables Independiente Concentración molar (M) de sacarosa
Niveles de la variable independiente 0,0 M 0,4 M 0,8 M
0,1 M 0,5 M 0,9 M
0,2 M 0,6 M 1,0 M
0,3 M 0,7 M 1,1 M
Dependiente Variación porcentual de la masa (g)
Controladas Masa inicial de las unidades experimentales que se van a utilizar (muestras de S. tuberosum ). Temperatura Cantidad de soluto por nivel de concentración molar (debe ser exacto). Desechos de muestras anteriores en la balanza analítica. Tamaño y forma de las muestras. Sustancias salinas presentes en la piel humana (sudor).
Seguridad en el laboratorio
Si el agua es destilada de forma casera, se recomienda tener cuidado con la manipulación del fuego para evitar quemaduras. En caso de una posible quemadura, se debe cubrir la zona afectaba con un paño limpio y acudir al médico.
Los instrumentos de vidrio (probeta, vaso de precipitados, etc.) al quebrarse pueden convertirse en objetos punzo cortantes. Se deberá tener cuidado con el uso de estos instrumentos para evitar que se quiebren. Si alguno se quiebra, se debe recoger las partes del vidrio quebradas con una escobilla y sacarlas con una palilla. No intente amontonar los vidrios con la mano, porque podrían incrustarse en su piel. Si lo hace, debe hacerlo con guantes. En caso de que el instrumento se quiebre en la mano y partes del vidrio se incrusten directamente en ella, se deberá colocar la mano en el chorro de agua del grifo para remover los fragmentos microscópicos y luego usar una pinza para sacar los fragmentos incrustados.
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El bisturí es un instrumento de laboratorio sumamente afilado. Se recomienda tener mucho cuidado al manipularlo. Se debe usar el empaque de la cuchilla para unirla con el mango. Nunca se tiene que sostener de la cuchilla, solo puede hacerse desde el mango. En caso de un accidente, cubra la herida con un paño limpio hasta que el sangrado se detenga, luego desinféctela con alcohol. Si la herida es muy profunda, no para de sangrar o se encuentra en una arteria, se debe hacer lo anterior y acudir inmediatamente al médico.
Materiales y Método
Una papa grande (S. tuberosum). Una balanza analítica (± 0,01 g). 1 kg de sacarosa (azúcar de mesa) 2 L de agua destilada Lápiz Cuaderno Espátula Una jeringa 5 ml Guantes de látex Un paquete de servilletas (paños de papel) Palillos de dientes Una probeta graduada de 100 ml ± 1,0 Un destilador de agua Un vaso de precipitados de 200 ml 60 vasos plásticos Runa de reloj 12 cajas de Petri Varilla agitadora
1. Método para la destilación del agua Para destilar el agua se hizo un destilador casero. Este fue hecho usando una botella plástica, una manguera de 60 cm, papel aluminio, bolsas de hielo y un pichel de aluminio con una capacidad de 1 L. Primeramente, se hizo un agujero en la parte inferior de la botella plástica. El agujero debía tener la medida de su circunferencia similar a la de la manguera, porque posteriormente está tuvo que ser introducida por ahí. Luego, se cortó la botella a 10 cm del su orificio principal. Seguido de esto, se introdujeron las bolsas de hielo en el interior de la botella para que estas funcionasen como condensadores. Después, la parte cortada de la botella se introdujo de forma que estuviera el orificio principal en dirección al interior de la botella. Seguidamente, se metió la manguera por el orificio principal de la botella. De manera que está debió salir por el agujero hecho en la parte inferior. Luego, se añadió 600 ml de agua al pichel. No se llenó por completo para reducir la presión del vapor y evitar que se hicieran 4
escapes de aire a causa de dicha presión. Po steriormente, se cubrió la entrada y salida de aire del pichel con papel aluminio para que no saliera el vapor de agua, y se dejó un pequeño orificio para introducir la manguera. Se usó papel aluminio para sellar el pichel porque otro material podría derretirse con el calor. Después, se unió la manguera con el pichel por medio de la entrada dejada anteriormente. Una vez hecho todo esto, se sellaron todas las posibles salidas de vapor con el papel aluminio. Finalmente, se encendió el fuego para empezar con la vaporización del agua.
Figura 1. Destilador de agua casero Cuando el vapor pasaba cerca de las bolsas de hielo se condensaba y salía como agua líquida por el otro lado de la manguera. El pichel se llenaba cada vez que toda el agua en él se evaporaba hasta tener los 2 L de agua destilada.
Figura 2. Salida del agua destilada por un extremo de la manguera Se destiló el agua para asegurarse que estuviese mayormente libre de otros solutos. Dado que el soluto a estudiar en esta investigación e s la sacarosa, otros solutos presentes en el agua podrían interferir en su molaridad.
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Día 1: Rotulación de los vasos plásticos Se tomaron 5 vasos para cada nivel de concentración mo lar de sacarosa y se les escribió su concentración respectiva y su número de muestra. Ejemplo, 0,1 M muestra #3. Esto con el propósito de poder identificar las muestras al siguiente día y agregar la cantidad de sacarosa requerida a los vasos que les corresponde.
Figura 3. Rotulación de los vasos plásticos
Preparación del disolvente (agua) La cantidad de disolvente usado en esta práctica fue de 130 ml de agua. Para obtener los 130 ml se utilizó una probeta graduada de 100 ml ± 1,0. Al ser la probeta de 100 ml, se tuvo que usar dos veces para obtener los ml necesarios. Por lo que, se agregó agua en la probeta hasta los 100 ml y se vertió en un vaso de precipitados de 200 ml y se agregó agua nuevamente, pero esta vez hasta los 30 ml, luego se vertió en el mismo vaso de precipitados donde se encontraban los 100 ml.
Preparación del soluto (sacarosa) Para determinar la cantidad de gramos de sacarosa necesarios para cada nivel de concentración molar se utilizó la fórmula del cálculo de la molaridad de un líquido. Molaridad =
ó
La disolución era 130 ml, por lo que se debió convertir a litros. Para esto se dividió 130/1000, dando como resultado 0,130 L. Con la cantidad de litros determinados, se procedió a sustituir las variables y despejar los moles de soluto. 0,1 M =
0,130
Moles de 12 22 11 =
0,1 1
x 0,130 l disol
6
= 0,01 mol C12H22O11 Usando la masa molar de C12H22O11(342,29 g/mol) se calculó la cantidad de gramos de C12H22O11 Gramos de C12H22O11 necesarios = 0,01 mol C12H22O11 x
342,29 / 1
= 3,42 g
Se hizo el mismo procedimiento con todos los niveles de concentración molar de sacarosa. Se usó una balanza analítica con una incertidumbre de 0,01 g para pesar el azúcar y obtener la cantidad requerida por nivel de concentración molar calculada con la fórmula anterior. Para acercarse más a la cantidad requerida se utilizó una espátula para remover o agregar azúcar.
Preparación de la disolución Una vez se tuvo los gramos de azúcar, estos fueron agregados en el vaso de precipitados con los 130 ml de agua y se mezclaron bien con una varita agitadora para distribuir el soluto por toda la disolución. Posteriormente, se dividió los 130 ml entre 5 para distribuir la misma cantidad de disolución en los 5 vasos plásticos de cada nivel de molaridad, dando como resultado 26 ml por vaso plástico. Se hizo este procedimiento para los 60 vasos plásticos. Cada vez que se iba a pesar una nueva cantidad de azúcar se limpió el vidrio de reloj y los residuos de azúcar en la balanza. Esto con el propósito de evitar errores en la medición. También, antes de agregar la disolución en un vaso plástico, está fue mezclada porque el azúcar, al ser una sustancia más pesada que el agua, tiende a precipitarse. Por lo que, si no se agita la disolución, podría haber una mala distribución de solutos en los vasos con concentraciones de sacarosa iguales.
Extracción de las muestras de
S. tuberosum
Para extraer las muestras de S. tuberosum se utilizó una jeringa de 5 mL, la cual se le cortó el cono para la aguja. Primeramente, se colocó la papa sobre una servilleta, está tenía que estar lejos de residuos de azúcar o charcos de agua para evitar que fuese contaminada. Después, se removió un poco la cascara de la papa y se introdujo la jeringa hasta 1 mL. Si una muestra quedaba muy grande, se hacía presión con el émbolo (dejando el pistón de hule sintético en 1 mL) y el dedo, luego se cortaba la parte sobrante (la parte de la muestra que quedaba por fuera de la jeringa) con el bisturí para que todas las muestras tuviesen el mismo tamaño. Una vez extraída la muestra, se procedió a ponerla en una caja de Petri para posteriormente pesarla. La muestra fue puesta en una caja de Petri para aislarla del ambiente y evitar su deshidratación, esto era necesario porque para pesarla se tuvo que esperar que los compañeros desocuparan la balanza analítica. Para manipular la papa siempre se usaron guantes de látex para evitar que sustancias salinas de la piel afectasen las muestras. 7
Pesaje de las muestras de
S. tuberosum
Antes de pesar la muestra se limpió la runa de reloj y los restos de azúcar sobre la balanza, luego se puso la runa del reloj en la balanza y se apretó el botón “TARE” para restar su masa. Posteriormente, la muestra fue puesta en el platillo para pesarla. Si la muestra pesaba más de 0,67 g (la masa que debían tener todas las muestras), se removía una parte de ella con el bisturí hasta que tuviese una masa cercana a los 0,67 g. Esto para asegurarse de que todas las muestras tuvieran una masa similar. Después, se escribió su masa dependiendo del número de muestra por nivel de concentración molar al que pertenece. Para esto se usó la siguiente tabla:
Tabla 1. Estructura de la tabla utilizada para escribir los datos brutos Nivel de concentración molar x, x M # muestra Masa inicial Masa final 1 2 3 4 5
x, xx x, xx x, xx x, xx x, xx
Agregación de las muestras de
S. tuberosum en
x, xx x, xx x, xx x, xx x, xx
%variación de la masa x, xx x, xx x, xx x, xx x, xx
la disolución
Después de pesar la muestra, esta fue añadida al vaso con la disolución que le corresponde. Por ejemplo, la muestra #3 del nivel 0,1 de concentración molar fue agregada al vaso con la rotulación que tenía el mismo número de muestra y nivel de concentración. Este vaso fue debidamente marcado anteriormente.
Aislación de las muestras de
S. tuberosum
Una vez estuvieron todas las muestras de papa en su disolución correspondiente, fueron llevadas a un lugar con una temperatura estable. Fue pertinente colocar todas las 60 muestras juntas en el mismo lugar para que su temperatura fuera la misma. Por lo que, aunque la temperatura cambiase, el efecto sería el mismo en todas muestras.
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Día 2: Segundo pesaje de las muestras de
S. tuberosum
Al siguiente día, se pesaron todas las muestras dejadas en reposo el día anterior. Se pesaron en orden por nivel de concentración. Cuando se pesaba una muestra, esta debió ser identificada por medio de su respectiva rotulación en el vaso y luego se escribió su masa actual en el apartado de masa final de la tabla hecha anteriormente.
Cálculo del porcentaje de variación de la masa Con los datos de la masa inicial y final de todas las muestras, se procedió a calcular su porcentaje de variación de masa. Para hacerlo se utilizó la fórmula: %variación =
−
x 100
Nota: Se eliminó el nivel de concentración molar de 1,1 M por cuestiones de tiempo, no obstante, se recomienda usar los 12 niveles.
Método estadístico El diseño de la investigación fue completamente experimental. Parar calcular a media aritmética, la desviación estándar, los errores porcentuales, la variación porcentual de la masa y las sumatorias se utilizó la calculadora gráfica TI-84 plus. Se empleó la prueba de normalidad de Kolmogorov y Smirnov (p≥0,05) para verificar si los grupos de la variable independiente siguen una distribución normal. Para comprobar si hay diferencias en las medias de los niveles de concentración molar de C12H22O11 se aplicó una ANOVA con un nivel de significancia de 0,05 (p0.05) y las diferencias estadísticas de las medias se compararon por medio del método de Duncan, ya que según Saville (1990) “esta es la mejor opción para realizar un análisis exploratorio de las diferencias entre tratamientos.” (p. 174). También, se hizo un gráfico box plot para analizar el comportamiento de los grupos por medio de observación gráfica. Para observar cuales niveles de concentración molar podrían presentar características hipotónicas, hipertónicas e isotónicas se utilizó un gráfico de dispersión con líneas suavizadas y marcadores. Los análisis estadísticos fueron hechos con el software estadístico SPSS 19. Las gráficas se hicieron con el software Excel 2016.
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Resultados
Tabla 2. Datos brutos de la masa inicial Niveles de
Masa inicial de las muestras de
S. tuberosum
L (g) ± 0,01
concentración Muestra
Muestra
Muestra
Muestra
Muestra
Desviación
#1
#2
#3
#4
#5
estándar
0,0
0,67
0,65
0,67
0,66
0,66
0,008
0,1
0,67
0,70
0,65
0,67
0,63
0,026
0,2
0,65
0,65
0,68
0,65
0,68
0,016
0,3
0,67
0,67
0,67
0,64
0,68
0,015
0,4
0,67
0,68
0,65
0,67
0,64
0,016
0,5
0,66
0,67
0,66
0,64
0,65
0,011
0,6
0,69
0,69
0,69
0,66
0,69
0,013
0,7
0,62
0,62
0,68
0,62
0,65
0,027
0,8
0,65
0,67
0,63
0,63
0,65
0,017
0,9
0,67
0,60
0,66
0,64
0,67
0,026
1,0
0,69
0,66
0,67
0,62
0,64
0,027
molar (M)
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Tabla 3. Datos brutos de la masa final Niveles de
Masa final de las muestras de S. tuberosum L (g) ± 0,01
concentración Muestra
Muestra
Muestra
Muestra
Muestra
Desviación
#1
#2
#3
#4
#5
estándar
0,0
0,85
0,80
0,88
0,87
0,86
0,031
0,1
0,81
0,79
0,76
0,79
0,74
0,028
0,2
0,69
0,70
0,71
0,66
0,72
0,023
0,3
0,75
0,68
0,72
0,65
0,59
0,062
0,4
0,61
0,67
0,59
0,65
0,62
0,032
0,5
0,60
0,59
0,55
0,59
0,53
0,030
0,6
0,57
0,62
0,43
0,42
0,53
0,087
0,7
0,67
0,55
0,67
0,50
0,61
0,075
0,8
0,49
0,49
0,51
0,61
0,54
0,050
0,9
0,50
0,42
0,53
0,44
0,44
0,047
1,0
0,43
0,5
0,42
0,56
0,48
0,057
molar (M)
Para calcular la media aritmética se sumó la masa de cada muestra de S. nivel y se dividió entre su cantidad. Ejemplo Media aritmética =
tuberosum por
0,67+0,65+0,67+0,66+0,66 5
= 0,66 g
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Tabla 4. Media aritmética de la masa inicial y final con su respectiva variación porcentual de masa por nivel de concentración de C 12H22O11 Niveles de
Masa inicial (g) ± 0,01
Masa final (g) ± 0,01
Variación porcentual de la masa (%)
0,0
0,66 ± 0,01*
0,85 ± 0,03
28,79 ± 3,68
0,1
0,66 ± 0,03
0,78 ± 0,03
18,18 ± 2,88
0,2
0,66 ± 0,02
0,70 ± 0,02
6,06 ± 2,32
0,3
0,66 ± 0,02
0,68 ± 0,06
3,03 ± 9,50
0,4
0,66 ± 0,02
0,63 ± 0,03
-4,54 ± 3,66
0,5
0,66 ± 0,01
0,57 ± 0,03
-13,64 ± 4,65
0,6
0,68 ± 0,01
0,51 ± 0,09
-25,00 ± 11,96
0,7
0,63 ± 0,03
0,60 ± 0,08
-4,76 ± 10,30
0,8
0,65 ± 0,02
0,53 ± 0,05
-18,46 ± 9,28
0,9
0,65 ± 0,03
0,47 ± 0,05
-27,69 ± 5,71
1,0
0,66 ± 0,03
0,48 ± 0,06
-27,27 ± 11,45
0,124
18,77
concentración molar (M)
SD* 0,012 *Desviación estándar ) % ( a s a m a l e d l 1 a 0 , u t 0 n ± e c r o p n ó i c a i r a V
40 0,0 30 20 10 0
0,1 0,2 0,3
0,7 0,4
-10
0,5 0,8
-20 -30 -40
0,6
1,0 0,9
Nivel de concentración molar de C 12H22O11 (M)
Figura 4. Gráfica de dispersión con líneas suavizadas, marcadores y barras de error típico
La recta donde cruza el eje x con el 0 del eje y, se encuentra entre los niveles de co ncentración molar de C12H22011 de 0,3 M y 0,4 M. Entre estos niveles hubo poca variación, no obstante, esta nunca fue de cero por ciento. Los niveles de molaridad del 0,0 M a 0,3 M tuvieron un incremento positivo en su variación porcentual de masa. Por otro lado, en los niveles de 0,4 12
M a 1,0 M el porcentaje de variación tuvo un incremento negativo. Después de 0,3 M y 0,4 M, el nivel con concentración molar de 0,7 fue el más próximo al cero.
Figura 5. Gráficos box plot simples de todos los niveles de concentración molar de C 12H22011
Los niveles de 0,1 M, 0,2 M, 0,3 M y 0,8 M presentaron datos atípicos. El nivel 0,1 M tuvo dos datos atípicos, mientras sus otros porcentajes de variación estuvieron ce rcanos a su media. En los niveles de 0,2 M y 0,8 M sus datos atípicos tuvieron una menor variación porcentual de masa que sus otros datos. Con la diferencia de que en el 0,2 M sus variaciones fueron positivas y su atípico se acercó al eje de la y negativo. Y en el 0,8 M, los porcentajes de variación fueron altos negativos y su atípico fue próximo al eje de la y positivo. Los niveles que parecen haber seguido una distribución normal son los de 0,7 M, 0,5 M y 0,9 M. Para los niveles de 1,0 M, 0,6 M, 0,8 y 0,0 la mayoría de sus variaciones porcentuales fueron menores con respecto a su mediana.
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Tabla 5. Prueba de normalidad con un nivel de significancia de 0,05 Niveles de
Kolmogorov_Smirnov
concentración molar (M)
Estadístico
gl
Sig.
0,0
.270
5
.200*
0,1
.260
5
.200*
0,2
.226
5
.200*
0,3
.285
5
.200*
0,4
.311
5
.128
0,5
.198
5
.200*
0,6
.230
5
.200*
0,7
.129
5
.200*
0,8
.248
5
.200*
0,9
.228
5
.200*
1,0
.221
5
.200*
Cada uno de los niveles de concentración molar de C12H22011 tuvieron un p≥0,05, por lo que todas las variaciones porcentuales se comportaron como una distribución normal. Tabla 6. Prueba de homogeneidad de varianzas Estadístico de Levene
gl1
gl2
Sig.
1.915
10
44
.069
En la prueba de homogeneidad de varianzas, el valor critico de significancia fue de 0,69. Donde p≤0,05, por lo que la diferencia de varianzas muestrales no es significativa.
Tabla 7. Prueba de análisis de varianzas ANOVA
%Variación de masa
cuadrados
gl
cuadrática
F
Sig.
Inter-grupos
17104.020
10
1710.402
28.887
.000
Intra-grupos
2605.223
44
59.210
Total
19709.243
54
Suma de
Media
14
El análisis de varianza presentó un p<0,05. Por lo tanto, de todos los niveles de concentración molar de C12H22011, al menos uno tuvo una diferencia significativa.
Tabla 8. Prueba de rango múltiple de Duncan Nivel de
Subconjunto para alfa = 0.05
concentración molar
N
1
.9
5
-28.1300
1.0
5
-27.2680
.6
5
-24.9520
.8
5
-18.1240
.5
5
.7
5
-6.0400
-6.0400
.4
5
-5.1540
-5.1540
-5.1540
.3
5
1.8420
1.8420
.2
5
.1
5
.0
5
Sig.
2
3
4
5
6
7
-18.1240 -12.7940
-12.7940
5.1340 17.2100 28.6800
.065
.279
.145
.133
.051
1.000
1.000
Se muestran las medias para los grupos en los subconjuntos homogéneos.
Los niveles de molaridad de 0,9 M, 1,0 M, 0,6 M y 0,8 M son significativamente similares y son el mayor grupo de niveles con similitudes. Los de 0,5 M, 0,7 M, 0,4 M y 0,3 M tienden a agruparse entre ellos, pero no presentaron la misma homogeneidad que los de la primera columna. Los de 0,1 M y 0,0 M no se agruparon con ningún otro nivel de molaridad y fueron los que difirieron significativamente en comparación de los otros.
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Discusión Los resultados de la prueba ANOVA determinaron que hubo una diferencia significativa en algunos de los niveles de concentración molar. Así mismo, el resultado de la prueba Duncan determino que los niveles que hicieron tal diferencia fueron los de menor concentración de sacarosa. Tales resultados podrían explicarse con el hecho de que, a los niveles de concentración de 0,0 M y 0,1 M, la disolución se encontraba hipotónica, por lo que empezó a ocurrir el fenómeno de turgencia en las células de S. tuberosum y estas empezaron a absorber agua. Sin embargo, en los niveles del 0,2 M en adelante, la cantidad de sacarosa en la disolución hacia que esta no fuese lo suficientemente hipotónica. De esta manera, a partir del nivel 0,2 M, las diferencias entre los grupos con mayores concentraciones y los de poca o nula concentración (0,0 M y 0,1 M) empezó a aumentar. Por otro lado, los niveles que mantuvieron mayor homogeneidad fueron los de 0,6 M en adelante, a excepción del 0,7 M. Esto puede tener una explicación en los procesos osmóticos llevados a cabo en las células del tejido de S. tuberosum. La sacarosa, al ser un soluto osmóticamente activo, va a crear presión osmótica en el exterior de la célula; por lo que, al aumentar la cantidad de sacarosa en la disolución, esta pasara a ser hipertónica y el agua presente dentro del protoplasto empezara a salir. No ob stante, si sale la mayoría del agua de la célula, esta diluirá la sacarosa del exterior provocando así estabilidad osmótica. En este caso, a las concentraciones de 0,6 en adelante empezó a disminuir la masa de la muestra, sin embargo, en el proceso de mantener la estabilidad osmótica, la pérdida de masa de las muestras en estos niveles de concentración no tendría grandes diferencias entre ellas. Eso explicaría, la razón de que en la prueba Duncan, estos niveles de concentración se mantuviesen como un mismo grupo. De igual modo, Morales. L, et al. (2009) obtuvieron un resultado similar en su investigación donde “el medio hiperosmótico presenta un mayor detrimento sobre los oocitos que el medio hiposmótico” (p. 58). No o bstante, esta investigación fue hecha con oocitos, por lo que no tendrían lo mismos efectos. Sin embargo, es pertinente tomar en cuenta que ambos resultados fueron similares. En la gráfica de dispersión, los niveles de concentración molar que cruzaban la línea del cero en el eje y de las variaciones porcentuales de la masa fueron de 0,3 M a 0,4 M. Por lo tanto, estas concentraciones de sacarosa dieron lugar a una disolución isotónica, porque el cambio en la masa de sus muestras fue poco (3,03% y -4,54%). Así mismo, en los niveles del 0,0 M al 0,3 M hubo un alto porcentaje de variación positivo y aumento de masa, por lo que se podría decir que entre estos márgenes se encontraba una disolución hipotónica. De la misma manera, para los niveles de 0,4 M en adelante la variación porcentual de la masa fue creciente negativo y disminuyó la masa de las muestras. Por ende, estas disoluciones eran hipertónicas. Estos resultados son similares a los de Straadt. I, et al. (2007) donde se determinó que “altas concentraciones de sal, causaron pérdida de masa en las células de la papa” (p. 1493).
Los niveles de 0,1 M, 0,2 M, 0,3 M y 0,8 M presentaron datos atípicos. El azúcar tiende a precipitarse con el tiempo, puede que este fenómeno haya sucedido con estas muestras atípicas. La sacarosa al ser más pesada que el agua, generalmente se concentra en el fondo del recipiente, separándose del agua, hasta que es diluida completamente (si la concentración 16
de sacarosa es mayor que la del agua, esta no se diluirá). Por lo tanto, si co n algunas muestras sucedió esto, el azúcar estaría un tiempo separada del agua; por lo que se tendría una turgencia en las células más cercanas a la superficie y plasmólisis en las células del fondo.
Conclusiones
Hubo un efecto en cada grupo por nivel de sacarosa porque presentaron diferencias significativas con respecto de los otros. A mayor concentración de sacarosa, la masa de las muestras tendió a disminuir. Mientras que, en concentraciones muy bajas, la m asa aumentó. Las soluciones isotónicas estaban entre los niveles de 0,3 M y 0,4 M. Las hipotónicas en 0,0 M a 0,3 M y las hipertónicas de 0,4 M en adelante.
Evaluación del método
El procedimiento fue seguido al pie de la letra; no obstante, hubo algunas situaciones que hicieron que este perdiera confiabilidad. La cantidad de agua fue una de ellas, se utilizó 130 ml de agua, pero no había una probeta con capacidad de medir 130 ml. Por lo que se tuvo que llenar dos veces, situación que dio lugar a un error de tipo aleatorio. Algunas veces en el vaso de precipitados sobraban de 2 a 5 ml de agua. Por tanto, el método de medición del agua no fue el más adecuado. Otro factor, fue el tiempo que se tuvo que esperar para pesar las muestras, incluso algunas veces este fue de 15 minutos. Como consecuencia de esto, las muestras cambiaban su color, y sus células comenzaban a morir. Por otro lado, el factor más influyente fue el lugar donde se llevaron todas las muestras para dejarlas en reposo. Estas fueron colocadas en un espacio donde el sol tiende a calentar por las mañanas. Esta situación hizo que se perdiera la confiabilidad en gran parte del experimento. El ultimo inconveniente fue el uso de palillos de dientes para sacar las muestras de los vasos y pesar su masa final. Cuando el palillo era introducido en la muestra, la presión que ejercía pudo sacar una porción del agua que tenía la muestra. Por lo que, al ser pesada puede que esa no fuera su masa exacta. Usar agua destilada les dio confiabilidad a los resultados. Aunque esta no estuviese completamente destilada, porque no fue comprada, el método de destilación usado es capaz de destilar una gran parte del agua. Por lo tanto, se reduce la probabilidad de que otros solutos interfirieran con la osmolaridad de las células de S. tuberosum. El método de extracción de muestras fue eficaz, la mayoría de las unidades experimentales tuvieron una masa similar. Las rotulaciones de la jeringa fueron muy útiles p ara determinar la profundidad a la que debía ser introducida. Todos los procedimientos fueron pertinentes y eficaces, tanto que olvidarse de alguno podría haber arruinado la investigación. El método de rotulación de los vasos plásticos fue sumamente útil para la comprensión y distinción de cada nivel de concentración molar de sacarosa y sus respectivas muestras.
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Mejora de la investigación
Para llevar a cabo una investigación más confiable, se podría seguir el mismo procedimiento, pero controlando cada uno de los errores escritos anteriormente. Para la medición del agua sería recomendable usar 100 ml para llenar dos veces la probeta. También, se debería tener cuidado del lugar donde se pondrán a reposar las muestras. Lo mejor sería que estas estuviesen en lugares donde no entre el sol y la temperatura se mantenga estable. Aunque el método de extracción fue eficaz, aún podría ser más exacto. Por ejemplo, se puede usar un sacabocados para extraer las muestras y luego medirlas con una regla milimetrada antes de pesarlas, para asegurarse que su tamaño también es el mismo. Otra recomendación es que se compré agua destilada, ya que está se encuentra más pura que la destilada por medió de l método empleado anteriormente. Si se deseara ampliar la investigación, se podría medir la cantidad de agua en ml antes del primer día y después hacerlo nuevamente en el segundo día. De esta manera, se incluye la variación porcentual de la masa del agua, por lo que se tendría una investigación más compleja. También, se puede observar en el microscopio, una muestra de cada nivel de concentración molar de sacarosa antes de ser introducida en agua, calcular el tamaño de sus células y posteriormente, hacer lo mismo en el segundo día. Así pues, se sabría la variación del tamaño de las células. Literatura citada
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