Laboratorio de Biofísica

PRÁCTICA “PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA”

Introducción. El movimiento de moléculas de agua a través de una membrana diferencialmente permeable es un caso especial de difusión, conocido como ósmosis. El contenido celular tiene generalmente varios tipos de solutos, los cuales disminuyen la energía libre del agua en ese sistema. Así si ubicamos una célula en agua destilada o en una solución de menor concentración de solutos respecto a la osmolaridad celular, el agua tenderá a ingresar a la célula; se dice en este caso que la solución es HIPOTÓNICA respecto al contenido celular. En el caso inverso, si ubicamos una célula en una solución HIPERTÓNICA (de mayor concentración de solutos) el agua tenderá a salir. Por último si la concentración de solutos de la solución es igual a la existente en el interior celular, el flujo neto será cero y la célula mantendrá su contenido de agua original, en este último caso se dice que la solución es ISOTÓNICA.

En el caso de las células que no tienen pared celular, al sumergirlas en una solución hipotónica se produce CITÓLISIS, y si se ubican en una solución hipertónica el volumen celular disminuye visiblemente produciéndose CRENACIÓN. En el caso de las células vegetales, no se produce CITÓLISIS ni CRENACIÓN, ya que por fuera de la membrana plasmática, existe una estructura rígida, capaz de soportar cierto nivel de presión y que no cambia su volumen, aún cuando sí ocurra esto con su contenido. Cuando una célula vegetal se sumerge en una solución hipotónica la célula absorbe agua; pero no aumenta su volumen sino que el contenido celular ejerce una mayor presión (presión de turgor) y la pared celular opone una presión en sentido opuesto (presión de pared), por ello la célula no se deforma. Es importante indicar que normalmente las células vegetales se encuentran en este estado, es decir túrgidas. Al ubicar una célula vegetal en una solución hipertónica, ésta perderá agua, el contenido celular dejará de ejercer presión de turgor y se separará de la pared celular. Este estado se conoce como PLASMÓLISIS. Objetivos Observar y analizar la difusión y la ósmosis a través de membranas de células vegetales. Determinar la presión osmótica en células vegetales. Materiales y Método 1. Realice una preparación húmeda de una hoja de Elodea en una solución de sacarosa 0.42 M. Para ello, retire una hoja del tallo, colóquela en un portaobjetos con la parte superior de la hoja hacia arriba, seque el exceso de agua, agregue dos gotas de la solución de sacarosa y coloque un cubreobjetos. 2. Examine la preparación bajo el microscopio, observe si se presenta plasmólisis y haga esquemas de sus observaciones. Identifique las estructuras celulares. Observe de qué parte de la célula se perdió el agua.

3. Realice preparaciones húmedas de hojas de Elodea en soluciones de sacarosa 0.14 M, 0.18 M, 0.2 M, 0.22, 0.24, 0.28, 0.3, 0.34 0.38 y 0.4 M, siga el mismo procedimiento que en los pasos 1 y 2. Todas las preparaciones pueden hacerse al mismo tiempo. 4. Ubique 25 células con pigmento e indique el número de células que presenta plasmólisis. Evalúe cualitativamente el grado de plasmólisis indicando si fue nula, moderada o severa. Presente sus resultados en una tabla donde incluya la concentración de sacarosa y el porcentaje de células plasmolizadas, para posteriormente realizar una gráfica con esta información. 5. Retire cuidadosamente el cubreobjetos de la preparación o preparaciones que hayan presentado plasmólisis, seque la solución de sacarosa y agregue dos gotas de agua destilada. Después de un minuto, coloque el cubreobjetos sobre la preparación. Examine bajo el microscopio por 5 minutos y describa el proceso de deplasmólisis. 6. Calcule la presión osmótica de las células. Medición de las tasas relativas de penetración de una serie de alcoholes en Elodea 1. Realice una preparación húmeda de una hoja de Elodea, con el haz hacia arriba, coloque dos gotas de la solución de alcohol-sacarosa que se va a probar. Recuerde retirar el exceso de agua de la hoja antes de añadir la solución. Registre la hora. 2. Examine las células bajo el microscopio y observe la duración y el grado de plasmólisis. Si después de 5 minutos no ha observado plasmólisis, asuma que no se presentó y proceda a probar la siguiente solución (con otra hoja). Si se presenta el fenómeno de plasmólisis, registre si fue leve, moderada o severa y continúe para observar la deplasmólisis. Nota: con algunos alcoholes el proceso inicia muy rápido, en el orden de segundos. 3. Observe los primeros movimientos del contenido celular hacia la pared celular, usando las divisiones del ocular como punto de referencia. Registre la hora a la que inicio la deplasmólisis. Si después de 10 minutos no se presenta la deplasmólisis, asuma que no ocurrió. Tabla I. Duración y grado de plasmólisis en células de hojas de Elodea expuestas a soluciones 0.4 M de varios alcoholes en una solución isotónica de sacarosa.

Alcohol Hora preparación húmeda

Grado de plasmólisis

Hora inicio de deplasmólisis

Tiempo que tardó en iniciar la deplasmólisis (min)

Referencias Bregman, A. A. 1987. Laboratory investigations in cell biology. Ed. John Wiley & Sons. 2da edición. Universidad de Las Américas. Laboratorio Fisiología Vegetal. 2008. Guía No. 2 Determinación de potencial osmótico en catáfilo de cebolla.

Preguntas - Haga una lista de los alcoholes en orden del más rápido al menos rápido para

penetrar la membrana de las células de la hoja de Elodea. - Relación entre la duración de la plasmólisis y el grado de plasmólisis. - ¿Cómo explican tus datos la regla de Overton? - Compara las tasas de penetración, cómo pueden explicarse en términos de sus

coeficientes de partición en éter-agua y en términos de su estructura molecular.