239345803-permeabilidad-celular (1).docx

Permeabilidad celular Jordan Villalobos Solís

UNIVERSIDAD NACIONAL Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Escuela de Ciencias Biológicas Resumen: La finalidad de este trabajo radica en la experimentación de los movimientos que

suceden en la membrana plasmática. Suministrar materiales necesarios para el funcionamiento adecuado de la célula, es un proceso esencial para mantener la integridad y las actividades metabólicas en funcionamiento, no obstante la célula debe tener equilibrio y control sobre las sustancias que atraviesan la membrana. El equilibrio se mantiene gracias a una característica que hace especial a la membrana, su permeabilidad selectiva, esta permite que la célula se encuentre en un estado óptimo, absorbiendo solo el material necesario y expulsando los residuos o sustancias que se necesiten en el medio exterior. El objetivo de trabajo es probar mediante la experimentación, los diversos tipos de movimiento y la eficiencia de la membrana al estar en contacto con sustancias de diversas naturalezas. Palabras clave: Movimientos, membrana, célula, permeabilidad. Toda célula está protegida por una membrana celular, la cual está formada por una bicapa lipídica y proteínas. Esta la separa de las sustancias exteriores de las cuales algunas son necesarias para la célula. Esta necesidad de obtener del medio externo nutrimientos, le da una característica especial a la célula, que es su permeabilidad selectiva. Esta le permite a la célula controlar el paso de las sustancias atreves de diferentes métodos, los cuales ser van a mencionar brevemente. La célula tiene la capacidad de expulsar sustancia del interior. El transporte de las sustancias puede no necesitar de energía para logar su paso por la membrana. Este tipo de movimiento se le llama “transporte pasivo”, el cual consiste en la difusión (movimiento de moléculas de una gradiente de mayor concentración a menor concentración) que no requiere ningún gasto de energía celular. La difusión simple, facilitada y la osmosis son los tipos de transporte que no requieren de energía. Difusión simple: este movimiento se da a través de la bicapa lipídica sin ningún impedimento, por este

pasan moléculas muy pequeñas sin caga neta y moléculas liposolubles. Difusión facilitada: Este sucede a través de una proteína de canal, la cual transporta partículas con carga como los monosacáridos o los iones. Tiene la capacidad de cerrarse o abrirse dependiendo de las necesidades de la célula. Osmosis: Es el movimiento del agua a través de la membrana. Esta puede traspasar la membrana mediante canales acuaporinos o por la bicapa lipídica, esta última siendo mucho más lenta. Otro tipo de transportes son los “transportes activos”, en los cuales hay un gasto de energía para poder llevar acabo el paso o la salida de la sustancia. En el movimiento activo se da un gasto de energía, esto porque se da un transporte en contra del grado de gradiente de concentración.

1

MATERIALES Y METODOLOGIA Se utilizaron diversos materiales para poder llevar acabo la experimentación y observación deseada. A. Difusión: Se utilizaron pedazos de papel celofán, que fueron adheridos a un embudo mediante una liga. El embudo se llenó de KMnO4 y se le suspendió en un beaker con agua destilada. B. Osmosis: Procedimiento A Se preparó un sistema igual al anterior, esta vez, lleno el embudo con sirope hasta 5cm. Se marcó el nivel de sirope y se realizaron observaciones cada 10 minutos. Procedimiento B Se utilizó remolacha en cubos de 1cm. Se depositó la misma cantidad de trozos de remolacha en 3 beakers con sustancias diferentes Beaker 1: Agua destilada Beaker 2: Formalina 10% Beaker 3: Agua destilada y ebullición durante 10 min C. Diálisis: Se preparó un embudo con papel celofán, este se llenó con albumina disuelta en cloruro de sodio y se suspendió en agua destilada por 30 minutos. Se realizaron pruebas de Biuret y AgNO3. Se realizaron sus respectivas pruebas de control.

D. Cambios osmóticos. Sobre un portaobjetos se colocó una gota de NaCl 0.9%(isotónica) y sobre ella un trozo de hoja de elodea. Se observó la muestra. Luego se colocó una gota de NaCl 5% y se observó de nuevo. Luego se reemplazó la solución hipertónica con agua destilada.

Resultados A. Difusión Al poner en contacto el permanganato con el agua del beaker, se observó un movimiento del permanganato hacia el agua destilada del beaker. B. Osmosis: Procedimiento A Se obtuvo un cambio en el nivel marcado. El H2O logro pasar por la membrana hacia el sirope. Tiempo(Minutos)

Altura

0

5mm

10

5.6mm

20

6.1mm

30

6.6mm

Procedimiento B Muestra Agua destilada Formalina 10% Agua destilada + ebullición 10min

C. Diálisis Prueba de control Biuret + H20 AgNO3 + H2O Prueba experimental Biuret + H20 AgNO3 + H2O

Cambio Turgencia Sin cambio Sin cambio

Resultado Negativo Negativo Resultado Negativo Positivo

2

D. Cambios osmóticos Solución agregada

H20 Hoja de NaCL 0.9% elodea

NaCL 5% Discusión Con respecto a la parte experimental A. Difusión Se observa un aumento de volumen en el beaker con agua destilada. Esto sucede por las diferencias de concentración, en el embudo se encontraba la solución de permanganato, que bajo hacía el agua destilada a favor de la gradiente de concentración. Este proceso es conocido como difusión, en el cual el soluto más concentrado pasa por la membrana hacia un medio con una concentración de soluto menor. Se observa que el soluto es el KMnO4 y el disolvente el agua destilada. B. Osmosis Procedimiento A Se observó un cambio de nivel del sirope, esto gracias a la absorción del agua mediante la membrana, por el proceso llamado osmosis. Esto ocurre porque las moléculas del soluto, en este caso sirope, tienen un tamaño más grande en comparación a los poros de la membrana. Por esta razón se moviliza el solvente (H20) aumentando el nivel antes marcado al inicio del experimento. Procedimiento B Se analizó los resultados obtenidos y se demuestra que solo el beaker 1 con agua destilada presenta un cambio. Esto sucede por la absorción del agua por medio de la membrana de la remolacha, produciendo un efecto de turgencia. Los breakers 2 y 3 no presentaron cambios, ya que la formalina y el agua destilada calentada hasta el punto de ebullición modificaron la naturaleza de las células de la remolacha, afectando así su funcionamiento. Se evidencia las diferencias entre la membrana sintética y la membrana plasmática viva. La

Medio

Tipo de movimiento

Hipotonico

Turgencia

Isotonico

No se observan cambios

Hipertonico

Plasmolisis

membrana viva tiene características que la hacen semipermeable y selectiva, esto le permite realizar diversos procesos de movimientos, algo que no es posible con la membrana sintética, la cual solo presenta un movimiento, diálisis.

C. Diálisis Las pruebas de control se realizaron para asegurarse de que el agua destilada no estuviera contaminada, si estuviera contaminada alteraría los resultados obtenidos y obtendríamos resultados incorrectos. Las pruebas de control resultaron negativas, el agua destilada no está contaminada, se prosiguió con el experimento. Al finalizar el experimento y realizar la prueba con Biuret y AgNO3, se encuentra un precipitado (AgCl) evidenciando el paso de el ion cloro por la membrana hacia el agua destilada. La prueba con Biuret resulta negativa, esto porque el tamaño de las moléculas de la albumina (proteínas), son muy grandes para pasar por los poros de la membrana. D. Cambios osmóticos En la primera prueba con NaCl 0.9%, no se observa cambio alguno en las células de la hoja de elodea. Esto se debe a que se encuentra en equilibrio tanto el interior como el exterior de la célula, manteniendo su integridad. En la segunda prueba con NaCl 5%, se observó un encogimiento de las células, este proceso se debe a la diferencia de concentración en el medio, ya que se da un movimiento de una concentración mayor de soluto (interior de la célula), a una menor (exterior de la célula). A este proceso se le

3

denomina plasmólisis y sucede cuando la célula se expone a un medio hipertónico. En el tercer y último experimento, se reemplazó el NaCl 5% con agua destilada. Se observó el crecimiento de la célula, esto gracias a la entrada de la sustancia a la que se expuso. Se da un movimiento de una concentración mayor de soluto (exterior de la célula), a una menor (interior de la célula). este fenómeno se denomina turgencia y sucede cuando la célula se expone a un medio hipotónico.

Conclusión: La difusión ocurre a favor de un gradiente de concentración. El intercambio pasivo, se da a favor de la gradiente de concentración, sin gasto de energía. El intercambio activo, se da en contra del gradiente de concentración, con gasto de energía. En la osmosis, el solvente atraviesa la membrana plasmática. Una membrana plasmática viva es mucha más compleja que una sintética. La diálisis sucede mediante la difusión de partículas pequeñas a través de la membrana. El calor en cierto punto, afecta la naturaleza de las células. En un medio hipotónico, sucede la turgencia. En un medio isotónico, tanto el interior como el exterior de la célula se encuentran en equilibrio. En un medio hipertónico, sucede la plasmólisis. La membrana plasmática es selectiva. La membrana plasmática es semipermeable.

Referencias Díaz Hernández, LC Burgos Herrera - Iatreia, 2002 ¿Cómo se transporta la glucosa a través de la membrana celular? pág. 179 -189 Patricio J Garrahan, Alcides F Rega - Edwin S. 1977 Transporte a través de la membrana celular Teresa Audesirk, Gerald Audesirk, Bruce E. Byers - Pearson Educación 2012. Biología en la Tierra. Novena Edición. Estructura y función de la membrana celular pág. 79 – 93 Folleto Principios de biología. Prácticas de laboratorio 2014. Permeabilidad celular, pág. 21 24

4