Permeabilidad de la membrana celular.

INTRODUCCIÓN

La membrana plasmática constituye la frontera física de la célula, por lo que todas las sustancias que hayan de entrar o salir de la misma deberán de un modo u otro atravesar esta barrera. Por otra parte, el interior de la célula y el medio extracelular difieren en su composición química, por lo que la membrana plasmática deberá ejercer un riguroso control sobre los moléculas que la atraviesan con el objeto de mantener en los niveles adecuados las concentraciones de los diferentes solutos a ambos lados de la misma.

El principal factor determinante de la permeabilidad de la membrana plasmática es la bicapa lipídica que constituye su fase continua. En el interior de esta bicapa hay una zona de carácter marcadamente apolar constituida por las colas hidrocarbonadas de los lípidos de membrana. Toda molécula que haya de ser transportada a través de la membrana deberá de un modo u otro atravesar esta zona. Por ello, la membrana plasmática resulta en general muy permeable para moléculas de carácter apolar mientras que, en principio, resulta virtualmente impermeable para moléculas polares o con carga neta. Sin embargo, las moléculas polares o cargadas sí pueden atravesar la membrana, aunque para ello deben contar con la ayuda de otros componentes.

A temperatura fisiológica o corporal, las células logran su mejor funcionamiento. Con un descenso de las temperaturas, tanto la membrana celular como las proteínas pueden verse afectadas. Las colas de ácidos grasos de la bicapa fosfolipídica pueden "derretirse" a altas temperaturas, lo que significa que se vuelven más fluidas, posibilitando un mayor movimiento. Esto modifica la permeabilidad de la célula, lo que puede permitir el ingreso de moléculas que no deberían ingresar y, por ello, dañar a la célula. La proteínas transmembranales o periféricas pueden también verse dañadas por las altas temperaturas que causan una desnaturalización de las proteínas o su desmembramiento. También pueden producir una aceleración de las reacciones que suceden en el seno de la célula, lo que en algún punto podría ser aceptable, hasta que la temperatura se vuelva demasiado alta, momento en el cual se produce la destrucción de las proteínas, las reacciones y las células.

OBJETIVOS

El estudiante desarrollará habilidades en el manejo de las técnicas y los materiales que le permitan observar las funciones celulares, en este caso de la membrana plasmática.

Reconocer los efectos de la temperatura intervienen en la permeabilidad de la membrana plasmática.

MATERIALES Y MÉTODOS:

8 Tubos de ensayo

1 Gradilla para 12 tubos

Remolacha

Agua destilada

REACTIVOS:

Glicerina

Alcohol absoluto

Acetona

Detergentes (Triton, comercial y SDS)

PROCEDIMIENTO

Se sometieron muestras vegetales a diferentes condiciones fisicas y quimicas para evaluar cualitativamente el nivel de permeabilidad de la membrana celular.

Se realizaron 11 cortes de dimensiones semejantes en una remolacha y tras las dos pruebas realizadas se analizaron en una escala de valores del 1 al 10, donde en 10 se presenta la mayor coloración y en 1 la mínima.

La experimentación en el laboratorio se realizó con tres variantes basadas en la temperatura que se adiciona en los diferentes solventes tomando como referencia o testigo la temperatura ambiente para realizar esa adición.

Los trozos de remolacha se enjuagaron por 3 minutos en agua corriente para remover el exceso de pigmentos debido al corte realizado en los tejidos en ambos procesos.

Para revisar el efecto de la temperatura sobre la membrana, se agregan los trozos en los tubos de ensayo a diferentes temperaturas sobre determinado tiempo, luego se asignó a cada coloración un valor tal como se verá en la tabla 1.

Para evaluar el efecto de los solventes orgánicos sobre la permeabilidad de la membrana celular, se realizaron 7 pruebas sobre la remolacha, después de determinado tiempo se evaluó la coloración tal como se verá en la tabla 2.

RESULTADOS:

Efecto de la temperatura:

TEMPERATURA DE EXPOSICIÓN

VALOR ARBITRARIO

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Testigo T. Ambiente

No

Calentada a 50ºC

X

Calentada a 70ºC

X

Calentada a 0ºC

X

Tabla N°1

Remolacha en tubo 0°C:

El agua destilada de este tubo presentó uno de los más altos niveles de pigmentación de betacianina, 8 en la escala de 10. El fenómeno de necrosis es una ruptura mecánica de la estructura celular que se presenta debido a la cristalización de la membrana en presencia de bajas temperaturas; como consecuencia se libera una gran cantidad de pigmento al medio.

Remolacha en tubo temperatura ambiente:

El grado de pigmentación en el agua fue muy baja comparado con el tubo anterior, al ser su coloración tan baja no se puede aplicar un valor dentro del rango evaluado (1-10). Es probable que de acuerdo a las necesidades de la célula vegetal se haya presentado un intercambio de moléculas de agua entre el medio intracelular y el extracelular, pero no se observó un cambio apreciable en la coloración.

Remolacha en tubo 50°C:

Este tubo presenta una deficiencia de pigmentación al igual que el de temperatura ambiente, 1 en la escala de 10, este resultado puede ser consecuencia de un mal procedimiento a la hora de la prueba; se llegó a la conclusión a partir del conocimiento de que las altas temperaturas facilitan la fluidez en la membrana, pueden provocar daños estructurales y la desnaturalización de algunas proteínas.

Remolacha en tubo 70°C:

En este observamos una tonalidad de pigmentación idéntica al tubo de 0°C, 8 en la escala de 10. En este caso sí podremos evidenciar como la temperatura causó un efecto dañino en la estructura celular y la desnaturalizacion

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