Prácticas 1. Curva Estándar y Concentración

[pic 1]UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO[pic 2]

Facultad de ciencias, Biología

Biología molecular de la célula II  Grupo: 5121

Prácticas 1. Curva Estándar y Concentración

Equipo 1. Candanedo Montes Ivan; Colchado López Giovani Joel; Quiroz Guevara Ana Lizbet, Rodríguez Sánchez Edna P., Torres Aguilar Pablo.

Introducción

La membrana plasmática está constituida por una bicapa  en su mayor hecha por lípidos. Entre las funciones más importantes de esta se encuentran la definición de los límites extremos de la célula así como también el manejar el tráfico de moléculas o partículas que atraviesan estos mismos límites.

Al hablar del tráfico de moléculas, nos referimos al transporte mismo de solutos de esto la célula indica tanto lo que debe adquirir como materias primas necesarias para biosíntesis o producción de energía. Así como también debe expulsar moléculas los cuales en su mayoría puede ser producto de metabolismo realizados dentro de esta.

Las moléculas cruzan de manera muy diferente la membrana dependiendo las características, por ejemplo las moléculas no polares no tiene problema en cruzar, puesto que la membrana es neutra polarmente, a este tipo de transporte lo conocemos como difusión simple. Para demás moléculas (polares) como los iones o el agua, no se disuelven sencillamente en la membrana, para ello, existen ciertas proteínas membranales o bien hidrólisis de ATP, estos movimientos se puede dar bajo su gradiente de concentración u ocurrir en contra de este (aquí se presentan moléculas como la glucosa, aminoácidos y pequeñas moléculas hidrofílicas)

Para explicar los movimientos se debe entender dos cosas, una de ellas es el gradiente de concentración, el cual indica la diferencia que existe de partículas de una región a otra, en la Figura 1 lo podemos observar.

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Figura 1. Flujo de partículas por difusión simple, donde las partículas que se encuentran en dos diferentes medios acuosos pasan de una región a otra que es separado por una división permeable

Como vemos en la Figura 1, las partículas corren de un punto llamemoslo C1 a C2 donde el primero presenta una concentración mucho mayor que el otro, una diferencia mayor de  gradiente. El gradiente de concentración también se le conoce como gradiente químico, y este concepto de va a estar muy relacionado con el flujo de partículas, con su densidad, es decir va a ser proporcional a este. A este estado en el que la velocidad del movimiento de solutos que se transportan es proporcional a la relación de concentración. Este proceso de flujo se puede describir mediante la ecuación diferencial de la ley de Fick, donde se presentan diversos cambios de difusión de materia en un medio donde no se encuentra en un estado de equilibrio.

Otro de los conceptos esenciales para entender la causa de estos movimientos, es que el comportamiento de los solutos en el medio siempre responderá a la segunda ley de la termodinámica. Las partículas responden a esto puesto que tiende a asumir de forma espontánea la distribución de mayor aleatoriedad y de menor energía. Para entenderlo de una mejor manera podemos observar la Figura 2, donde ahora tenemos iones con carga opuesta, aquí se manejara el gradiente electroquímico y para medirlo se usará el potencial de membrana Vm (se mide en milivoltios)

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Figura 2. Cambio de un estado de  mayor energía a uno neutro de carga. Las circunferencias rojas representan iones con carga negativa y las circunferencias los iones positivos.

En la Figura 2 podemos observar como el primer medio tiene una mayor Vm, esto se debe ya que la división permeable está ejerciendo una cantidad de energía mayor a cero puesto que ejerce una fuerza de oposición al movimiento de los iones elevando así el Vm. Finalmente por la segunda ley de la termodinámica este medio va a tender al equilibrio ya que se busca que el nivel de entropía (S) se incremente (aleatoriedad) y el nivel de energía sea baja (G), por lo tanto se encontrara a favor del movimiento de iones dando como resultando una disminución de Vm. Todos estas explicaciones que se dieron previamente son base para el entendimiento de la osmosis como su fundamento que es el movimiento de neto de las partículas del medio.[pic 5][pic 6]

Todos estos fundamentos de la ósmosis pueden explicar la presencia de un par de fenómenos que presenta la célula. Estos son la plasmólisis donde la célula sufre una deshidratación a causa de la nivelación de la concentración del medio hipertónico en el que se encuentra, expulsando las moléculas de agua. Otro es la turgencia donde la célula sufre una explosión debida a la presión interna ejercida por la acumulacion de agua causada por la nivelacion de un medio hipotonico.

Objetivos

• Observar la membrana que delimita a la célula.
• Identificar el proceso de ósmosis mediante la observación en el microscopio de los cambios que sufre la célula vegetal al modificar la concentración del líquido extracelular.
• Distinguir las soluciones hipotónica, hipertónica e isotónica, basándose en los cambios en masa o volumen que cada solución provoque en la célula vegetal.

Hipótesis

La vacuola de las células de cebolla se contrae al someterse a la solución saturada o medio hipertónico obteniéndose una plasmólisis, mientras que por el contrario se expande o hay una turgencia cuando está en presencia de una solución hipotónica de agua destilada.

Así mismo, en las muestras de papa la masa permanece constante en el medio isotónico (NaCl al 1%), pero esta disminuye cuando se expone a la solución hipertónica o saturada y aumenta si se encuentra en agua destilada, es decir el medio hipotónico.

Material

• 1 tubo de ensaye de 12x15 cm
• 3 pipetas Pasteur
• Papel filtro
• 3 vasos de precipitado de 50 ml
• 1 probeta de 50 ml
• 1 horadador del #11
• Balanza analítica
• Microscopio óptico

• 10 ml Rojo Neutro al 0.1% preparado en amortiguador de fosfatos 1mM
• Agua destilada
• Solución fisiológica (NaCl al 0.9%)

• 1 cebolla fresca
• 1 papa fresca

• 2 portaobjetos
• 2 cubreobjetos
• 1 navaja de un filo
• 1 cronómetro
• 1 cuchillo
• 1 par de guantes desechables

Metodología

I. Cebolla

1. Se realizaron cortes transversales, con un grosor de 1 cm, a una cebolla.
2. Se desecharon las dos capas exteriores de estos cortes; a la tercera, se le retiró la cutícula interior y después se tomó una fina capa rectangular de tejido dérmico.
3. Las muestras dérmicas fueron teñidas con una gota de rojo neutro y montadas en portaobjetos y cubreobjetos; luego se les observó en el microscopio.
4. Posteriormente, se reemplazó el tinte rojo neutro por una solución saturada (medio hipertónico).

4.1. Para ello, en un costado del cubreobjetos se colocó un pedazo de papel filtro y desde su opuesto se agregaron gotas de la nueva disolución, estas desplazaron al rojo neutro y, a su vez, este fue absorbido por el papel filtro gracias a la propiedad de la capilaridad.

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