efectos de la papa en la osmosis.

Biología III

Actividad experimental 6, Octava etapa:

Efecto de la ósmosis en la papa

Grupo 523 Equipo 1

Integrantes:

Segura Sánchez Oscar David

Solano Rodríguez J. Eduardo

Luna López Ximena Aimé

Velázquez Velázquez Víctor

Roa Coria Aarón

Profesora:

María Eugenia Tovar

Actividad experimental 6. Octava etapa

Efecto de la ósmosis en la papa

Preguntas generadoras:

1. ¿En qué consiste el proceso de la ósmosis?

Es el movimiento de las moléculas, de un lugar de menor concentración a uno de mayor concentración de solvente, por medio de una membrana semipermeable. La osmosis es un proceso natural que ocurre en todas las células vivas. Esta permite la vida de todos los seres tanto animales como vegetales, al inducir que el agua fluya por difusión desde zonas donde se encuentra relativamente pura, con baja concentración de sales, a zonas donde se encuentra con alta concentración a través de una membrana semipermeable. El resultado final es la extracción de agua pura del medio ambiente.

2. ¿En qué parte de la célula se efectúa la ósmosis?

En la membrana semipermeable. Por ósmosis se conoce al fenómeno de difusión de agua a través de una membrana semipermeable (o de permeabilidad diferencial o de permeabilidad selectiva). Ejemplos de ese tipo de membrana son la membrana celular, como así también productos como los tubos de diálisis.

3. ¿Qué efecto tienen las diferentes concentraciones de sal sobre la papa? ¿A qué se deben?

Dependiendo de  la concentración y que tanto soluto contenga será el efecto de la papa, en este caso las sales, las sales absorben mucha agua por lo tanto la papa realizara el proceso de osmosis.

Planteamiento de las hipótesis

Hipótesis Aimé:
Me parece que la papa tendrá diversos cambios, esto se deberá a la cantidad de sal que contenga la disolución. En algunos casos creo que la papa gastara energía para poder realizarlos y pasara por los tres tipos de concentraciones que son: hipotónica, isotónica e hipertónica.

Hipótesis Víctor:

Yo considero que la papa al ser vegetal debe encontrarse en un medio hipotónico y al contener sales, el agua entrara a la célula logrando que en ella se presente turgencia, aunque dependerá de que tanto soluto (sales) se encuentre en ella para poder apreciar el grado de turgencia.

Hipótesis Oscar

Si colocamos la papa en un medio hipertónico, este debería perder agua, por lo tanto quedara plasmolizado.

Si colocamos la papa en un medio hipotónico, este debería incorporar agua, por lo tanto quedara turgente.

Si colocamos la papa en un medio isotónico, este no debería presentar cambios.

Hipótesis Eduardo

Utilizaremos a la papa como modelo celular, en la que veremos la pondremos en contacto con diferentes soluciones como lo son Hipotonica, Hipertonica e Isotonica para inferir en el equilibrio que se debera llevar a cabo en la papa y determinar los procesos que suceden en cada uno de ellos como la plasmolisis y la turgencia.

Introducción

La materia viva se encuentra rodeada de materia no viva con la que constantemente intercambia materiales. Ambos tipos de materia se diferencian por las clases de compuestos químicos que contienen y por sus concentraciones. Sin esta diferencia, los sistemas biológicos serian incapaces de mantener la organización y la estructura de las que depende su existencia.

En todos los sistemas vivos, la regulación del intercambio de sustancias con el mundo inanimado ocurre a nivel de la célula individual y es realizada por la membrana celular, que tiene como tarea adicional de regular el intercambio de sustancias entre las distintas células especializadas que los constituyen.  Esto permite que la célula tenga ambientes químicos muy especializados y que cada organelo desarrolle una actividad particular y concreta.

El mantenimiento del ambiente interno de la célula y sus partes constitutivas requiere que la membrana celular desempeñe una doble función compleja: debe evitar la entrada de ciertas sustancias y permitir el ingreso de otras, e inversamente, debe retener a ciertas sustancias en el interior y permitir la salida de otras. La capacidad de una membrana para desempeñar esta función depende de las propiedades físicas y químicas que resultan de su estructura, también de las propiedades de las sustancias que interactúan con la membrana, de los muchos tipos de moléculas que se encuentran rodeando a la célula o en su interior.  De los muchos tipos de moléculas que se encuentran rodeando a la célula o en su interior, lamas común es el agua; las múltiples moléculas y iones importantes en la vida de la célula son transportados en solución acuosa, por lo tanto, comencemos a considerar el transporte a través de las membranas celulares examinando el agua.

Una de las principales sustancias que entran y salen de las células es el agua. La dirección en la cual se mueve el agua está determinada por el potencia hídrico, el agua se mueve desde donde el potencial es mayor hacia donde es menor, éste movimiento de agua tiene lugar por flujo global y por difusión.

El flujo global es el movimiento general, las moléculas de agua y solutos disueltos, como cuando el agua fluye en respuesta a la gravedad o a la presión.

La difusión implica el movimiento al azar de moléculas individuales o de iones y deriva en el movimiento neto a favor de un gradiente de concentración. Este proceso es más eficiente cuando el área superficial es mayor con relación al volumen, cuando la distancia implicada es corta y cuando el gradiente de concentración es muy marcado.

Objetivo:

• Investigar la acción de las soluciones hipotónicas, hipertónicas e isotónicas sobre las células de la papa.

Material:

3 vasos de precipitados de 50 ml Navaja o bisturí Horadador del número 9

Portaobjetos y cubreobjetos

3 clips

Etiquetas

Material biológico:

Papa mediana

Sustancias: 100 ml de solución de cloruro de sodio al 1%

100 ml de solución de cloruro de sodio al 20%

Agua destilada.

Safranina o azul de metileno.

Equipo:

Balanza granataria electrónica

Microscopio óptico

Procedimiento:

Coloca tres vasos de precipitados de 50 ml y enuméralos en el siguiente orden:

• En el vaso 1 agrega 30 ml de agua destilada
• En el vaso 2 agrega 30 ml de disolución de NaCl al 1%
• En el vaso 3 agrega 30 ml de disolución de NaCl al 20%

Obtén 3 cilindros de papa con el horadador número 9.

Corta los extremos de los cilindros hasta obtener pedazos de papa con la misma masa (peso).

Extiende un clip e introdúcelo por uno de los extremos de la papa cuidando que atraviese la papa en línea recta hasta que salga por el otro extremo.

Sumerge los 3 cilindros de papa con los clips atravesados, en los vasos de precipitados 1, 2 y 3. Deja transcurrir 10 minutos. Después de este tiempo  extrae los pedazos de papa de los vasos de precipitados, retira el clip y el exceso de agua y pésalos uno por uno en la balanza granataria electrónica. Registra tus resultados en la tabla de abajo.

Repite la operación cada 10 minutos durante 1 hora. NOTA: Es importante que los cilindros de papa queden totalmente sumergidos en las soluciones de cloruro de sodio y agua destilada.

Después de haber tomado los datos durante 1 hora, saca los cilindros de papa y realiza cortes transversales de cada uno de ellos. Obsérvalos al microscopio con el objetivo de 10x. Para observarlos mejor puedes agregar una gota de colorante safranina o azul de metileno. Elabora dibujos de lo que observaste y anota tus resultados.

Resultados:

Masa de la papa/tiempo	Agua destilada	NaCl al 1%	NaCl al 20%
Inicial	2.3 g	2.3 g	2.3 g
10 min	2.3 g	2.3 g	2.0 g
20 min	2.3 g	2.2 g	1.9 g
30 min	2.4 g	2.4 g	1.9 g
40 min	2.5 g	2.3 g	1.9 g

Análisis de los resultados

• ¿A qué se deben las variaciones de la masa de la papa en las diferentes concentraciones de NaCl?

En la práctica y conforme los resultados de mediciones pudimos observar que la solución de agua destilada era una concentración de tipo hipotónica, debido a que los resultados aumentaban y la papa tenía un efecto turgente.

En la solución de NaCl al 1% pudimos observar que la solución era isotónica ya que no había mucho cambio en su peso lo cual indica que el soluto y el solvente estaban en proporción.

En la última solución en donde el NaCl estaba al 20% nos dimos cuenta que la concentración era de tipo hipertónica ya que su peso disminuía y hacia que la papa tuviera un efecto en su textura arrugada.

• ¿Qué diferencias notaste en las células de los tres cilindros de papa? ¿A qué se deben?

Las diferencias en cada uno de los cilindros de papa fueron muy marcadas, pues los habíamos expuesto a tres tipos de medios de concentración en las que había una preparación hipertónica, hipotónica e isotónica.

La ósmosis es un tipo de transporte pasivo con el cual la membrana semipermeable permite la entrada y salida del agua y las sales que se encuentran en disolución, entre ellas tenemos al cloruro de sodio que al disociarse en iones Na+ y Cl- regula la cantidad del agua dentro de la célula.

Las soluciones isotónicas son aquellas que tienen la misma concentración de solutos en ambos sentidos de la membrana, de modo que no ocurre ganancia o pérdida neta de agua.

Por otro lado, si se coloca una célula en una solución hipotónica, es decir, que la concentración de soluto es menor fuera de la célula que dentro de ella, y ocurre el proceso de turgencia en donde el agua entra hasta que la célula se hincha hasta reventar.

En las soluciones Hipertónicas la concentración de soluto es mayor dentro de la célula  y en ella ocurre la pérdida de agua causando su encogimiento o plasmólisis, que es la salida de agua de la célula causando la deshidratación y muerte de ésta.

• Explica cómo se realizó el proceso de ósmosis en la papa.

Como ya se ha mencionado, la ósmosis es el movimiento del agua de una solución diluida a una solución más concentrada, a través de una membrana parcialmente permeable.
La papa al estar en contacto en agua destilada, está expuesta a una solución hipotónica por lo que el agua entrara en la célula por medio de la membrana semipermeable debido a que dentro de la célula hay mayor cantidad de soluto y esta quedara plasmolizada (se hinchará).
Cuando estuvo expuesta a una solución isotónica (NaCl al 1%), no ocurrió ningún cambio en el peso, pero el transporte de agua seguía ocurriendo.
Al estar expuesta en una solución hipertónica (NaCL al 20%) la célula perdió agua debido a que fuera de ella había una mayor concentración de soluto y por lo tanto quedo turgente.

• ¿Qué conclusiones puedes establecer a partir de los datos obtenidos en la tabla?

Saber cuál es la solución hipotónica (Agua destilada), solución isotónica (NaCl al 1%) y solución hipertónica (NaCl al 20%) con respecto a la célula.
Si la célula perdía peso esto dignificaba que perdía agua por lo tanto la solución era hipertónica.
Si la célula ganaba peso significaba que entro agua a la célula, por lo tanto la solución era hipotónica.
Si la célula tenía el mismo peso, significaba que estaba en un medio isotónico.

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos

Replanteamiento Aimé
La papa tendrá diferentes efectos dependiendo el tipo de concentración, esta puede ser de tipo isotónica lo cual nos indica que el solvente y el soluto están  a la misma proporción, así como hipertónica  en la cual la papa perderá masa o de tipo hipotónica en la cual el efecto será el contrario.

Replanteamiento Eduardo
La membrana celular regula el paso de materiales hacia adentro y hacia afuera de la célula, una función que hace posible que la célula mantenga su integridad estructural y funcional, esta regulación depende de interacciones entre la membrana y los materiales que pasan a través de ella.

Replanteamiento Victor
La papa se encontrara en una solución isotónica en la cual no perderá ni ganara agua, por lo cual se espera que no tenga cambios. Por otro lado estará en una solución hipertónica en la cual perderá agua presentando plasmólisis y finalmente se encontrara en una solución hipotónica en la cual la papa absorberá el agua presentando turgencia.

Replanteamiento Oscar
La célula de la papa pierde agua si está expuesta a una solución hipertónica porque hay mayor concentración de soluto fuera de esta, por lo tanto quedara turgente.
La célula de la papa gana agua si está expuesta a una solución hipotónica debido a que hay mayor concentración de soluto dentro de esta, por lo tanto quedara plasmolizada.
La célula de la papa tendrá la misma cantidad de agua si está en una solución isotónica debido a que hay la misma concentración de soluto tanto adentro como afuera.

Conceptos clave

Ósmosis
La ósmosis  es un fenómeno físico-químico que hace referencia al paso de disolvente, pero no de soluto, entre dos disoluciones de distinta concentración separadas por una membrana semipermeable. La ósmosis es un fenómeno biológico de importancia para la fisiología celular de los seres vivos.

Soluto
El soluto es la sustancia y componente de una solución que, por lo general, se encuentra en menor cantidad y que se disuelve en la mezcla.

Solvente
El solvente es la sustancia que suele aparecer en mayor cantidad y donde se disuelve el soluto.

Solución Isotónica
La palabra isotónico fue acuñada para describir dos o más soluciones que tienen el mismo número de partículas disueltas por unidad de volumen y, por tanto, el mismo potencial hídrico. No hay movimiento neto de agua a través de una membrana que separe dos soluciones isotónicas, a menos, por supuesto, que se ejerza presión sobre uno de sus lados.

Solución Hipertónica
Por el contrario la más concentrada, (que tiene más soluto y, por lo tanto, menor potencial hídrico) se denomina hipertónica.

Solución Hipotónica
Si se comparan dos soluciones de distinta concentración, la solución menos concentrada (la que tiene menos soluto y, por lo tanto, un potencial hídrico mayor) se denomina hipotónica.
Nótese que iso significa “el mismo”; hiper significa “mas” en este caso, mas partículas de soluto, e hipo significa “menos”, en este caso menos cantidad partículas de soluto.

Relaciones. En este tema es fundamental que los alumnos posean conocimientos básicos de química para que puedan comprender el efecto que produce la osmosis sobre la papa al estar expuesta a diferentes concentraciones de cloruro de sodio.

Esta actividad experimental es importante porque permite a los alumnos comprender que el aspecto de las células varía dependiendo de las concentraciones de salinidad a las que estén expuestas.

Bibliografía

Biología sexta edición, Helena Curtis, Editorial Medica Panamericana, Argentina-Colmbia-España-Mexico-Venezuela, paginas 160-163.
programa de biologia 3, 2010