PRÁCTICA I: FENÓMENO OSMÓTICO EN CÉLULAS DE LA
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PRÁCTICA I: FENÓMENO OSMÓTICO EN CÉLULAS DE LA EPIDERMIS DE CEBOLLA Objetivos: Demostrar el paso de agua a través de las membranas celulares en virtud del fenómeno de ósmosis en células vegetales. Recuerda: Si ponemos en contacto dos disoluciones de distinta concentración, el agua y los solutos se difunden hasta alcanzar una concentración intermedia. Ahora bien, si se pone entre estas dos soluciones una membrana semipermeable (membrana que únicamente permite el paso de moléculas de agua y no de solutos), la tendencia a igualar las concentraciones se manifiesta por el paso de agua desde la más diluida a la de mayor concentración. La presión mecánica necesaria para contrarrestar el paso de agua se denomina presión osmótica, y el proceso, ósmosis. Las células vegetales poseen una gran vacuola que ocupa casi todo su contenido, y en cuyo interior existen soluciones salinas de una determinada concentración. Como quiera que la membrana celular se comporta como semipermeable, cuando una célula vegetal se pone en contacto con una solución salina de concentración inferior a la de la vacuola (solución hipotónica), se establece una corriente de agua hacia el interior de la célula que dilatará enormemente dicha vacuola, comprimiéndola contra la membrana (fenómeno de turgescencia). Cuando esto ocurre en el caso de los eritrocitos (glóbulos rojos), el proceso se denomina hemólisis. Por el contrario, si la solución que se pone en contacto con la célula es de mayor concentración que el líquido vacuolar (solución hipertónica), ocurrirá lo contrario, es decir, que la vacuola expulsará agua y, en consecuencia, se reducirá de tamaño, “arrugándose” y despegándose” de la membrana celular (fenómeno de plamólisis, conocido como crenación en los glóbulos rojos). Por último, decimos que dos soluciones son isotónicas cuando ambas poseen igual concentración y, por tanto, no existe flujo de agua entre ellas a través de la membrana semipermeable. Los cambios de volumen de las vacuolas de las células vegetales cuando se ponen en contacto con soluciones hipo e hipertónicas se manifiestan más claramente cuando dichas vacuolas contienen líquidos coloreados, tal y como ocurre con las células epidérmicas de los pétalos de las flores, que almacenan los llamados pigmentos antociánicos. La ósmosis es muy importante en biología. Una célula está rodeada de una membrana semipermeable. Normalmente su interior tiene más concentración de moléculas grandes que el exterior, por eso el agua puede fluir desde el exterior al interior. Es el modo que tienen las células para beber (pinocitosis). Un puré de manzana dejado al aire libre se pudre en pocos días debido a las bacterias. Si se le añade mucho azúcar al puré (compota), seguirá habiendo bacterias, pero como hay mucho azúcar, el exterior de las bacterias está más concentrado que el interior de las mismas, por lo que el agua -por ósmosis- pasa desde el interior de las bacterias al entorno y mueren desecadas. Esa es la explicación de que las compotas no se descompongan. Lo mismo pasa con la sal. La carne, por ejemplo, se pudre rápidamente al aire por la acción de las bacterias. Si se introduce en una gran cantidad de sal, el agua de las bacterias sale de su interior hacia la zona con sal. Las bacterias mueren resecas por falta de agua y la carne no se pudre. Ese es uno de los mecanismos para producir jamones o cecinas. Las venas y las arterias son semipermeables. Si dentro de ellas hay mucho líquido, aumenta la presión. La ingesta de grandes cantidades de sal y su entrada en las arterias ocasiona que el agua del exterior de las mismas entre en ellas, aumentando la presión (esta es la razón por la cual se recomienda la disminución en el consumo de sal cuando hay hipertensión arterial). Si un pez de agua dulce llega al mar, se deseca, pues sus células pierden agua. Igualmente, si una persona bebe agua de mar, salada, al llegar al estómago el fenómeno de la ósmosis hace que el agua de las células del estómago salga hacia el agua de mar. Las células del estómago se resecan y mueren y con ellas la persona. Por eso no se puede vivir bebiendo agua de mar. Material necesario: Dos portaobjetos – Dos cubreobjetos – Escalpelo – Pinzas finas – Aguja enmangada – Cebolla – Solución de cloruro sódico al 30% en un frasco cuentagotas – Agua destilada – Microscopio. Procedimiento: De la cara interna de la cebolla, y con ayuda de las pinzas y la aguja enmangada, separa dos pequeñas porciones de epidermis, procurando no arrancar con ellas el tejido subyacente. Deposita cada uno de los fragmentos de epidermis obtenidos sobre sendos portaobjetos, poniendo en uno de ellos una gota de agua destilada y en el otro una gota de solución salina al 30% (hipertónica). Extiende con cuidado los trocitos de epidermis con ayuda de unas pinzas o una aguja enmangada para que no se formen arrugas o se aprisionen burbujas de aire. Coloca un cubreobjetos encima de cada una de las preparaciones y obsérvalas al microscopio, primero con el objetivo pequeño y luego con un aumento mayor. Cuestionario de trabajo 1. ¿Qué ocurre cuando dos soluciones salinas de diferente concentración se separan por una membrana semipermeable? ¿Qué nombre recibe este fenómeno? 2. ¿Cómo se comportan las membranas celulares al ponerlas en contacto con soluciones salinas? 3. ¿En qué consiste el fenómeno de turgescencia? ¿Qué tipos de soluciones lo provocan? 4. ¿En qué consiste el fenómeno de plasmólisis? ¿Qué tipo de soluciones lo provocan? 5. ¿Qué ocurriría en la experiencia realizada si la solución salina que se pone en contacto con las células vegetales fuera de la misma concentración salina (solución isotónica) que la existente en el interior de la vacuola? 6. Describe lo que has visto en cada una de las preparaciones. PRÁCTICA II: FENÓMENO OSMÓTICO EN ZANAHORIAS Y MÉTODO EMBUDO Fundamentalmente hay dos tipos de desaladoras: las de evaporación y las de osmosis inversa. Las más eficientes son las de osmosis inversa: mediante presión se “fuerza” el paso de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable (no deja pasar la sal pero si el agua). La osmosis es lo contrario a la osmosis inversa, las moléculas de agua pasan espontáneamente por la membrana. Este fenómeno se pone de manifiesto cuando hay dos disoluciones, a distinta concentración, de sal en agua y ambas disoluciones están separadas por una membrana semipermeable; en esas condiciones pasará agua espontáneamente de la más concentrada a la menos concentrada. ACTIVIDADES: Osmosis I Procedimiento: Sujeta firmemente un trozo de celofán a la boca de un embudo de cuello largo con una goma elástica Introduce una disolución azucarada en el tubo, procurando que no caiga de golpe, sino resbalando por sus paredes y que el nivel de disolución no supere la mitad de la altura del tubo. A continuación, sumerge la parte inferior del tubo (la del embudo con celofán) en un vaso que contenga agua pura. Espera a ver qué ocurre y anota los resultados. Cuestión: ¿Por qué se produce el aumento de nivel en el interior del tubo? Osmosis II Procedimiento: Llena dos vasos de agua del grifo y añade a uno de ellos una (o dos) cucharada sopera de sal. Introduce una zanahoria en cada uno de los vasos (las dos zanahorias deben de ser de parecido tamaño). Espera al menos 24 horas. Transcurrido ese tiempo observa y anota los resultados. Cuestión: ¿Por qué pierde consistencia la zanahoria introducida en disolución de agua con sal? Realiza un informe que contenga: · Breve descripción del experimento. · Resultados obtenidos, contestando a las preguntas que se te hacen. PRÁCTICA III: FENÓMENO OSMÓTICO EN PATATA Para realizar esta práctica, referida a los procesos osmóticos, utilizaremos sendos cilindros de patata extraídos con una herramienta apropiada Una vez extraídos ambos cilindros (recuerda que ahí hay células)… …los colocaremos en sendas disoluciones… … de NaCl … de H2O destilada Transcurrido un tiempo observaremos qué cilindro se pone duro y cuál blando Utilizando adecuadamente el vocabulario específico de los procesos osmóticos (hipértónico, hipotónico, isotónico, plasmólisis, turgencia)… …daremos una explicación a la diferente respuesta de las células de las patatas en función de la disolución en la que han sido sumergidas Responde a las siguientes preguntas: ¿Por qué no se pueden preparar las disoluciones de cloruro de sodio con agua del grifo? ¿A qué se deben los fenómenos observados? ¿Qué puedes decir sobre la concentración osmótica del citoplasma de las células de la patata? ¿Se habrían obtenido los mismos resultados si se hubiera empleado un alga marina en el experimento?
