UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL “TURGENCIA Y PLASMOLISIS” CUARTO LABORATORIO DEL CURSO BIOLOGÍA GENERAL– SA301 ANDREA MILAGROS CASTILLO RODRIGUEZ - 20180411I LUZ ODALIZ CCOICCA JÁUREGUI - 20184121E SOFIA KRUSPAIA ESPINOZA DIAZ - 20180287F FABRICIO ALEXANDER LOAYZA VILLAIZAN - 20184071H ALI JANES MORI CRUZ - 20180381B SOLANGE ROSA TELLO VILLEGAS - 20180289I FERNANDO OSCAR TOLENTINO ESPINOZA -20180594F DOCENTE: JOSÉ FERNANDO CHAPILLIQUEN ALBAN Lima, Perú 2018 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental ÍNDICE I. RESUMEN 2 II.INTRODUCCIÓN 2 IV. MARCO TEÓRICO 3 V. RESULTADOS 6 VI. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 6 VII. CONCLUSIONES 6 VIII. RECOMENDACIONES 7 IX CUESTIONARIO 7 X. FUENTES DE INFORMACIÓN 7 XI. ANEXOS 7 XII. APÉNDICE 10 1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental I. RESUMEN En esta práctica de laboratorio se observó las diferencias de las células de diferentes tipos en soluciones hipotónicas, isotónicas e hipertónicas. Donde se evidenció la ocurrencia de fenómenos como la plasmólisis, la ósmosis, y la turgencia. Las células utilizadas fueron de la cebolla, algas y de la sangre. Primero en tres tubos de ensayo se tuvo una solución hipotónica, isotónica e hipertónica cada una en tubo. Después se echó un tipo de célula a los tres tubos, se espero de 5 a 10 minutos. Luego se observó la muestra en el microscopio y se observó la diferencia de las células. Se repitió este procedimiento con los tres tipos de célula. II. INTRODUCCIÓN En biología, la turgencia es el fenómeno por el cual las células absorben agua por consiguiente estas se hinchan, ejerciendo presión contra las membranas celulares y estas se ponen tensas. Un ejemplo de esto es cuando de forma natural la planta se marchita, esto se puede provocar colocando la célula en un medio de concentración salina menor al citoplasma. La turgencia está relacionada con otro fenómeno, la ósmosis. La ósmosis es una difusión pasiva de agua (disolvente), a través de una membrana, desde la solución más diluida hacia la solución de mayor concentración. La plasmólisis es todo lo contrario a la turgencia, en este fenómeno las células al perder agua se contraen. La plasmólisis es originada por la semipermeabilidad de la membrana citoplasmática y la permeabilidad de la pared celular de los vegetales. Este fenómeno se produce ya que las condiciones del medio extracelular son hipertónicos, es por esto que el agua que se encuentra dentro de la vacuola sale al medio hipertónico, esto genera que la célula pierde agua es decir que la célula se deshidrate. III. OBJETIVOS ❏ Objetivo General “Conocer el movimiento de líquidos a través de la membrana celular.” ❏ Objetivos específicos 2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental ❖ Conocer experimentalmente las diferencias entre los fenómenos de plasmolisis y turgencia en una muestra de sangre. ❖ Visualizar las diferentes reacciones que generan las soluciones hipertónicas, isotónicas e hipotónicas. ❖ Describir los fenómenos de plasmolisis y turgencia en una muestra vegetal. IV. MARCO TEÓRICO ❖ Ósmosis La ósmosis es un fenómeno físico relacionado con el movimiento de un disolvente a través de una membrana semipermeable. Tal comportamiento supone una difusión simple a través de la membrana, sin gasto de energía. La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos. ● Ósmosis de una célula animal Las membranas de las células son semipermeables, por lo tanto, en un medio isotónico, el paso del agua en los dos sentidos se equilibra. Si la célula se encuentra en un medio hipotónico tenderá a absorber agua hinchándose, pudiendo llegar al extremo de estallar, dando origen a la citólisis. Por el contrario, si la célula se encuentra en un medio hipertónico, el agua interior tenderá a salir, llevando a la deshidratación, pudiendo en casos extremos llegar a la muerte de la célula, proceso denominado de crenación. Una célula animal se encuentra mejor en un ambiente isotónico, a menos que tenga adaptaciones especiales para compensar la captación o pérdida de agua por ósmosis. ● Ósmosis de célula vegetal 3 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental Las membranas de las células vegetales son también semipermeables, y en este caso también en un medio isotónico, el paso del agua en los dos sentidos se equilibran. En presencia de un medio hipotónico la célula absorbe agua llenando sus vacuolas, dando origen a una situación denominada turgencencia. Por otro lado, en un medio hipertónico, el agua sale de la célula a través de la membrana, pudiendo llegarse a que la membrana plasmática se despegue de la célula, provocando lo que se llama la plasmólisis. Las células vegetales son turgentes (firmes)y generalmente más saludables en un ambiente en un ambiente hipotónico, donde la captación de agua es equilibrada, con el tiempo en la pared elástica que empuja y hace retroceder la célula. ❖ TURGENCIA Turgencia(del latín t urgens- turgentis; hinchar) al fenómeno que ocurre cuando una célula se hincha debido a la presión ejercida por los fluidos y por el contenido celular sobre las paredes de la célula. Este fenómeno está íntimamente relacionado con la ósmosis. La presión externa suele alcanzar en promedio 6 a 7 atm, y a veces lo sobrepasa en 4 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental mucho (una locomotora a vapor tiene entre 5 a 8 atmósferas de presión), con tanta presión interna las células se dilatan tanto como lo permita la elasticidad de las membranas, y por ende la resistencia de las células vecinas. Por eso los órganos, como por ejemplo el pecíolo, el tallo, las hojas y frutos maduros se puedan encontrar en tal estado de firmeza. Este fenómeno tiene lugar de forma natural cuando la planta se marchita; este se puede provocar colocando la célula en un medio de concentración salina mayor (hipertónico) a la del citoplasma (debido a que la membrana plasmática es permeable al agua y una osmolaridad mayor provocaría la difusión de agua al exterior de la célula). También si la planta se encuentra un tiempo expuesta a los rayos solares se produce un exceso de "transpiración", provocando de esta manera la eliminación de vapor de agua al medio. Las plantas dependen de la "presión de turgencia" para la elongación de sus células, lo cual se traduce en aumentar su color verdoso. Y usan este fenómeno para regular la transpiración a través de la apertura y cierre de las células estomáticas en estas mismas. Cabe agregar que las células vegetales resisten la turgencia gracias a su pared celular, mientras que otras células, como por ejemplo, los eritrocitos estallan fácilmente debido a este fenómeno (hemólisis). ❖ PLASMÓLISIS Plasmólisis (Plas-m Liquido constituyente; Lysis descomposición) es un fenómeno que se produce en las células vegetales por la semipermeabilidad de la membrana citoplasmática y la permeabilidad de la pared celular. Se produce cuando las condiciones del medio extracelular son hipertónicas, es decir, que tienen una concentración mayor que la que existe en el interior celular. Debido a esto, el agua que hay dentro de la vacuola sale al medio hipertónico (ósmosis) y la célula se deshidrata, ya que pierde el agua que la llenaba, reduciendo así su tamaño. 5 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental En células vegetales este fenómeno puede provocar que la membrana plasmática se separe de la pared vegetal, siendo esta separación irreversible. A este tipo de plasmólisis se le llama plasmólisis permanente, y se produce cuando la célula no puede volver al estado normal. También existe la plasmólisis incipiente que es el caso en el que la célula vegetal pierde agua pero puede volver al estado natural o vegetal. V. RESULTADOS 0.85% 0.2% 5% Cebolla isotónico hipotónico hipertónico Alga isotónico hipotónico hipertónico Sangre isotónico hipotónico hipertónico 6 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental VI. DISCUSIÓN DE RESULTADOS Muestra de cebolla: - - - 0.2%: En la solución hipotónica las células cambian de forma a una más redonda debido a la ausencia de pared celular , ya que con tanta presión interna las células se estiran tanto como la elasticidad lo permita. 0.85%:En la solución isotónica las células conservan su forma hexagonal debido a que hay nulo o poco intercambio de agua debido al equilibrio de concentración. 5%:En la solución hipertónica la forma de las células se reducen considerablemente debido a la plasmólisis que se presenta debido a la pérdida de agua por parte de la célula por la deshidratación. Muestra de sangre: - - - 0.2%:En esta solución hipotónica ,el eritrocito pasa por un estado de turgencia pues se hincha por el exceso de líquido y la presión que le ejercen por lo que la célula estalla debido a la presión. Este fenómeno se llama hemólisis, por lo que hay poca presencia de glóbulos rojos. 0.85%: En la solución isotónica, las células conservan su forma debido a que hay nulo o poco intercambio de agua debido al equilibrio de concentración. 5%: En esta solución hipertónica, las formas de las células se reducen considerablemente debido a que el agua que hay dentro de la vacuola sale al medio hipertónico (ósmosis) y la célula se deshidrata, ya que pierde el agua que la llenaba, reduciendo así su tamaño. Muestra de alga espogira: - - - 0.2%:En la solución hipotónica las células conservan las formas de hélice gracias a que poseen pared celular, aunque con un aumento de tamaño debido a la dilatación generada por la presión interna. 0.85%:En la solución isotónica las células conservan su forma de hélice debido a que hay nulo o poco intercambio de agua debido al equilibrio de concentración. 5%:En la solución hipertónica las células conservan su forma debido a la pared celular presente y se reducen en su tamaño debido a que el agua sale al medio hipertónico y deshidrata a la célula lo que reduce su tamaño. 7 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental VII. CONCLUSIONES ● ● Se llegó a observar cómo ocurren los fenómenos de plasmolisis y turgencia tanto en la células vegetales(cebolla) como en la célula animal (sangre), comprobada así la teoría. se comprobaron los fenómenos de hipotonía (absorción de agua),hipotonía e hipertonía (expulsión de agua). VIII. RECOMENDACIONES ● Para la obtención de sangre tener en cuenta que la lanceta que se va a utilizar debe ser esterilizada para así evitar el ingreso de bacterias y contraer infecciones. ● Lavar bien lavar bien los cubreobjetos , portaobjetos y los tubos de ensayo a utilizar. IX CUESTIONARIO 1. ¿Qué entiendes por turgencia? La turgencia es el fenómeno de total expansión de una célula al hincharse por la presión de los fluidos. A través de este fenómeno, las células se hinchan al absorber agua, ejerciendo presión contras las membranas celulares, tensándolas. Cuando el fluido ejerce presión hacia afuera sobre la pared celular se llama presión de turgencia. Mientras que, a la presión hacia dentro ejercida sobre el contenido de la celda por la pared celular estirada, se le denomina presión de pared. Por lo general, ambas presiones, presión de turgencia y presión de pared, se contraponen entre sí manteniendo el equilibrio. 2. ¿Qué entiendes por plasmólisis? 8 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental Es un fenómeno que se produce en las células vegetales por la semipermeabilidad de la membrana citoplasmática y la permeabilidad de la pared celular. Se produce cuando las condiciones del medio extracelular son hipertónicas, es decir, que tienen una concentración mayor que la que existe en el interior celular. Debido a esto, el agua que hay dentro de la vacuola sale al medio hipertónico (ósmosis) y la célula se deshidrata, ya que pierde el agua que la llenaba, reduciendo así su tamaño. 3. ¿Cuál es la importancia de estos fenómenos para la célula viva? La turgencia es el estado natural normal de las células vivas, necesario para su desarrollo y el de los tejidos y órganos que forman. Sin en las hojas, por ejemplo falta agua, las células pierden su turgencia, los tejidos se tornan flácidos y se marchitan dichos órganos. Las células utilizan la plasmólisis para regular la transpiración y su crecimiento. 4. Investiga los siguientes conceptos: Exocitosis: Proceso durable que consume energía y en el cual una célula dirige el contenido de vesículas secretoras de la membrana celular en el espacio extracelular. Endocitosis: Proceso por el cual la célula introduce moléculas grandes o partículas, y lo hace englobándolas en una invaginación de la membrana citoplasmática, formando una vesícula que termina por desprenderse de la membrana para incorporarse al citoplasma. Fagocitosis: Proceso por el cual ciertas células y organismos unicelulares capturan y digieren partículas nocivas o alimento. 9 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental Transporte Activo: Hace referencia al movimiento de moléculas a través de una membrana celular desde una región de baja concentración a una región de alta concentración, o en dirección opuesta a algún gradiente o a algún otro factor obstructivo (con frecuencia en la dirección opuesta al gradiente de concentración). X. FUENTES DE INFORMACIÓN Jane Reece y Neil Campbel (2015) Biología. 7ma Edición.Editorial médica Panamericana. Ángulo, Galindo, Avendaño y Pérez.(2009). Biología celular. es.wikipedia.org/wiki/ósmosis XI. ANEXOS Gráfico 1. Se muestra los materiales usados en el laboratorio tales como los tubos de ensayo y las soluciones salinas. 10 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental Gráfico 2. En cada tubo se le colocó una cinta en donde decía cuál era su porcentaje de salinidad( 0.2%, 0,85% o 5%). Gráfico 3. La colocación del fragmento de la cebolla al tubo de ensayo con la solución salina.(Se necesitó la ayuda de una pinza ya que el fragmento se pegaba a las paredes del tubo). 11 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental Gráfico 4. Se muestran las soluciones salinas de 0.2 %, 0.85% y 5%. Cada tubo posee 5ml de la solución (aunque no necesariamente debe ser esa cantidad). Gráfico 5. La extracción de la sangre de nuestra compañera Andrea por medio de la lanceta estéril y la ayuda del profesor. 12 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental Gráfico 6. Se procedió a limpiar los restos de sangre. Gráfico 7. En la utilización de las algas spirogyra, recurrió a un procedimiento minucioso para que la muestra se pudiera observar bien en el microscopio. Gráfico 8. La observación en nuestro microscopio de las muestras (cebolla, algas y sangre) luego de haber sido vistos por el profesor . XII. APÉNDICE PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA 13 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental PROCEDIMIENTO DEL LABORATORIO N°4 El objetivo de este laboratorio fue la observación de los procesos de ósmosis en las células animales (células sanguíneas de un integrante del grupo) y células vegetales (algas spirogyra o cebolla). Entonces el procedimiento fue el siguiente: MUESTRA: CATÁFILA DE CEBOLLA 1. Tener tres tubos de ensayo. 2. Colocar en el primer tubo, 5 ml de solución salina 0.2% y añade fragmentos de la epidermis de la cebolla. 3. Colocar en el segundo tubo, 5 ml de solución salina 0.85% y añade fragmentos de la epidermis de la cebolla. 4. Colocar en el tercer tubo, 5 ml de solución salina 5% y añade fragmentos de la epidermis de la cebolla. 5. Agitar el tubo y dejar en reposo por 5 a 10 minutos. MUESTRA: CÉLULAS DE LA SANGRE 1. Tener tres tubos de ensayo. 2. Colocar en el primer tubo, 5 ml de solución salina 0.2% y agrega 3 gotas de sangre. 3. Colocar en el segundo tubo, 5 ml de solución salina 0.85% y agrega 3 gotas de sangre. 4. Colocar en el tercer tubo, 5 ml de solución salina 5% y agrega 3 gotas de sangre. 5. Agitar el tubo y dejar en reposo por 5 minutos. OBSERVACIONES MUESTRA FOTO 14 OBSERVACIÓN UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental ● ● CEBOLLA AL 0.2% ● ● ● Isotonicidad No varía la forma de la célula, conserva su forma hexagonal. ● ● Hipertonicidad La forma de la células se redujeron considerableme nte. Plasmolisis CEBOLLA AL 0.85% CEBOLLA AL 5% ● SANGRE AL 0.2% ● ● ● SANGRE AL 0.85% ● ● 15 Hipotonicidad Cambio de forma de la célula a una más redondeada Turgencia Hipotonicidad Casi no hay glóbulos rojos. Turgencia Isotonicidad Se observa un gran cantidad de glóbulos rojos con formas casi iguales UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental SANGRE AL 5% ● ● Hipertonicidad Se observa un cambio notable en los glóbulos rojos, producto de la plasmolisis. SANGRE AL 0.2% ● ● Hipotonicidad Se observó una mayor densidad en esta muestra. Un rojo intenso a comparación con los demás. ● ALGAS AL 0.2% ● ● ● Hipotonicidad Turgencia Conserva la forma de hélice de sus cloroplastos pero se nota un aumento de tamaño. ALGAS AL 0.85% ● ● Isotonicidad Conserva la forma de hélice de sus cloroplastos. ALGAS AL 5% ● ● Hipertonicidad Conserva la forma de hélice de sus cloroplastos pero se nota una disminución del tamaño. 16 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Facultad de Ingeniería Ambiental 17
