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OSMOSIS Y DIFUSIÓN
Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental
Toxicología Página 1
“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la
Educación”
UNIVERSIDAD NACIONAL FEDERICO
VILLARREAL
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOGRÁFICA,
AMBIENTAL Y ECOTURISMO
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
TOXICOLOGÍA
DOCENTE : Javier Álvarez Álvarez
CURSO : Toxicología
INTEGRANTES : Asurza Gallegos, Kelly.
Juscamaita Santos, Yenny.
Maylle León, Jairo.
Sanchez Vallejos, Cinthya.
Tomás Colqui, Gaby.
Yaringaño Vilcapoma, Karen.
FECHA : 03 de octubre del 2015
PRACTICA DE LABORATORIO N° 02:
OSMOSIS Y DIFUSIÓN
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I. INTRODUCCION
Un ser vivo, unicelular o pluricelular, procariota o eucariota, en sus células no puede
faltar la membrana celular. La membrana celular es la estructura que separa al líquido
intracelular del extracelular. Es a través de la membrana celular que se controla el
transporte de materiales, dado que ella es selectiva y semipermeable, pues impide que
algunas sustancias grandes como los lípidos y proteínas la atraviesen fácilmente; pero
permiten el paso de azúcares simples, oxígeno, dióxido de carbono, agua, glicerol, urea y
otras moléculas. Este paso depende del tamaño y carga de las moléculas y de la
composición de la membrana celular. Este transporte celular puede ocurrir por procesos
pasivos y activos.
Los transportes pasivos no requieren el aporte de energía celular, y las moléculas se
desplazan a favor de una gradiente de concentración: la sustancia se desplaza del sitio de
mayor al de menor concentración. Entre los ejemplos están la difusión, ósmosis, diálisis y
difusión facilitada. La difusión es el movimiento de partículas de una región de alta
concentración a otra de menor concentración, puede ocurrir en presencia o no de una
membrana celular.
La difusión permite los procesos de ósmosis y diálisis. La ósmosis desplaza el agua a
través de la membrana celular desde un sitio de alta hacia otro de baja concentración. Los
procesos osmóticos se denominan plasmólisis y turgencia en los vegetales y en las células
animales se llaman lisis y crenación. De acuerdo con la presión osmótica, las soluciones
extracelulares se dividen en isotónicas, hipotónicas e hipertónicas.
En las soluciones isotónicas, la concentración de solutos en el líquido intracelular es igual
a la concentración presente en el líquido extracelular. En las soluciones hipotónicas, el
líquido que rodea a la célula tiene menor concentración de sustancias, más agua y menos
presión osmótica que el interior de la célula; por lo tanto, el agua se difunde desde el
exterior hacia el interior celular. Las soluciones hipertónicas tienen mayor concentración
de solutos, menor cantidad de agua y mayor presión osmótica que el LIC, esto provoca
que el agua pase del interior al exterior de la célula.
En esta práctica de laboratorio, experimentaremos los fenómenos de difusión y osmosis
antes mencionados, tanto en una célula animal (glóbulo rojo), como en una célula animal
(elodea), que serán expuestas a tres medios: hipotónico, isotónico e hipertónico. De la
cual destacaremos que importancia tiene el intercambio de sustancias en la célula.
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II. OBJETIVOS
Observar los fenómenos de difusión y osmosis en una célula vegetal (elodea), y en una
célula animal (glóbulo rojo).
Describir la importancia en el intercambio de sustancias en la célula.
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III. MARCO TEORICO
3.1. LA MEMBRANA CELULAR
La membrana celular está formada por una capa doble de fosfolípidos, proteínas y
carbohidratos. Cada fosfolípido está compuesto por glicerol, ácidos grasos y fosfato,
que en conjunto crean una barrera hidrofóbica entre los compartimientos acuosos de
la célula. Las proteínas permiten el paso de moléculas hidrofílicas a través de la
membrana, determinan las funciones específicas de ésta e incluyen bombas, canales,
receptores, moléculas de adhesión, transductores de energía y enzimas. Las proteínas
periféricas están asociadas con las superficies, mientras que las integrales están
incrustadas en la membrana y pueden atravesar completamente la capa doble. La
función de los carbohidratos adheridos a las proteínas (glucoproteínas) o a los
fosfolípidos (glucolípidos) es la de adhesión y comunicación intercelular. El
colesterol, que es un esteroide (lípido), determina la fluidez de la membrana.
3.2. TRANSPORTE CELULAR
Las células necesitan que un equilibrio u homeostasis para que puedan funcionar
correctamente, es por eso que para que puedan llegar a ese equilibrio se valen de
varios mecanismos para transportar selectivamente las partículas o sustancias
(moléculas, átomos o iones) ya sean dentro o fuera de la célula.
A) DIFUSION
IMAGEN N° 01: Membrana celular
FUENTE: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/transporte/brownian/brownian.htm
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Se define como el movimiento natural de las partículas de un área de mayor
concentración a un área de menor concentración hasta alcanzar un equilibrio dinámico,
en el cual el movimiento neto de partículas es cero. La difusión no requiere gasto de
energía por parte de la célula y por lo tanto es un movimiento pasivo. Cuando la célula
transporta sustancias en contra de un gradiente de concentración (de un área de menor
concentración a un área de mayor concentración) se requiere energía (ATP) y sucede
movimiento activo.
B) OSMOSIS
Es la difusión de moléculas de agua, es decir, el movimiento del agua a través de las
membranas será siempre de un lugar o área de mayor concentración de moléculas de
agua (con menor concentración de soluto) a un lugar o área con menos concentración de
moléculas de agua (con mayor concentración de soluto) hasta llegar a un equilibrio
dinámico.
a) Cuando la célula contiene una concentración de solutos mayor que su ambiente externo,
se dice que la célula está hipertónica a su ambiente externo y que este ambiente es
hipotónico, y como consecuencia, el agua entra a la célula causando que ésta se
expanda.
b) Si las concentraciones de soluto son iguales en ambos lados de la membrana, se dice
que la célula y su ambiente externo están isotónicos , donde el movimiento neto de
moléculas es cero.
c) Si la concentración de solutos es mayor fuera de la célula, se dice que la célula está
hipotónica a su ambiente y que el ambiente externo es hipertónico; y la célula pierde
agua y se encoge.
En esta figura se observa como el glóbulo rojo reacciona frente a diferentes
concentraciones de solución.
IMAGEN N° 02: Soluciones hipotónica, isotónica e hipertónica.
FUENTE: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/transporte/brownian/brownian.htm
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C) DIALISIS
Es el método de separación liquido-liquido, similar a la ósmosis, porque son dos
líquidos de diferente concentración separados por una membrana semipermeable en el
que la solución más concentrada atraviesa la membrana para diluirse con la menos
concentrada y así estar ambas concentraciones con la misma concentración. En éste, se
retiran los elementos tóxicos del torrente sanguíneo cuando los riñones han perdido su
capacidad de funcionamiento, se usa para pacientes con problema renal o para pacientes
que sufren intoxicación por sustancias peligrosas en situaciones agudas.
FUENTE: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/transporte/brownian/brownian.htm
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IMAGEN N° 03: Glóbulo rojo en diferentes medios.
IMAGEN N° 04: Diálisis
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IV. MATERIALES Y EQUIPOS
Planta Eloedea
Microscopio
Porta Objeta
Sal Común
Lanceta
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Goteros
Tubo de ensayo
V. PROCEDIMIENTOS
PARTE A: PRUEBA EN CÉLULAS ANIMALES
1. Se coloco en un tubo de ensayo 1ml de Solución Hipotónica, en un segundo tubo, 1ml de solución Isotónica y en un tercero, 1ml de solución Hipertónica.
2. Se rotularon los tubos con el nombre de las soluciones respectivamente.
3. Se obtuvo 3 gotas de sangre de 3 compañeros empleando la lanceta hematológica en un tubo limpio.
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4. Se dejo caer 3 gotas de sangre directamente de la punción en cada tubo con solución Hipotónica, Isotónica e Hipertónica.
5. Se agitó levemente y se dejo reposar durante 3 minutos.
6. Con un gotero se colocó en una lamina portaobjeto rotulada una gota de cada tuvo con distinta solución y se cubrió con la lamina cubreobjeto.
7. Se colocó cada lámina en el microscopio y se observo con un objetivo de 40x la morfología del eritrocito.
PARTE B: PRUEBA EN CÉLULAS VEGETALES
1. Se coloco en un tubo de ensayo 1ml de Solución Hipotónica, en un segundo, 1ml de solución Isotónica y en un tercero 1ml de solución Hipertónica.
2. Se rotularon los tubos con el nombre de las soluciones respectivamente.
3. Se coloco una hojita de una planta Elodea en cada tubo con su respectiva solución y se esperó 3 min
4. Luego se extrajo las hojas de Elodea y se coloco una hoja en cada lámina portaobjeto rotulado.
5. Se colocó cada lámina en el microscopio y se observo con un objetivo de 40x la morfología de la célula vegetal
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VI. RESULTADOS
6.1. PRUEBA EN CELULAS ANIMALES
AUMENTO DEL OBJETIVO: 40X
Hipotónico Isotónico Hipertónico
Fuente: Elaboración propia.
Tabla: Descripción de observaciones de la muestra sangre en el laboratorio.
MUESTRA DE SANGRE
[NaCl ] 1 2 3
Hipotónico 0.45%
Se muestra que las células permanecen del mismo tamaño (que en el interior del cuerpo humano) porque el medio mantiene su equilibrio.
------ ------
Isotónico 0.90% ------
Las células han aumentado su tamaño debido al ingreso de agua al interior de dichas células.
------
Hipertónico 1.80% ------ ------
Células con disminución de tamaño debido a que en el medio exterior hay mayor concentración de iones y por lo tanto el agua que se encuentra dentro de la célula sale.
Fuente: Elaboración propia.
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6.2. PRUEBA EN CELULAS VEGETALES
AUMENTO DEL OBJETIVO: 40X
Hipotónico Isotónico Hipertónico
Turgencia Normal Plasmólisis
Fuente: Elaboración propia.
Tabla: Descripción de observaciones de la muestra Elodea en el laboratorio.
MUESTRA DE ELODEA
[NaCl ] 1 2 3
Hipotónico 0.45%
Las células mantienen su tamaño por presencia de pared celular (este es rígido) que no permite que la célula aumente de tamaño por el ingreso de agua.
------ ------
Isotónico 0.90% ------
Las células mantienen su tamaño porque está en equilibrio.
------
Hipertónico 1.80% ------ ------
Se muestra disminución de tamaño del citoplasma debido a que en el medio exterior hay mayor concentración de iones, las células pierden agua.
Fuente: Elaboración propia.
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VII. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
En el experimento de sangre los resultados no salieron como se esperaba porque en
la muestra del hipotónico observamos células del mismo tamaño que en el interior
de nuestro organismo siendo esta lógica de un isotónico, de igual manera sucedió
con la muestra isotónica, se pudo observar que las células han aumentado de tamaño
siendo esta lógica de un hipotónico. Los resultados obtenidos se deben a dos
posibles causas: que hemos confundido rotular las muestras intercambiándolas o
sino por alteración de la solución de NaCl.
VIII. CUESTIONARIO
8.1. Indique en que muestras se observó:
A. Osmosis: Muestras de sangre y Elodea, se da por el ingreso o salida de agua de
una membrana semipermeable.
B. Difusión: Muestras de sangre y Elodea, por el intercambio de iones de mayor
concentración a menor concentración.
C. Turgencia: Muestra de Elodea en la solución hipotónica.
D. Plasmólisis: Muestra de sangre en la solución hipotónica.
8.2. ¿Qué factores podrían afectar la velocidad de difusión?
Densidad de partículas
La velocidad de difusión es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la densidad
de la partícula que se difunde. Moléculas pesadas difunde más lentamente.
Resistencia del medio
La velocidad de difusión es inversamente proporcional a la resistencia friccional del
medio.
Temperatura
De todos los factores que influyen en la velocidad de difusión, la temperatura es la más
importante. La temperatura tiene el mayor efecto sobre la velocidad de difusión y es el
factor de cambio más fácil. El aumento de la temperatura aumenta la velocidad de
difusión mediante la adición de energía a cada partícula. Esto es porque las partículas
con más energía pueden moverse a través del material huésped más fácilmente.
Gradiente de presión
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Mayor la cantidad de partículas en la difusión mayor la presión de difusión aumentando
la velocidad de iones en el otro extremo de la membrana celular.
Diferencia de concentración
La velocidad de difusión depende de la diferencia entre las concentraciones de todo el
material huésped, dando como resultado mayor velocidad de diferencia por las mayores
diferencias de concentración. Por ejemplo, la difusión a través de una pared delgada se
producirá significativamente más rápido si hay una alta concentración de iones en un
lado y ninguno al otro lado de la pared.
8.3. Defina el movimiento Browniano y como se relaciona con difusión.
Una partícula suficientemente pequeña como un grano de polen, inmersa en un líquido,
presenta un movimiento aleatorio, observado primeramente por el botánico Brown en el
siglo XIX. El movimiento browniano pone de manifiesto las fluctuaciones estadísticas
que ocurren en un sistema en equilibrio térmico. Tienen interés práctico, porque las
fluctuaciones explican el denominado "ruido" que impone limitaciones a la exactitud de
las medidas físicas delicadas.
El movimiento browniano puede explicarse a escala molecular por una serie de
colisiones similar a bombardeo en una dimensión en la cual, pequeñas partículas
(denominadas térmicas) experimentan choques con una partícula mayor del fluido
sometidas a una agitación térmica.
Este bombardeo a escala atómica no es siempre completamente uniforme y sufre
variaciones estadísticas importantes. Así, la presión ejercida sobre los lados puede
variar ligeramente con el tiempo, y así se genera el movimiento observado.
Tanto la difusión como la ósmosis se basan en el movimiento browniano.
IX. CONCLUSIONES
Al observar los fenómenos de difusión y ósmosis en una célula vegetal (elodea), y en
una célula animal (glóbulo rojo), en el laboratorio se concluye que:
En una solución isotónica existe un equilibrio dinámico, en donde el agua se mueve
hacia adentro y hacia afuera de las células a la misma velocidad, tanto para las células
vegetales y animales, ya que la concentración de materiales es igual en ambos lados.
En una solución hipotónica, las células animales se llenarán de agua y explotaran, y en
las vegetales se hinchará, pero no se llega a romper debido a la presencia de pared
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celular, esta resistencia de denomina turgencia; todo esto debido a que los materiales
disueltos en el agua fuera de las células es menor que en el interior de la célula, pasando
el agua de menor a mayor concentración de solutos.
En una solución hipertónica, las células animales se encojen y las vegetales se concentra
en el centro por la pérdida de agua; debido a que la concentración de las sustancias
disueltas en el agua fuera de la célula es mayor a la del interior de la célula, pasando el
agua de menor a mayor concentración de solutos.
El proceso de transporte o intercambio es importante para la célula porque le permite
expulsar de su interior los desechos del metabolismo, también sustancias que sintetiza
como hormonas y además, es la forma en que adquiere nutrientes del medio externo,
gracias a la capacidad de la membrana celular de permitir el paso o salida de manera
selectiva de algunas sustancias. Asimismo este proceso puede ser alterado por diferentes
factores como la temperatura, presión, etc.
X. BIBLIOGRAFIA
Gama Fuertes, Ma. de los Ángeles. Biología I. Editorial Pearson Educación. México,
2004.
Ludwig E. Müller. Manual de Laboratorio de Fisiología Vegetal. Instituto
Interamericano de Ciencias Agrícolas de la OEA. Editorial SIC, 1964.
Flores R., Víctor; Cruz R., Rafael. Guías de laboratorio de fisiología vegetal.
Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
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