Osmosis en Celulas Vegetales

ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE RECURSOS NATURALES

ESCULA DE INGENIERIA AGRONOMICA

METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

OSMOSIS EN CELULAS VEGETALES

KARINA TIGSE

2258

PERIODO ACADEMICO 2015

I. II.

OSMOSIS EN CÉLULAS VEGETALES INTRODUCCIÓN En el presente trabajo tiene el propósito de presentar varios aspectos del proceso de osmosis en células vegetales, para lo cual se ha estructurado en el siguiente capítulo, a fin de obtener un panorama más amplio del tema a tratar. Como objetivo es comprender la importancia del estudio del proceso químico biológico anteriormente mencionado. Posteriormente, analizaremos como ocurre este proceso en el interior de las células vegetales, con la aplicación específica en la ZANAHORIA (Dacus carota). A continuación, realizaremos una apreciación más profunda de la reacción ocurrida en el interior de las células y la manera como se manifiesta en su

III.

IV.

estructura externa. OBJETIVOS A. OBJETIVO GENERAL  Conocer como ocurre el proceso de osmosis en células vegetales. B. OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Investigar el proceso de osmosis que se desarrolla en las células 

vegetales. Desarrollar la implementación de un experimento que visualice el



proceso de osmosis. Analizar los datos obtenidos en el transcurso del proceso

realizado. REVISION BIBLIOGRÁFICA EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL DESCUBRIMIENTO DEL FENÓMENO OSMÓTICO Fue el físico y abate francés Jean-Antoine Nolletel primero en registrar los fenómenos osmóticos en el año 1748. Fue Nollet quien demostró que entre dos compartimientos con una membrana semi-permeable interpuesta, el agua se movía desde la zona de menor hacia la de mayor concentración de solutos (Tiscow, 2009). Eventualmente ello se detenía cuando la presión hidrostática (gravedad) forzaba al agua en sentido contrario (buscando el equilibrio). El término osmose (hoy ósmosis) fue introducido en 1854 por un químico escocés de nombre, Thomas Graham. Dutrochety Vierordtdieron un gran impulso a estos conocimientos biológicos. Mediciones más precisas de la presión osmótica, que luego describiremos, fueron efectuadas y publicadas en 1877 por el botánico alemán nacido en Grebenstein, Wilhelm Pfeffer (1845-1920). Diez años después, en 1887 el químico alemán J.H. van’t Hoffseñaló que los datos obtenidos por

Pfeffer indicaban que la presión osmótica para soluciones diluidas era inversamente proporcional al volumen de agua en la solución. También van’t Hoff planteó que la dependencia de la presión osmótica del volumen y la temperatura de la solución paralelizaba al comportamiento general de los gases. Las membranas semipermeables a base de ferrocianuro de cobre, fueron ideadas por Pfeffer en 1877, las cuales permiten sólo el pasaje de solventes (Tiscow, 2009). Dutrochet en sus primeros ensayos empleaba un frasco con un tubo de vidrio vertical cuyo fondo estaba constituido por una membrana de pergamino.

Estos fenómenos se aclararon mejor cuando se emplearon membranas semipermeables. Pfeffer ideó una célula con membrana de ferrocianuro de cobre, que obtuvo mezclando soluciones diluidas de sulfato de cobre con ferrocianuro de potasio. (Tiscow, 2009).

La célula de Pfeffer

estaba constituida por un

vaso

de

porcelana, el cual se llena

con una solución de

ferrocianuro de potasio al

3%

sumergirse

poroso que,

al

en una

de

sulfato de cobre al 3%, conlleva a la formación de un precipitado de ferrocianuro de cobre en los poros de la pared del vaso. El osmómetro de Pfeffer estaba constituido además, por un manómetro de mercurio. La solución cuya presión osmótica sequiere determinar se introduce en el aparato por uno delos extremos de la célula (G). La célula es sumergida luego totalmente en agua

destilada, y después que el equilibrio osmótico es alcanzado, la presión se lee en el manómetro (Tiscow, 2009). La ósmosis es un fenómeno en el que se produce el paso o difusión de un disolvente a través de una membrana semipermeable, la cual permite el paso del disolvente pero no el del soluto, desde una disolución más diluida a otra más concentrada. La capacidad que tiene el agua de atravesar la membrana plasmática, que se comporta como una membrana semipermeable, depende de la diferencia de concentración

entre

los

líquidos extracelular

e

intracelular

y

viene

determinada por la presencia de sales minerales y moléculas orgánicas disueltas. Los medios acuosos separados por membranas semipermeables pueden tener diferentes concentraciones, y se denominan: • Hipertónicos, los que tienen una elevada concentración de solutos con respecto a otros en los que la concentración es inferior. • Hipotónicos, los que contienen una concentración de

solutos baja con

respecto a otros que la tienen superior. • Isotónicos, los que tienen la misma concentración. Las moléculas de agua difunden desde los medios hipotónicos hacia los hipertónicos

provocando un aumento

membrana del compartimento consecuencia

del

hipotónico, proceso

de la presión sobre

la cara de la

denominada presión osmótica.

osmótico

se puede

alcanzar

el

Como

equilibrio,

igualándose las concentraciones, y entonces los medios serán isotónicos, es decir que tienen la misma concentración. En realidad las membranas celulares no son membranas semipermeables ideales, ya que ofrecen una variedad de mecanismos de transporte de solutos a través de ellas, pero dado que el agua atraviesa las membranas de forma mucho más rápida que los solutos, cuando se trata de experiencias de corta duración su comportamiento se aproxima bastante al de una membrana semipermeable ideal. PLASMOLISIS Cuando el medio extracelular es hipertónico con respecto al

medio

intracelular, sale el agua del interior de la célula por ósmosis y se produce la plasmólisis, que en el caso de las células vegetales provoca la rotura de la célula al desprenderse la membrana plasmática de la pared celular. TURGENCIA Cuando el medio extracelular es hipotónico con respecto al medio intracelular, se produce la entrada de agua en la célula, lo que ocasiona una aumento del

volumen celular, que en el caso de las células animales provocaría su estallido V.

o hemólisis,

mientras

que

en

las vegetales se producirá un

hinchamiento o turgencia. MATERIALES Y METODOS A. MATERIALES  3 recipientes de plástico  3 zanahorias pequeñas  1 cuchillo pequeño  500ml de agua  50gr de sal  1 balanza  1 cuaderno  1 cámara fotográfica B. METODOS Preparación de materiales:

VI.



Pelar las 3 zanahorias con ayuda del cuchillo, de preferencia que



sean del mismo tamaño. En dos recipientes llenar agua a la mitad, y uno de ellos dejarlo



vacío. El vaso número 1 se debe saturar con los 50gr de azúcar, diluir

 

completamente. El recipiente número 2 no se satura con azúcar, solo agua pura. Pesar las zanahorias una a la vez y anotar los datos que marca la



balanza. Colocar las zanahorias una a una en los diferentes recipientes



anteriormente mencionados. Dejar reposar por 5 días, observando los cambios que ocurre



durante ese tiempo. Después del tiempo transcurrido requerido sacar las zanahorias y

pesarlas nuevamente anotando sus datos.  Tomar fotografías de los resultados obtenidos en el experimento. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Tabla 1. Datos obtenidos con 3 zanahorias, sin cáscara, sumergidos respectivamente en agua, solución salina al 20%. Concentración de NaCl (%) Masa Inicial en gr Masa Final en gr Variación V%= 100.(Mf-Mi) / Mi

0 50 49,97 -0,06%

0 49 55 -98,88%

20 52 47 -99,09%



En el caso número 1 el vaso solo con la zanahoria sin ningún porcentaje de agua y sal, se observa un pequeño cambio en ella pues no ocurrió



osmosis solo la evaporación mínima del agua q contenía la zanahoria. En el caso numero 2 el vaso que contiene solamente agua y la zanahoria, el cambio que se produjo es notable pues aumenta su tamaño, la explicación a esto se debe a un fenómeno conocido como presión osmótica en la que la concentración de dos líquidos tiende a igualarse. La zanahoria en su interior tiene líquido, básicamente agua y muchos nutrientes (como la vitamina A). El agua no los tiene, así que parte del agua del recipiente entrará en la zanahoria a través de la superficie en un fenómeno llamado ósmosis. Así, el agua buscará tener la misma concentración que la zanahoria y viceversa, para lo que mucha agua debe



entrar en la zanahoria. Esto explica por qué la zanahoria se hincha. En el caso número 3 de la salmuera, el agua tiene demasiada sal y el único camino que le queda es “quitar” el agua a la zanahoria para intentar diluir un poco la solución salina. Además, la sal tiene una enorme afinidad por el agua pero mientras que la sal no puede entrar fácilmente por las paredes de la zanahoria, el agua sí puede salir. Así, las moléculas de sal comenzarán a atraer el agua hacia sí y en consecuencia deshidratarán a la zanahoria. Al abandonar el agua la zanahoria esta reduce su tamaño de forma considerable, dejando una zanahoria mucho

VII.

más pequeña. CONCLUSIONES A. CONCLUSIONES  De acuerdo

al

experimento

realizado

se

determinó

teóricamente que el proceso de osmosis en células vegetales ocurre lentamente y de acuerdo al ambiente en que se 

encuentren las mismas. En el transcurso del experimento se observó que al momento de saturar el agua de uno de los vasos con sal, mientras más sobresaturado este la zanahoria se deshidratara más



visualizando su estructura externa. Los resultados obtenidos en el experimento, se determinó que las células de los vegetales pierden y ganan agua de acuerdo

al medio en el cual se encuentre este puede ser hipotónico u isotónico. VIII.

BIBLIOGRAFÍA  Ismael, J.2009. Portalbonsai. Botánica osmosis. Almensilla Sevilla. EL ENERO Almonte.  Fami.2014.experimentos para niños org.La zanahoria que cambia su 

IX.

tamaño. Lodish, Molecular Cell Biology 5e http://bcs.whfreeman.com/lodish5e/

ANEXOS

Figura 1:

materiales

utilizados (zanahoria,

agua, sal)

Figura 2: pesar las zanahorias.

Figura 3: recipientes con agua y zanahorias.

Figura 4: resultados del experimento realizado.