Plasmolisis en celulas vegetales

EFECTOS DE LA PLASMÓLISIS EN LAS CELULAS VEGETALES Andrés Felipe Ríos Ávila, 1094918946 Diego David Mora Rosero, 92112052480 Estudiantes de Biología, Universidad del Quindío. RESUMEN La osmosis es un proceso vital para los seres vivos, presenta ciertas complejidades para las células, ya que en medios hipertónicos pueden verse afectadas por las altas concentraciones de solutos extracelulares que provocan plasmólisis, para ello se realizó una práctica donde se sometieron las células vegetales a concentraciones elevadas de sacarosa y almidón con el objetivo de comprender que sucede en el proceso de plasmólisis. Se obtuvo como resultado una gran pérdida de agua en las células que provocó la disminución de tamaño del protoplasto y altas condiciones de humedad a nivel externo. Es importante entender la osmosis debido a que en las plantas es de vital importancia mantener sus niveles de agua estables y una perdida en exceso de este fluido provocaría la muerte celular. Palabras clave: Turgencia, deshidratación, vegetal, hipertónico, concentración, membrana.

INTRODUCCION El agua al ser de vital importancia para todos los seres vivos tiene ciertas propiedades físicas que se ven reflejadas a nivel celular en la forma de trasportarse de una célula a otra o de entrar o salir con pocas restricciones de el medio intracelular al exterior; este proceso recibe el nombre de osmosis y se define como el paso de agua y minerales a través de una membrana de un gradiente de menor concentración a uno de mayor. Cuando una célula se encuentra en su estado normal, la concentración de los jugos extracelulares e intracelulares es igual por que hay un equilibrio entre el medio interno y externo, al someterse a la célula a un medio hipertónico, el agua interna del plasto tiende a salir para equilibrar el grado de concentración del

medio externo con el interno de la célula, este proceso se denomina plasmólisis y se da debido a que la concentración del medio exterior contiene mayor numero de moléculas disueltas y menos agua por unidad de volumen en comparación con el jugo celular, la membrana semipermeable solo deja fluir libremente moléculas de agua y debido a esto el flujo hacia el exterior aumenta y la concentración de la vacuola debe igualar la concentración del medio externo haciéndose mas pequeño debido a la perdida de agua, ocurriendo esto la membrana celular se reduce separándose de la pared celular (Salisbury, 1994). Los efectos de la plasmólisis se pueden observar a nivel macro en los vegetales

al someterse a ciertas concentraciones altas de solutos tales como sales o azucares donde se hace evidente el flujo de agua de los tejidos hacia el medio de alta concentración; por otro lado a nivel microscópico se pueden observar los cambios ya mencionados antes en las células al someterse a las concentraciones altas de los solutos. Debido a esto, es importante entender que todas las células realizan osmosis y comprender que factores influyen en la absorción de fluidos y concentraciones del medio extracelular al intracelular.

MATERIALES Y METODOS          

Microscopios Almidón (maicena) Hojas de Tradescantia Porta objetos – cubre objetos Cuchilla de afeitar Navaja Agua destilada 2 zanahorias de igual tamaño Sacarosa 2 vasos desechables

Se tomaron las dos zanahorias y se les hizo un agujero concéntrico de aproximadamente 15 mm en el cuello de la raíz procurando mantener la misma amplitud entre la boca de la perforación y las paredes. Se relleno una zanahoria hasta el tope con maicena y la otra con sacarosa procurando dejar morro en ambas muestras, las muestras se colocaron en los vasos desechables de forma vertical. En la observación microscópica, se usaron hojas de Tradescantia, a las cuales se les realizo un corte superficial

de la epidermis del envés con el objetivo de obtener tejido que permitiera la observación de los estomas. Se coloco el corte sobre un portaobjetos y se le adiciono agua destilada y se observo al microscopio, después se agregaron 4 gotas de sacarosa en disolución de 50% con el objetivo de provocar la plasmólisis y determinar los cambios en la estructura de la célula.

RESULTADOS En la muestra de zanahoria que poseía azúcar se observo reacción a los 10 minutos, dejando ver una mezcla de azúcar y agua proveniente de las células que estaban en contacto directo con la sacarosa, la reacción fue progresiva y al cabo de 3 días el azúcar se había diluido completamente en el agua. La muestra de almidón no presento reacción alguna y no hubo plasmólisis, a esta muestra se le realizo seguimiento por una semana y no se presentó osmosis entre la raíz y la maicena conservándose esta intacta. La muestra de Tradescantia que se observo al microscopio con una gota de agua destilada dejaba ver la turgencia de las células oclusivas del estoma, al adicionarse una gota se solución de sacarosa, no se revelo ningún cambio pero al agregarse la segunda gota se empezó a ver como el protoplasto disminuía su tamaño y se despegaba de la pared celular; al adicionarse dos gotas mas la plasmólisis se vio comprobada por la perdida total de turgencia de las células de guarda, donde los protoplastos quedaron bastante reducidos y los cloroplastos agrupados en pequeñas masas casi en contacto con la membrana plasmática, también hubo clara disminución en el tamaño del estoma.

controlar la entrada y salida de solutos (Strasburger et al. 1977).

DISCUSION La membrana celular es permeable al agua y otros solutos, pero esta condición se puede cambiar, obviamente si tenemos una membrana permeable a un soluto, difundirá espontáneamente los fluidos hasta igualar las concentraciones en su interior y exterior. Sin embargo la planta, como todos los seres vivos, tiene mecanismos fisiológicos de control que permiten cambiar la permeabilidad de la membrana, controlar los flujos y con ello las concentraciones (Bustamante, 2001). Justamente como lo indica Bustamante en el 2001, la membrana plasmática puede permitir el paso del agua y de ciertas sales minerales que le servirán para su desarrollo normal; pero la membrana tiene señalizadores específicos para cada sustancia, por lo cual no va a aceptar ciertos compuestos que puedan haber en su medio externo y con esto evita la perdida de fluidos vitales. Por tal razón la muestra con maicena se mantuvo intacta, las células no realizaron osmosis y se mantuvieron igual, no hubo perdida de agua debido a que la membrana impidió el paso de agentes o sustancias innecesarios para la célula. Las altas tasas de sequedad del suelo, pueden influir negativamente en la perdida de agua de la planta por medio de la raíz, por resta razón la planta debe recurrir a un equilibrio hídrico que evite la salida del agua hacia el exterior, este mecanismo de control se llama osmorregulación y su función es

Strasburger en 1977, nos deja claro que la osmorregulación es importante para las plantas porque esta permite que haya un control en la entrada y salida de agua principalmente, con lo cual la planta no desperdicia agua en días calurosos o época de sequia; altas perdidas pueden causar la muerte del vegetal, entonces la planta limita su crecimiento con el fin de evitar grandes perdidas de agua a través de osmosis y además de la transpiración como se observó en los estomas de Tradescantia al deshidratarse y cerrase el poro. La concentración de iones se desplaza por transporte pasivo o activo, para los minerales como el potasio hay un gasto de energía debido a que estos minerales entran a la célula en contra del gradiente de potencial electroquímico, los electrolitos se mueven por medio del transporte pasivo, es decir sin gasto de energía química. La sacarosa es transportada del exterior de la célula al interior por medio de transportadores que permiten su paso al floema donde es eficazmente conducido, también el sistema permite que cuando entran iones de K+ y Na+ se genere flujo de H+ hacia el exterior y viceversa (Azcón et al. 2008). Lo anterior se comprobó fácilmente en la practica al observar la salida de agua en la zanahoria y la entrada de la sacarosa produciendo un déficit hídrico dentro de las células de la raíz, además es comprensible que mientras las moléculas de potasio y sodio ingresan al protoplasto el agua tienda a salir por el flujo generado internamente en el

citoplasma, ocasionando deshidratación de las células.

la

3. Azcón, J y Talón, M. fundamentos de fisiología vegetal. 2008. Mc Graw Hill. Madrid.

CONCLUSIONES 

Las plantas que se encuentran en zonas costeras pueden sufrir mucho por el medio hipertónico de los suelos donde están ubicadas, por esto necesitan controlar de forma muy eficaz el flujo de agua hacia el exterior y evitar la entrada se sal en exceso.

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La perdida de agua del protoplasto se debe a que las concentraciones extracelulares son mayores que las internas, por eso se produce un desequilibrio osmótico que debe regularse por medios físicos y en los cuales la célula por sí sola no puede intervenir.

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La célula al poseer señalizadores para diferentes sustancias no acepta ciertos nutrientes o minerales que no necesita, tornándose la membrana impermeable a ciertos nutrientes y por lo tanto no habrá osmosis tal como se observó con la muestra de maicena.

BIBLIOGRAFIA 1. Salisbury, F. Ross, Cleon. Fisiología vegetal. 1994. Grupo editorial Iberoamérica. México. 2. Bustamante, M. Modelo biofísico simple de un vegetal. 2001. Pharos. Chile. Consultado el 27 de noviembre en: http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/sr c/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=208082 14

4. Strasburger, E. Noll, F. Schenck, H y Schimper, A. Tratado de botánica. Editorial Marín. 1977. Barcelona 5. Lopez, F, R. fisiología, un enfoque teórico. Arte imagen. 2009. Armenia.