Download - Informe de Practicas n 1
“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO” “FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS”
“ESCUELA PROFESIONAL DE BIOLOGÍA”
RESPONSABLE: José Tomas Vilca Jallo
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INFORME DE PRÁCTICAS N° 1
PROPIEDADES CINÉTICAS DE LA MEMBRANA CELULAR
1.- INTRODUCCION:
La composición química de las membranas hace que posean unas propiedades esenciales para las
funciones que desempeñan en la célula.En el transporte a través de la membrana biológica existen
un conjunto de mecanismos que regulan el paso de solutos, como iones y pequeñas moléculas, a
través de membranas plasmáticas, esto es, bicapas lipídicas que poseen proteínas presentes en ellas.
Dicha propiedad se debe a la selectividad de membrana, una característica de las membranas
celulares que las faculta como agentes de separación específica de sustancias de distintas
propiedades químicas; es decir, la posibilidad de permitir la permeabilidad de ciertas sustancias
pero no de otras.
Las membranas regulan el tránsito químico pudiendo actuar como una barrea a una sustancia dada
en un determinado momento o promoviendo su paso activo en otro instante; esto en respuesta a las
condiciones ambientales o las necesidades celulares. Permite el ingreso de sustancias útiles, tales
como los nutrientes y la salida de los materiales de desecho; se dice entonces que tiene
permeabilidad selectiva, propiedad que le permite regular el intercambio de sustancias. La
permeabilidad selectiva de las membranas biológicas a las moléculas más pequeñas es lo que le
permite a la célula controlar y mantener su composición interna. Existen, sin embargo, muchos
factores que determinan el tipo de mecanismo mediante el cual las distintas moléculas atravesarán
dicha membrana.
2.- OBJETIVOS:
Determinar la Osmolaridad de la Membrana Celular.
Determinar el efecto del agua, ClNa y Urea sobre la forma del eritrocito.
3.- MARCO TEORICO:
LA MEMBRANA.- La membrana celular es la parte externa de la célula que envuelve el
citoplasma. Permite el intercambio entre la célula y el medio que la rodea. Intercambia agua, gases
y nutrientes, y elimina elementos de desecho. En la composición química de la membrana entran a
formar parte lípidos, proteínas y glúcidos en proporciones aproximadas de 40%, 50% y 10%,
respectivamente. Los lípidos forman una doble capa y las proteínas se disponen de una forma
irregular y asimétrica entre ellos. Estos componentes presentan movilidad, lo que confiere a la
membrana un elevado grado de fluidez.
CLASES DE MEMBRANA:
PERMEABLE: No establece una restricción a determinadas sustancias al contrario permito el
acceso a todas las sustancias en contacto.
IMPERMEABLE: No permite el paso de ninguna sustancia sin distinción.
SEMIPERMEABLE: Se trata de una membrana que permite el paso preferencial de ciertas
sustancias presentes en una disolución frente a otras. La parte que ha atravesado la membrana se
conoce como permeado y la que no es el rechazo. En consecuencia, permite lograr una separación
diferencial de unas sustancias frente a otras. Para que el paso de sustancias a través de la membrana
se produzca, es necesario la presencia de una fuerza impulsora entre ambos lados de la membrana,
la cual puede ser de diferente naturaleza: diferencia de presión, diferencia de concentración,
potencial eléctrico, etc. Una vez establecido el flujo, el diferente grado de paso de unas sustancias
respecto de otras se produce por criterios físicos (tales como el tamaño del poro) o químicos (como
la solubilidad y difusión en la membrana, etc.). Fundamentalmente pasa el disolvente universal: el
agua.
HEMATOCRITO.- Mide la fracción que comprende a los glóbulos rojos respecto al volumen total
de una muestra de sangre venosa. Puede expresarse en porcentaje o como número decimal. Sise
expresa en porcentaje, observar hasta que altura en mm. Alcanzan los eritrocitos, sin considerar la
capa blanca que incluye leucocitos y plaquetas. Sise expresa en decimales dividir los mm
alcanzados por la columna total de sangre.
Los valores normales en hombres es: 40% a 54% y en mujeres es de 37% a 47%. Para hallar la
presión osmótica se utiliza la siguiente fórmula:
Ω = m.R.T.u
En donde:
Ω= Presión Osmótica en Atmósfera.
m= Concentración de las soluciones.
R= Constante molar de los gases (0.082 L-atmósfera).
T= Temperatura absoluta.
U= Número de iones en que se disocia la molécula en solución.
TRANSPORTE PASIVO O DIFUSIÓN.- El transporte pasivo es el intercambio simple de
moléculas de una sustancia a través de la membrana plasmática, durante el cual no hay gasto de
energía que aporta la célula, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de
gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde
hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de
mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico).
FILTRACIÓN.- Lafiltración es el movimiento de agua y moléculas disueltas a través de la
membrana debido a la presión hidrostática generada por elsistema cardiovascular. Dependiendo del
tamaño de los poros de la membrana, sólo los solutos con un determinado tamaño pueden pasar a
través de la membrana. Por ejemplo, los poros de la membrana de la cápsula de Bowman en los
glomérulos renales, son muy pequeños, y sólo la albúmina, la más pequeña de las proteínas, tienen
la capacidad de ser filtrada a través de ella. Por otra parte, los poros de las membranas de
loshepatocitos son extremadamente grandes, por lo que una gran variedad de solutos pueden
atravesarla.
OSMOSIS.- La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de
agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto
en que hay mayor concentración a uno de menor. De acuerdo al medio en que se encuentre
unacélula, laósmosis varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular.
Dichoproceso no requiere gasto de energía. En otras palabras la ósmosis u osmosis es un fenómeno
consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de
soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable. Se
relaciona con el movimiento browniano.
SOLUCION HIPOTÓNICA.- Es aquella que tiene menor concentración de soluto en el medio
exterior en relación al medio interior de la célula, es decir, en el interior de la célula hay una
cantidad de sal mayor que de la que se encuentra en el medio en la que ella habita. Una célula
sumergida en una solución con una concentración más baja de materiales disueltos, está en un
ambiente hipotónico; la concentración de agua es más alta (a causa de tener tan pocos materiales
disueltos) fuera de la célula que dentro. Bajo estas condiciones, el agua se difunde a la célula, es
decir, se produce ósmosis de líquido hacia el interior de la célula.Una célula en ambiente hipotónica
se hincha con el agua y puede explotar; cuando se da este caso en los glóbulos rojos de la sangre, se
denomina hemólisis.
SOLUCIÓN ISOTÓNICA.-Es aquella solución en el cual la concentración de soluto es igual fuera
y dentro de una célula. En hematología, se dice de las soluciones que tienen la misma concentración
de sales que las células de la sangre son isotónicas.[cita requerida] Por tanto, tienen la misma
presión osmótica que la sangre y no producen la deformación de los glóbulos rojos.
SOLUCIÓN HIPERTÓNICA.- Es aquella solución que tiene mayor concentración de soluto en el
medio externo, por lo que una célula en dicha solución pierde agua (H2O) debido a la diferencia de
presión, es decir, a la presión osmótica, llegando incluso a morir por deshidratación. La salida del
agua de la célula continúa hasta que la presión del medio interno y de la célula sea igual.
HEMÓLISIS.- También denominada eritrocateresis, es el fenómeno de la desintegración de los
eritrocitos. El eritrocito carece de núcleo y orgánulos, por lo que no puede repararse y muere
cuando se desgasta. Este proceso está muy influido por la tonicidad del medio en el que se
encuentran los eritrocitos. Por ejemplo, en una solución hipotónica con respecto al eritrocito, éste
pasa por un estado de turgencia (se hincha por el exceso de líquido) y luego esta célula estalla
debido a la presión. Esto genera una menor cantidad de células que transporten oxígeno al cuerpo
entre otros elementos como los anticuerpos. Aproximadamente un 85% de los eritrocitos se
destruyen extravascularmente, es decir, sin liberar su hemoglobina al plasma. Se produce en el bazo
y en menor medida en el hígado y la médula ósea. Se produce al final de la vida media de los
eritrocitos, aproximadamente a los 120 días. En determinadas situaciones patológicas hay un
aumento de la destrucción de los eritrocitos intra o extravascular, como consecuencia de:
Unión antígeno-anticuerpo (reacción transfusional, eritroblastosis fetal) Lesiones mecánicas (como en el fallo de las prótesis de válvula cardíaca). Trastornos osmóticos Trastornos enzimáticos Trastornos tóxicos por hemotoxinas. Alteraciones congénitas de los eritrocitos (en anomalías de la hemoglobina o en
infecciones). Infecciones como la malaria.
CRENACIÓN.- Es el fenómeno en donde la célula animal se somete a una solución hipertónica. Al
estar en esta solución con gran cantidad de soluto, tiende a liberar su agua. La destrucción de la
célula se produce por deshidratación. La crenación puede ser una característica de los glóbulos rojos
de la sangre. Estos eritrocitos parecen tener proyecciones que se extienden desde una zona central
más pequeña, como una bola de púas.
4.- MATERIALES:
Muestra de sangre 12 ml. Heparina. Centrífuga. Pipeta Pasteur. Jeringa. Tubos de Ensayo. Plasma Sanguíneo. Solución de Úrea. Agua destilada. Solución de ClNa de 0.6. Solución de ClNa de 0.9. Solución de ClNa de 1.2. Cinta Adhesiva. Microscópio. Lámina Porta y Cubreobjetos. Tubos de Wintrobe. Pipetas de Wintrobe.
5.- PROCEDIMIENTO:
5.1.- Se extrae con una jeringa heparinizada 12 ml de sangre, la que después se centrifuga a 3000
rpm durante 10 min, luego se procede a separar el plasma del contenido globular mediante la pipeta
Pasteur.
5.2.- A continuación se prepara una serie de 6 tubos perfectamente secos a los cuales se echara:
glóbulos rojos, plasma, soluciones de ClNa, soluciones de Urea, tal como lo demuestra el siguiente
cuadro:
Tubo Glóbulos
Rojos
Plasma Agua
Destilada
%
ClNa
0.6
%
ClNa
0.9
% ClNa
1.2
% Urea
1 0.5 1.0
2 0.5 1.0
3 0.5 1.0
4 0.5 1.0
5 0.5 1.0
6 0.5 1.0
5.3.- Después de haber colocado las diversas soluciones en cada tubo, se mezclan con suavidad,
cubriéndolas, para luego dejarlo reposar media hora. Tiempo que se aprovechara para determinar
tanto la osmolaridad como la presión osmótica en cada una de las soluciones empleadas.
5.4.- Luego determinar el efecto del agua, ClNa y úrea sobre la forma del eritrocito. Una vez
cumplido el tiempo de reposo, se extraen en láminas de vidrio una gota de cada tubo y se observa al
microscopio, con el fin de determinar la forma del eritrocito en cada caso.
5.6.- Luego determinar el efecto del agua, ClNa y urea sobre el volumen del eritrocito. Luego de la
observación anterior, se vuelven a mezclar cuidadosamente los tubos, procediéndose a determinar el
hematocrito en cada uno de ellos. Para tal fin se llena con cada muestra tubos de wintrobe, mediante
el uso de las pipetas del mismo nombre evitando que queden burbujas durante 30 min. A 3000 rpm.
El hematocrito se leerá directamente en cada tubo en forma porcentual, interpretando a la vez el
grado de hemólisis observado.
6.- RESULTADOS:
Observación N°1.- (Fig. 1) En Agua Destilada y sin solución, los glóbulos
rojos no se ven alterados en su forma, presentando un estado normal sin
desequilibrio osmótico, conservando un estado normal.
Observación N°2.- (Fig. 2) En una solución con ClNa al 0.6%, siendo esta
de carácter hipotónico los eritrocitos sufren una hemolisis total, la
membrana se rompe y la célula se destruye.
Observación N°3.- (Fig. 3) En una solución con ClNa al 0.9%, se
observa una hemólisis parcial, observándose eritrocitos con membrana
rota y otros afectados en su forma.
Observación N°4.- (Fig. 4) En una solución con ClNa al 1.2%, siendo
esta una solución Isotónica no se observa alteración de parte de la
membrana de los glóbulos rojos, conservando un estado normal.
Observación N°5.- (Fig. 5) En una solución con urea, los glóbulos
rojos presentan una deshidratación provocando el fenómeno de la
crenación, los glóbulos rojos se comprimen y la membrana toma una
forma estrellada y reducida.
7.- CONCLUSIONES:
Al someter al glóbulo rojo a sustancias con diferentes estados químicos, provocan una reacción
específica, siendo esta una reacción alterando la membrana provocando su cambio de forma, ya sea
en un proceso de hemólisis o deshidratación, ambas conllevan un cambio radical en las propiedades
osmóticas como también en la forma de la misma.
8.- BIBLIOGRAFIA:
Alberts, B., Bray, D., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. y Walter, P. (1999). Introducción
a la biología celular. Ed. Omega, Barcelona.
Paniagua, R. y cols (1997). Citología e Histología Vegetal y Animal (2ª ed.). Ed. McGraw-Hill
Interamericana de España S.A., Madrid.