imbibicion de fisiologia

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INTRODUCCIÓN El 85% en el medio intracelular, está compuesto por agua (H 2 O), siendo de esta forma el componente más abundante en las células. Su mayor distribución dentro en célula esta en las vacuolas (3/4 partes) El agua del interior de la célula es retenida tanto por fuerzas osmóticas como de imbibición. Las sustancias entran y salen de la planta a través de las raíces y las hojas; convirtiéndose así, a la planta, en una unidad de intercambio con el medio ambiente y en un sistema, que da como resultado una pérdida de agua de la planta, que debe se recupera transportándola desde una célula a otra; este movimiento de agua entre células, está gobernado por las leyes de la difusión. La difusión es el movimiento de las substancias cuando la concentración de esta no es uniforme en todo el sistema y continua mientras se mantenga esta diferencia, por la acción de la energía cinética de las partículas. El agua penetra a las células vegetales por un proceso especial de difusión llamado osmosis. La osmosis es la difusión de agua a través de una membrana de permeabilidad diferencial, desde una región de mayor concentración de agua a otra de menor concentración; o sea, desde una zona de mayor energía libre a una de menor energía libre. Al igual que la osmosis, la imbibición puede ser considerada como un tipo especial de difusión, puesto que en ello el movimiento del agua se realiza según un gradiente de difusión. Para el fenómeno de la imbibición son necesarias unas condiciones como son: cierta actividad entre los componentes de la sustancia que se imbibe y el líquido imbibiente. Es te proceso se da por la capacidad que tienen algunas partículas solidas de ( coloides) de absorber líquidos o gases; por la atracción de las moléculas por las sustancia que se embebe. Si se coloca un vegetal seco en agua

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INTRODUCCIN El 85% en el medio intracelular, est compuesto por agua (H2O), siendo de esta forma el componente ms abundante en las clulas. Su mayor distribucin dentro en clula esta en las vacuolas (3/4 partes) El agua del interior de la clula es retenida tanto por fuerzas osmticas como de imbibicin.Las sustancias entran y salen de la planta a travs de las races y las hojas; convirtindose as, a la planta, en una unidad de intercambio con el medio ambiente y en un sistema, que da como resultado una prdida de agua de la planta, que debe se recupera transportndola desde una clula a otra; este movimiento de agua entre clulas, est gobernado por las leyes de la difusin. La difusin es el movimiento de las substancias cuando la concentracin de esta no es uniforme en todo el sistema y continua mientras se mantenga esta diferencia, por la accin de la energa cintica de las partculas. El agua penetra a las clulas vegetales por un proceso especial de difusin llamado osmosis. La osmosis es la difusin de agua a travs de una membrana de permeabilidad diferencial, desde una regin de mayor concentracin de agua a otra de menor concentracin; o sea, desde una zona de mayor energa libre a una de menor energa libre.Al igual que la osmosis, la imbibicin puede ser considerada como un tipo especial de difusin, puesto que en ello el movimiento del agua se realiza segn un gradiente de difusin.Para el fenmeno de la imbibicin son necesarias unas condiciones como son: cierta actividad entre los componentes de la sustancia que se imbibe y el lquido imbibiente. Es te proceso se da por la capacidad que tienen algunas partculas solidas de ( coloides) de absorber lquidos o gases; por la atraccin de las molculas por las sustancia que se embebe. Si se coloca un vegetal seco en agua se produce un hinchamiento bien visible que algunas veces alcanza un aumento de volumen considerable. Cuando la sustancia que se imbibe est encerrada en unos lmites estrechos, pueden desarrollar presiones enormes, lo cual se ver reflejada posteriormente en el rompimiento de este lmite que se opone al sustrato. El proceso de imbibicin esta activamente relacionado con la absorcin de agua, bajo ciertas circunstancias. Se trata del movimiento de agua de un rea de alto potencial a otro de bajo potencial, pero sin ayuda de una membrana diferencialmente permeable. Asimismo, diversas fuerzas de atraccin (por lo regular qumicas o elctricas) estn implicadas en la imbibicin. Los solventes se embeben usualmente en materiales con los que tienen afinidad; por ejemplo, el agua en protenas, y la cetona en caucho. Las presiones que se generan por imbibicin, causadas por el hinchamiento del imbibiente pueden ser muy altas, la presin de imbibicin de una semilla en germinacin rompe la testa y una semilla insertada en forma de cua en una fisura de roca puede rajarla al presionarla con su imbibicin de agua.OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Comprobar experimentalmente el fundamento del fenmeno de la imbibicin en semillas de frijol secas (phaseolus vulgaris).

OBJETIVOS ESPECFICOS Comprobar el fenmeno de la imbibicin en semillas de phaseolus vulgaris. Comprobar que la energa cinticadetermina el estado sea gel o sol en un sistema coloidal. Determinar que la velocidad de imbibicin es directamente proporcional a la presin de imbibicin.

MATERIALES

MATERIALES BIOLOGICOS

Frijoles Almidn Sacarosa Tiza Yeso Colbn AgarMATERIALES DE LABORATORIO Elernmeyer Agua Beaker de 500 mL Termmetro Pipetas Frasco de vidrio Molde plstico probetas

PROCEDIMIENTO

1. Cambios de volumenSe pesaron 80g de la semilla de frijol (phaseolus vulgaris), que fueron seleccionados y previamente secados a 105C en un desecador. Luego en un matraz aforado de 250 mL se le agrego agua destilada recin hervida en cantidades suficientes para cubrir las semillas en su totalidad.se agito vigorosamente para remover las burbujas de aire y se marcla altura hasta donde llegaban las semillas. Para detectar cambios de temperatura en el experimento se procedi a hacer un experimento control, observando cambios del volumen de los sistemas y de las semillas a las 2, 4, 6 y 48 horas.

2. Aumento de temperaturaSe tom 30g de almidn reposado y previamente seco durante varias horas a 105C, se puso en una botella y se midi su temperatura; tambin se tomaron 30 mL de agua y se les midi su temperatura. Luego se verti el agua en agua sobre el almidn y se agito durante cuatro segundos. Durante los siguientes 10, 20, 45 segundos y 2minutos se tomaron lecturas de la temperatura.

3. Presin de imbibicinSe prepar una pasta suave de yeso y se llen con ella un pequeo vaso hasta la mitad, luego se colocaron semillas de frijol (phaseolus vulgaris) bien secos en el centro de la caja y luego se adiciono sobre ella el resto de la pasta hasta llenar el molde. Al estar seco el yeso se sac del molde y se moj durante algn tiempo.

4. Efecto de la temperaturaSe tom una pequea porcin de agar previamente preparado y se calent lentamente en un bao de mara hasta que su contenido empez a licuarse. Con un termmetro se midi la temperatura exacta de este agar ya lquido. Luego se dej enfriar muy de espacio, agitando el agar de vez en cuando con el termmetro. Se determin la temperatura a la cual el sol se convirti en gel.En elernmeyer se colocaron 30g de semillas secas de frijol (phaseolus vulgaris) y se cubrieron totalmente con agua. En otro recipiente de iguales condiciones, se puso una cantidad igual 30g de cola de carpintero y se cubri totalmente con agua. Despus de preparados estos medios, a cada uno se le adiciono timol y se mantuvieron en un lugar de temperatura moderada.

5. Absorcin de agua por una sustancia porosaSe tom una barra de tiza, luego se pes, se midi su dimetro, su longitud, y se calcul su volumen. Se sumergi la tiza en un recipiente de agua y despus de dos das se midi otra vez su peso. Se determin nuevamente el volumen.

RESULTADOS

CAMBIOS DE VOLUMENPeso inicial de los frijoles= 81.0gPeso seco de los frijoles individuales= 0.6gPeso del frijol en imbibicin= 126 g A las dos horas se observ un aumento de volumen con respecto al tamao de las de semillas. Durante las siguientes seis horas se pudo observar un incremento considerable en el tamao de los frijoles. A las cuarenta y ocho horas el volumen de los frijoles ocupaba casi la totalidad del volumen del agua. El agua present un cambio en la coloracin y se percibi un fuerte olor desagradable. Muestra control TC Muestra frijo+agua TCTiempo en hVolumen ocupado por los frijoles (mL)

2627257

2626.6633

26274819

AUMENTO DE TEMPERATURATemperatura inicial del almidn = 26C Temperatura inicial del agua = 26CTabla N 2 tiempo vs temperaturaTemperatura de la mezcla en CTiempo en (s)

2910

2920

3045

29120

Al adicionar el almidn en el agua se pudieron observar aumento de la temperatura del sistema al cabo de los 45 segundos.PRESIN DE IMBIBICIONLa presin que ejercan los frijoles al bloque de yeso provoco un calentamiento de este, y fue suficiente para romperlo al sptimo dia de comenzado el experimento.

EFECTO DE LA TEMPERATURATemperatura en la cual el agar se transformo en sol= 76CTemperatura en la cual el agar se transformo en gel= 31CABSORCIN DE AGUA POR UNA SUSTANCIA POROSALa tiza no tuvo un cambio significativo, respecto al volumen inicial.ParmetrosTiza secaTiza embebida

Longitud6.9 cm6.9 cm

Grosor0.9cm0.9cm

Peso1.03g1.96g

volumen4.4 cm24.4 cm2

Al cobo de las observaciones de la tiza se pudo observar que no hubo cambios en el volumen de esta, pero si un aumento leve en su peso. IMBIBICION LIMITADA E ILIMITADAAumento de la cola de carpintero al igual que las de los frijoles a la primera hora de la experiencia. Disminucin en el volumen del sistema para ambos tratamientos, pero la cola de carpintearon hubo mas imbibicin a las 48 horas. DISCUSIONESCAMBIOS DE VOLUMENDurante las primeras horas de la imbibicin se pudo observar que el volumen de los frijoles aumento poco a poco; pero a las cuarenta y ocho horas fue de manera significativa. Esto se debi a la absorcin de agua por parte de las semillas, a este fenmeno se le conoce con el nombre de imbibicin. El agua entra a las semillas para dar paso a la actividad fisiolgica requerida para comenzar el proceso de germinacin. El aumento de volumen que sufrieron los frijoles se debi a la absorcin de las molculas de agua las cuales sufren un reordenamiento dentro de estos, provocando una prdida de la energa cintica de las molculas de agua y una disminucin del volumen del sistema , que fue evidente gracias al tratamiento control.AUMENTO DE TEMPERATURAEl proceso de imbibicin se realiza siempre con liberacin de calor, esta afirmacin se comprueba al adicionar el agua al frasco que contiene el almidn seco, pues el resultado obtenido fue el aumento de temperatura. Esto se debi, a la capacidad de imbibicin que posee el almidn. Esta absorcin de las partculas de agua durante la imbibicin produce la perdida de buena parte de la energa cintica de las molculas, lo que reaparece en el sistema como energa calrica aumentando as la energa cintica del sistema.PRESIN DE IMBIBICIONPara la semilla seca utilizada dentro del bloque de yeso se observo la ruptura de este, esto se debi al hinchamiento de las semillas secas, que encerradas dentro del bloque de yeso, por accin del agua ejercen presin. Al comienzo de la imbibicin la fuerza de atraccin que se ejerce las semillas secas sobre molculas de agua es muy grade. El limitado espacio en el cual se encuentran las semillas secas, provoca que esa fuerza se transforme en presin (presin de imbibicin) con valores inciales muy alto; en el caso de algunas semillas, esta presin puede exceder las 1000 atm, pero disminuye rpidamente al progresar la imbibicin, llegado a cero en el estado de saturacin. Como ya habamos mencionado antes el proceso de imbibicin provoca un aumento de temperatura del sistema, en el caso del yeso el aumento de temperatura, se debi al incremento de esta presin, provocando un aumento en la energa cintica del sistema. EFECTO DE LA TEMPERATURAAl poner el coloide, cola de carpintero, en contacto con el agua, las partculas de esta, son atradas por diferencias de cargas, ocupando un espacio alrededor de cada micela del coloide; al mismo tiempo que las micelas comienzan a separarse unas de otra por al reordenamiento de las molculas de agua entre ellas, provocado de esta manera un aumento en el volumen del coloide y una disminucin del volumen del sistema.

EFECTO DE LA TEMPERATURADurante este procedimiento se experimento un cambio en la composicin fsica el coloide agar, pues al aumentar la temperatura del sistema, ocasiona un vencimiento de la cohesin entre las molculas, aumentando la energa cintica entre estas. Con lo anterior se puede decir que la temperatura es un factor indispensable para mantener la estructura fsicas de ciertos coloides, pues con ella se puede llevar de un estado gel al estado sol y viceversa. ABSORCIN DE AGUA POR UNA SUSTANCIA POROSALa porosidad es uno de los factores que afectan a las partculas y el cual define su comportamiento, dado que dependiendo de la distancia de los poros puede ser difcil la retencin de humedad. Uno de los elementos porosos utilizados en esta prctica es la tiza, su composicin qumica es CaSO4 y CaCO3, esta absorbancia de agua por parte de la tiza no es imbibicin, pues reemplazo del aire en los poros con el agua, no provoca aumento en el volumen de la tiza, ni tampoco el desarrollo de una presin.

CONCLUSIONES Con la anterior practica se pudo establecer algunos de las propiedades del proceso de imbibicin entra las cuales tenesmos que, la velocidad de imbibicin es directamente proporcional al aumento tanto de volumen del imbibiente como de presin de imbibicin y es inversamente proporcional al volumen del sistema. El proceso de imbibicin se da con liberacin de calor. Las sustancias porosas no se embeben pero si se hidratan. La temperatura juega un papel fundamental en las propiedades fsicas e los sistemas coloidales.

BIBLIOGRAFIA L. Muller. 1994. Manual De Laboratorio De Fisiologa Vegetal. Instituto Interamericano De Ciencias Agrcolas De La OEA 1 edicin: Pag 14-20.

G. Fernndez, M. Johnston. 1986. Fisiologa Vegetal Experimental. Instituto Interamericano De Cooperacin Para La Agricultura: Series Libros y Material Educativos. N 58 Pag: 137-158