Para el Estudiante: elabore el objetivo general relativo al desarrollo de la práctica. Tenga en cuenta los parámetros indicados para la redacción y clasificación del mismo.

Para el estudiante: Elabore la introducción de la práctica de laboratorio siguiendo los parámetros sugeridos.

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESARLIC. EN MICROBIOLOGÍA

BIOLOGÍA CELULAR

PRÁCTICA DE LABORATORIO 2. PROPIEDADES DE MEMBRANA Y TRANSPORTE PASIVO: DIFUSIÓN.

Docente: Rolando Hernández LazoDepartamento de Ciencias Naturales y Educación Ambiental. Fecha de realización: Grupo:

OBJETIVOS:

Objetivo General: Reconocer las diferentes composiciones de la membrana sometida a diferentes temperaturas realizadas sus procesos hipertónico, isotónico, hipotónico.

Objetivos Específicos: Identificar que al someter a 70°C hubo una rupture mayor de la membrane

de la remolocha ya que hizo un proceso de hipertonia. Analizar que a menor temperature no hubo una lisis en la membrana. Identificar diffusion de moleculas en el agua.

INTRODUCCIÓN

En el presente informe daremos a conocer las observaciones realizadas en el laboratorio acerca de las propiedades de la membrana de la remolacha, siendo esta sometida a distintos estados de temperatura.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Las membranas celulares son barreras selectivas que separan las células y forman compartimientos

Proteínaperiférica

Canal deTransporte

Colesterol

intracelulares. Entre sus funciones están:

Regular el transporte de moléculas que entran o salen de la célula o del organelo. Generar señales para modificar el metabolismo. Adherir

células para formar tejidos.

La membrana celular está formada por una capa doble de fosfolípidos, proteínas y carbohidratos. (Fig. 1). 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.

Fig. 1. Estructura básica de la membrana.

T R A N S P O R T E C E L U L A R : D I F U S I Ó N

Para que la célula funcione eficientemente, debe mantenerse en la misma un ambiente estable conocido como homeostasis. Para mantener este equilibrio existen mecanismos para el transporte selectivo de materiales hacia el interior o exterior de la célula. Las membranas de la célula son selectivamente permeables, permitiendo el paso de algunas sustancias o partículas (moléculas, átomos, o iones), e impidiendo el paso de otras. Esta selectividad se debe a la capa doble de fosfolípidos de la membrana. La forma en que las moléculas pasan por la membrana depende en parte de la polaridad de las mismas. Las moléculas hidrofóbicas, o no polares, pasan con relativa libertad a través de la capa de lípidos, mientras que moléculas hidrofílicas, o polares, incluyendo el agua, y las moléculas de mayor tamaño, pasan a través de canales formados por proteínas transportadoras. La regulación del transporte de las moléculas, o la dirección en que se mueven depende de su gradiente de concentración (diferencia en concentración entre dos lugares).

Las moléculas se mueven constantemente debido a su energía cinética y se esparcen uniformemente en el espacio disponible. Este movimiento, llamado movimiento browniano, es la fuerza motriz de la

difusión. Difusión 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.

PROCEDIMIENTO 1P R O P I E D A D E S D E L A S M E M B R A N A S

En los procedimientos que siguen a continuación se estudiará cómo algunos factores afectan el funcionamiento de las membranas celulares.

1.1. Efecto de la temperatura

En este ejercicio se usará la planta de remolacha (Beta vulgaris), cuyas células almacenan en la vacuola central el pigmento violeta betacianina.

M A T E R I A L E S

Por laboratorio:

Agua destilada Hielo.

Por mesa: Gradilla para tubos de ensayo. Dos vasos de 150 a 200 ml. Una remolacha Seis tubos de ensayo. Vaso con hielo. Sacabocado. Termómetro Regla Marcador de cera. Bisturí Agarradera de tubo de ensayo. Beaker. Probetas o pipetas de 5 ml. Envase con hielo

P R O C E D I M I E N T O

1. Corte seis pedazos de remolacha (15 mm de largo) con un sacabocado y colóquelos en tubos de ensayo rotulados del 1 al 5.

2. Añada 5 ml de agua al tubo 5 y colóquelo en el baño de hielo por 30 min.

3. Añada 5 ml de agua al tubo 1 y colóquelo en un baño de agua caliente a 70° C durante 1 min. Después de 20 min, remueva el pedazo de remolacha del tubo.

4. Deje que la temperatura del baño baje a 55 °C y haga lo mismo con el tubo 2.5. Repita el procedimiento de arriba con el tubo 3 a 37 °C y con el tubo 4 a 20 °C.6. Compare la intensidad de color de las soluciones en los tubos.7. Coloque los resultados (intensidad de color vs. temperatura) en la Tabla 1 y

después elabore un gráfico para ejemplicar dichos resultados.

1. ¿Qué tubo mostró más intensidad de color?

El tubo 1 mostro mas intensidad de color.

2. ¿Qué indica la intensidad del color?

Indica mayor ruptura en la membrana.

3. ¿Cómo afectan las temperaturas altas a las membranas celulares?

A temperaturas altas la membrane sufre una rupture mucho mas rapida.

4. ¿Qué le pasa a las células en temperaturas bajas?

A las celulas les llega un proceso de rigidez al someterse a temperaturas bajas, ya que su estructura no sufre una lisis de membrane tan rapida como sucede en las temperaturas altas.

Tabla 1 Efecto de temperaturaTubo Temperatura Intensidad de color

(1 = menos intenso; 6 = más intenso)

1 70 °C 62 55 °C 4

3 37 °C 3

4 20 °C 2

5 En baño de hielo 1

Para el estudiante: Realice una discusión de los resultados obtenidos a partir de la explicación de los hechos observados, teniendo en cuenta los elementos conceptuales del marco teórico de la guía o haciendo uso de bibliografía especializada.

1.3. Análisis de resultados

Se analiza la composicion de la mambrana de la remolacha a diferentes temperaturas donde se determina su comportamiendo al someterse a distintos grados de temperaturas, demostrando asi que a mayor grado sufre lisis o ruptura membranosa mas rapida puesto que se somete a un proceso hipertonico en donde logramos observar una mayor coloracion del solvente, siendo este proceso donde las celulas de la remolacha tiene una elevada concentracion en su interior por medio de la osmosis expulsa al exterior mas soluto.

PROCEDIMIENTO 2T R A N S P O R T E C E L U L A R: D I F U S I Ó N

2. Difusión

2.1. Difusión de moléculas en agua

En este procedimiento, se estudiará el movimiento browniano de las moléculas y el efecto de la temperatura sobre dicho movimiento.

M A T E R I A L E SPor puesto de trabajo:

Dos vasos de precipitación (beakers) Agua fría. Agua a temperatura ambiente. Colorante vegetal (Achote).

P R O C E D I M I E N T O

1. Añada agua a temperatura ambiente a un vaso y al otro vaso añada agua fría.2. Deje los vasos reposar por 10-15 min para que no haya movimiento del agua.3. Añada cuidadosamente una gota de colorante a cada envase y observe la dispersión de la

gota.4. ¿Afectó la temperatura la difusión del tinte? Explica tu observación.

Rta: si, debido a que observamos que al agregar el tinte a la temperature ambiente estE se precipito de manera rapida y en la temperatura baja 3°C el tinte no se precipito tan rapido si no de manera muy lenta.

2.2. Difusión a través de una membrana selectivamente permeable (diálisis)

En este procedimiento se usará una membrana de diálisis que posee poros de un tamaño determinado y que actúa como una membrana selectivamente permeable.

M A T E R I A L E S

Por mesa: Un vaso de precipitación (beaker) de 500 ml Una bolsa de diálisis y cordón o bandas de goma Rejilla y tubos de ensayo pequeños. Baño de maría y matraz pequeño con agua. Agarradera de tubo de ensayo Reactivo de Benedict Solución de yodo Cilindro graduado

Por laboratorio: Solución de glucosa 30 % y solución de almidón 1 %. Se usarán aproximadamente 25

ml de cada una por mesa (150 ml de cada solución por laboratorio).

P R O C E D I M I E N T O

1. Corte la bolsa de diálisis a 25 cm de largo y póngala en agua por unos minutos para abrirla.2. Añada a la bolsa aproximadamente la mitad de la solución de glucosa y la mitad de la

solución de almidón.3. Cierre la bolsa con un cordón o con una banda de goma, de forma que luego pueda

abrirla (Fig. 2a).4. Mezcle la solución dentro de la bolsa y enjuague con agua la superficie externa de la

bolsa; anote el color inicial de la solución dentro de la bolsa.5. Añada varias gotas de la solución de yodo a un vaso (beaker) con 300 ml de agua hasta

obtener un color dorado.6. Coloque la bolsa de diálisis dentro del agua por 30 min (Figura 2b).

(a) (b)

F i g u r a 2

7. Saque la bolsa del agua y colóquela en un vaso (beaker) vacío. Anote el color de la solución dentro de la bolsa y compárela con la solución en el primer vaso.

8. Realice la prueba de Benedict para las dos soluciones contenidas en las bolsas.

9. ¿Cuáles son los resultados de este experimento para las pruebas de yodo y de Benedict? Explique.

10. ¿Qué indican estos resultados?

11.¿Qué característica tiene la membrana de diálisis que afecta los resultados?

Para el estudiante: Discuta los resultados obtenidos en este ensayo, teniendo en cuenta los elementos conceptuales que se pueden aplicar a la difusión de moléculas de agua y difusión a través de una membrana selectivamente permeable (osmosis)

2.3. Análisis de resultados

En el experimento con la papa, lo que pasa es que la papa hace como la membrana celular y el agua que se encuentra a su alrededor entra a traves de ella y llega a la azucar y la disuelve.

CUESTIONARIO

1. ¿Cómo afecta la temperatura la permeabilidad de la membrana plasmática?

Con altas temperaturas la membrana se permeabiliza y se deshidrata perdiendo iones con sigo llevándose moléculas de agua y si la temperatura es baja pues la membrana se impermeabiliza secuestrando iones con moléculas de agua.

2) Explique con ejemplos concretos cuales son las sustancias que pasan a la célula a través de la membrana plasmática por difusión. Argumente.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA (ACOTAR SEGÚN NORMAS APA)

PARÁMETROS DE EVALUACIÓN DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO

1. Para el Estudiante:

NOMBRE DE LOS ESTUDIANTES DEL GRUPO

ITEM DE EVALUACIÓN VALOR

Johan Campo Cordoba

Usa atuendo requerido para estar en el laboratorio 4.0Llega puntual al laboratorio 5.0Es proactivo y dedicado en su quehacer práctico 5.0

Mantiene el orden y la disciplina en el laboratorio 4.0Intercambia opiniones con sus compañeros de manera respetuosa y cordial

4.5

Junior Perez Cortina

Usa atuendo requerido para estar en el laboratorio 5.0Llega puntual al laboratorio 5.0Es proactivo y dedicado en su quehacer práctico 5.0Mantiene el orden y la disciplina en el laboratorio 5.0Intercambia opiniones con sus compañeros de manera respetuosa y cordial

5.0

Danna Chavez Piñerez

Usa atuendo requerido para estar en el laboratorio 5.0Llega puntual al laboratorio 4.5Es proactivo y dedicado en su quehacer práctico 5.0Mantiene el orden y la disciplina en el laboratorio 5.0Intercambia opiniones con sus compañeros de manera respetuosa y cordial

5.0

Rosa Quintero Duran

Usa atuendo requerido para estar en el laboratorio 5.0Llega puntual al laboratorio 5.0Es proactivo y dedicado en su quehacer práctico 5.0Mantiene el orden y la disciplina en el laboratorio 5.0Intercambia opiniones con sus compañeros de manera respetuosa y cordial

5.0Usa atuendo requerido para estar en el

Lady Jimenez Rodriguez

laboratorio 4.5Llega puntual al laboratorio 4.0Es proactivo y dedicado en su quehacer práctico 5.0Mantiene el orden y la disciplina en el laboratorio 4.5Intercambia opiniones con sus compañeros de manera respetuosa y cordial

5.0Usa atuendo requerido para estar en el laboratorioLlega puntual al laboratorioEs proactivo y dedicado en su quehacer prácticoMantiene el orden y la disciplina en el laboratorioIntercambia opiniones con sus compañeros de manera respetuosa y cordial

2. Para el grupo:

ITEM DE EVALUACIÓN

VALORElaboran los objetivos de la práctica de manera correcta de acuerdo a los parámetros establecidos. 5.0Redactan la introducción de la guía con base en los principios establecidos en la metodología de la investigación. 5.0Describen sus resultados de manera clara teniendo mediante un discurso contextualizado y coherente a partir de hechos reales observados.

5.0Demuestran una actitud científica mediante los análisis construidos a partir de una hipótesis acertada y el uso de elementos conceptuales teóricos, con el fin de explicar los hechos observados.

5.0

Elaboran su pre-informe y organizan sus materiales de trabajo, previamente antes de ingresar al laboratorio. 5.0

ANEXOS