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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y TEXTIL
“LABORATORIO DE BIOQUÍMICA Y MICROBIOLOGÍA”
LABORATORIO N°1
“PROPIEDAD DEL AGUA EN SISTEMAS BIOLÓGICOS: ÓSMOSIS Y EFECTO DE LA
CONCENTRACION DEL MEDIO SOBRE CELULA HUMANA”
PI 721
PROFESORA: Dra. Jessica NIETO JUAREZ
ALUMNOS: Lucero DIAZ OBREGÓN
Martín TORRES REATEGUI
Melissa RICRA VALENCIA
2016
ÍNDICE
I. OBJETIVO GENERAL…………………………………………………………………… 1
II. INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………….. 1
III. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL………………………………………………… 3
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN………………………………………………………… 4
V. CONCLUSIONES………………………………………………………………………….. 5
VI. BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………………… 6
VII. ANEXOS……………………………………………………………………………………… 6
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PROPIEDAD DEL AGUA EN SISTEMAS BIOLÓGICOS: ÓSMOSIS
I. OBJETIVO GENERAL
Demostrar experimentalmente el fenómeno físico de ósmosis en: una papa
cruda y sancochada en un medio que contiene cloruro de sodio sólido, y en
gotas de sangre en agua destilada, suero fisiológico y solución de cloruro de
sodio al cinco por ciento.
II. INTRODUCCIÓN
La sangre humana se define como un tejido líquido compuesto por billones de
células y restos o fragmentos celulares inmersos en un líquido intercelular
amarillento. Se compone de 44% de glóbulos rojos, 55% de plasma (agua, sales
minerales y proteínas) y aproximadamente 1% de plaquetas y glóbulos blancos
[1].
Los glóbulos rojos, eritrocitos o también llamados hematíes, son células sin núcleo
que tienen forman de disco bicóncavo. Se generan en la médula ósea y su principal
función es la de transportar oxígeno hacia las células de los tejidos, a través de la
hemoglobina, la cual contiene hierro y es la que le da el color característico de la
sangre [2]. Requieren de una membrana que cuyos componentes permitan una
permeabilidad selectiva y que le den una deformidad ajustable. Estas células están
siempre sujetas a cambios de pH, cambios en la concentración de glucosa, presión
osmótica y otros factores. Aproximadamente se compone de 90% de hemoglobina
y un 10% de agua [5].
Fig. 2. Forma y dimensiones de los glóbulos rojos.
Fuente: http://fblt.cz/skripta/v-krev-a-organy-imunitniho-systemu/3-
formovane-krevni-elementy/
Fig. 1. Composición de la sangre humana. La parte amarillenta es el plasma y
la de abajo, los glóbulos rojos, blancos y plaquetas.
Fuente:
http://www.me.gov.ar/curriform/servicios/unidad/aprender/laminas/egb3
/lamn3-2.pdf
2
Los eritrocitos tienen una inusual estructura comparada con otras células
humanas, y como se mencionó en el párrafo anterior, carecen de núcleo,
mitocondria y retículo endoplasmático [3]. Estas células solo presentan una
membrana celular y dentro, componentes como enzimas y la hemoglobina. La
membrana celular consiste de tres componentes principales: proteínas
transmembranales, bicapa lipídica y citoesqueleto [4]. La bicapa lipídica es un
componente que varía en su composición y separa el citoplasma del medio
extracelular, es semipermeable e incompresible; constituye el 50% de la
membrana de los eritrocitos y presenta cantidades molares iguales de fosfolípidos
y colesterol que no ha sido esterificado, presenta, además, pequeñas cantidades de
glucolípidos.
La porción proteica y el citoesqueleto de la membrana son la causa del tamaño, la
estructura y la capacidad de deformación y flexibilidad de la célula. Dentro de la
capa proteica se encuentran los canales y las “bombas” de iones responsables del
movimiento iónico y de otros materiales entre su interior y el plasma de la sangre
[5] y [6]. Las enzimas presentes en el citoplasma permiten degradar la glucosa de
forma anaerobia, permitiendo un aporte suficiente de ATP para mantener el
transporte activo de iones y así regular el equilibrio osmótico. Por último, se tiene
a la hemoglobina, la cual es una proteína que contiene hierro y es capaz de atrapar
al oxígeno y al dióxido de carbono [2].
Fig. 3. Esquema de la membrana eritrocitaria.
Fuente: referencia bibliográfica [5]
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III. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
a) Materiales
Reactivo Sol. NaCl 5% Suero fisiológico 0.9%
H2O Alcohol antiséptico
Volumen 2 mL 2 mL 2 mL 10 mL
b) Procedimiento
Ósmosis en membranas vegetales
-Cortar por la mitad la papa cruda y sancochada.
-Cortar la parte redonda extrema de cada papa.
-Preparar dos placas Petri y añadir agua.
- Realizar un agujero en el centro de cada papa y colocar NaCl sólido en él.
-Colocar las papas en las placas Petri.
-Observar el fenómeno y tomar anotaciones.
Efecto de la concentración del medio sobre célula humana
-Desinfectar la yema del dedo del cual se va extraer la sangre.
-Colocar dos gotas de sangre humana en tres lunas de relojes limpios y
desinfectados.
-Añadir 2mL de H2O, suero fisiológico, y solución de NaCl al 5% en las lunas
de reloj.
-Dejar reposar 15 minutos las muestras.
-Colocar 2 gotas de cada muestra en los portaobjetos y cubrirlos con los
cubreobjetos.
-Llevar las muestras al microscopio óptico y tomar anotaciones a las
observaciones.
Materiales
Equipos
Muestra biológica
Tubos de
ensayo
Cuchillo
Pipeta Pasteur y
goma
Microscopio óptico
Papa cruda
Gradilla
Pelador
Placa Petri
Portaobjeto
Papa cocida
Jeringas estériles con aguja
Tabla para
picar
Algodón Cubreobjeto
Sangre humana
Tabla N°2: Materiales, equipos y muestras bilógicas usadas en la experiencia.
Tabla N°1: Volúmenes usados de los reactivos
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IV.RESULTADOS Y DISCUSIÓN
ACTIVIDAD N°1: Demostración del fenómeno de ósmosis
Papa cruda Papa cocida
Observaciones: Observaciones: - El agua ascendió por la membrana
de la papa, y llegó a la parte superior diluyendo la sal depositada en el orificio central.
- La membrana permaneció húmeda después del ascenso, pues la cantidad de sal era considerable.
No se observó ascenso de agua por la membrana de la papa.
ACTIVIDAD N°2: Efectos de la concentración del medio sobre la célula
Sangre humana en H2O destilada Sangre humana en suero fisiológico
Observaciones: Observaciones: Se observó glóbulos rojos hinchados y en algunos casos se observaron aglomeraciones de estos.
Se observó glóbulos rojos sin alteración en su estructura. Estos no se encontraban aglomerados.
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V.CONCLUSIONES
a) El ascenso del agua por la membrana de la papa, ocurre porque la cantidad de
soluto (sal) es mayor dentro del agujero de la papa que en la solución, por ello el
agua entra por la membrana para diluir este desbalance.
b) El agua no ascendió en la papa sancochada, pues las células están muertas y su
membrana no permite que se dé la ósmosis.
c) Los glóbulos rojos se ven más grandes y agrupados en agua destilada, esto
debido a que la concentración de iones en la célula es mayor que la del medio
hipotónico, por ello el agua entra en la célula para diluir esta concentración y llegar
al equilibrio osmótico.
d) El suero fisiológico contiene una concentración similar a la concentración de
iones presentes en la célula, es decir, es un medio isotónico, por lo que, en poco
tiempo la velocidad de ingreso y salida de agua en la célula se igualan y se llega al
equilibrio osmótico. Por ello, no se observan glóbulos rojos hinchados ni
deshidratados.
e) Los glóbulos rojos se distorsionan debido a que se deshidratan como resultado
de la diferencia de concentraciones entre el medio hipertónico y las células; es por
eso que el agua sale de la célula para diluir el medio, produciéndose el fenómeno
de la crenación.
Sangre humana en NaCl al 5%
Observaciones:
Los glóbulos rojos, observados en aglomeraciones, se deshidrataron, distinguiéndose formas distorsionadas de las células.
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VI.BIBLIOGRAFÍA
[1] Celis, A. y Perlmuter, S. La Sangre Humana. Unidad de Recursos Didácticos.
Ministerio de Educación Presidencia de la República. Argentina, 2001.
http://www.me.gov.ar/curriform/servicios/unidad/aprender/laminas/egb3/lam
n3-2.pdf
[2] Universidad de Cantabria. Eritrocitos. España, 2011.
http://ocw.unican.es/ciencias-de-la-salud/fisiologia-humana-2011-
g367/material-de-clase/bloque-tematico-2.-fisiologia-de-la-sangre/tema-2.-
globulos-rojos-eritrocitos-o-hematies/globulos_rojos_eritrocitos_o_hematies.pdf
[3] Red Blood Cells Functions, Size, Structure, Life Cycle, Pictures. Recuperado el
13/04/16.
http://www.healthhype.com/red-blood-cells-functions-size-structure-life-cycle-
pictures.html
[4] The Erythrocyte Membrane. Recuperado el 13/04/16.
http://dwknowles.lbl.gov/membrane/membrane.html
[5] Bernadette, R. Hematología: fundamentos y aplicaciones clínicas. 2da Edición.
Editorial Médica Panamericana. Argentina, 2004.
https://books.google.com.pe/books?id=rFqhpbKnWX8C&pg=PA92&lpg=PA92&dq
=bicapa+lipidica+eritrocito&source=bl&ots=sqlsaoqhTv&sig=zc2Fokep8zvpcIkzEj
2Pi_i-
vSM&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwjDhuOF_YrMAhUFGB4KHZHgBA8Q6AEISjAH#v
=onepage&q=bicapa%20lipidica%20eritrocito&f=false
[6] Voet, D. y Voet, J. Bioquímica. 3ra Edición. Editorial Médica Panamericana.
Argentina, 2004.
https://books.google.com.pe/books?id=r5bedH_aST0C&pg=PA423&lpg=PA423&d
q=citoesqueleto+eritrocito&source=bl&ots=RmjJgSt7T7&sig=M_6CvRVPhhZ1Nc7S
ys4zEWzRxF4&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwiUr9y4govMAhWHFR4KHQ5WCe0Q6
AEIOjAG#v=onepage&q=citoesqueleto%20eritrocito&f=false
VII. ANEXOS
CUESTIONARIO
1. Identificar y describir tres procesos de ósmosis que se utilizan en la
industria o en la cocina y que lo observamos en nuestra vida cotidiana.
- Cuando se cocina un caracol, al agregar sal a su cuerpo, se incrementa la
concentración de esta en el exterior y, debido a que el caracol no tiene
una protección adecuada ante estas condiciones, el agua de sus células
comienza a salir hasta llegar a un equilibrio, causando su muerte si
suficiente cantidad de sal es agregada.
- En frutos secos como las pasas o en los frejoles, cuando son sumergidos
en agua se hinchan; esto se debe a que, al haber menor concentración de
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agua dentro de las células de estos alimentos, se busca establecer un
equilibrio y, por lo tanto, el agua del exterior ingresa, produciéndose el
hinchamiento notado.
- Durante el proceso de curado de alimentos, se agrega sal para su
conservación. Al igual que en el primer ejemplo, el agua de las células
pasa a la zona con mayor concentración de sal, evitando la proliferación
de bacterias.
2. En una solución hipertónica, ¿el agua se mueve hacia adentro o hacia
afuera de las células? Explique por qué el agua se mueve de ese modo.
Hacia afuera, debido a que el agua buscará llegar al equilibrio osmótico; es
decir, tratará de igualar la concentración de solutos de la solución (la cual es
mayor, por ser hipertónica) con la de la célula.
3. En una solución hipotónica, ¿el agua se mueve hacia adentro o hacia
afuera de las células? Explique por qué el agua se mueve de ese modo.
Hacia adentro, ya que, al estar en mayor concentración los solutos de la
célula, el agua tratará de disminuirla para equilibrarse con la concentración
de solutos de la solución hipotónica.
4. Explique el significado de los términos plasmólisis y turgencia, y en
qué medio y tipo de células se originan.
Ambos son fenómenos opuestos que ocurren en las células vegetales. El
término plasmólisis se refiere al encogimiento de la célula, es el fenómeno
en el cual la célula pierde agua, estando en una solución hipertónica,
pudiendo provocar la muerte de la planta si no se la hidrata. Por otro lado,
lo contrario a la plasmólisis es la turgencia, la cual hace referencia al
hinchamiento de la célula, producto de estar inmersa en un medio
hipotónico.
5. Indicar el tipo de fenómeno que ocurre cuando la célula animal se
encuentra solución hipotónica e hipertónica.
Análogamente a los términos opuestos en las células vegetales, las células
animales presentan los fenómenos de crenación y hemólisis. La crenación
se da en soluciones hipertónicas, provocando la muerte de la célula por
estar deshidratada; mientras que, la hemólisis, es lo que ocurre cuando la
célula se llena de agua hasta que se destruye al no resistir la presión,
estando en una solución hipotónica.
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MICROSCOPIO OPTICO:
Los objetivos son piezas formadas por
sistemas de lentes convergentes, corregidas
para las aberraciones cromática y esférica que
son los grandes retos de la microscopía óptica.
La aberración cromática se debe a que la luz
visible está compuesta por
muchas radiaciones, las cuales sufren una
desviación desigual debido a que la lente no
puede enfocar todos los colores en un
determinado punto. Por este motivo, la
distancia focal será diferente para los distintos
colores. Se forman así imágenes a diferentes
distancias de la lente, una por cada color
incidente. Para corregir esto, se ponen dos
lentes diferentes adosadas para que el
conjunto tenga la misma distancia focal para
dos colores. Este sistema de lentes se
llama acromático y se emplea vidrio flint
(silicato de potasio y cromo) y vidrio crown
(silicato de potasio y calcio).
La aberración esférica se produce porque los rayos que atraviesan la lente cerca de
sus extremos convergen en un punto más cercano a la lente respecto a los que
cruzan por el centro. En este modo se forman una serie de focos del mismo objeto
sobre el eje principal, logrando así una imagen borrosa. Esta aberración se puede
corregir en distintos modos, por ejemplo poniendo un diafragma contra la lente,
permitiendo solo el paso a los rayos centrales.