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]

3

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.