INTRODUCCIÓN

La actividad osmótica de una sustancia no depende del tamaño de las partículas, sino exclusivamente del número de estas en un determinado volumen, es decir de su concentración. En el caso de la disolución de una sal o de cualquiera otra sustancia que esté disociada en iones, esta tiene una actividad osmótica mayor que la que le corresponde por su molalidad, por cuanto cada ion representa una partícula osmóticamente activa. Siendo la actividad osmótica independiente del tamaño de las partículas, un ion de sitio (peso atómico = 6.94) ejerce el mismo efecto que, por ejemplo, una molécula de azúcar o sacarosa, o de almidón.

El objetivo principal fue observar la actividad osmótica de la sacarosa en comparación con la del almidón que es una sustancia coloidal, macromolecular.

MARCO TEÓRICO

La ósmosis es conocida desde la antigüedad como una disolución de un solvente (normalmente agua) y un soluto formado por uno o varios componentes químicos (sales) en disolución.

Si colocamos a un lado de una membrana agua pura y al otro lado agua con sales minerales, pasará agua pura hacia el lado de agua con sales hasta que se equilibren las presiones, la diferencia de altura manométrica entre ambos niveles es lo que conocemos como presión osmótica de la disolución.

El fenómeno de la ósmosis es un equipo experimental, ya que el flujo osmótico ocurre precisamente en dirección contraria a la que se espera por comparación con los sistemas hidrodinámicos.

Por otro lado la difusión es un proceso físico irreversible, en donde la membrana celular, en general, se encuentra constituida por fosfolípidos, los cuales están formados por una cabeza polar hidrofílica (fosfato cargado eléctricamente) y dos colas apelares e hidrológicas (ácidos grasos). De acuerdo con las propiedades de los fosfolípidos estos se organizan formando una bicapa lipidia, la cual se constituye en una barrera de protección y proceso de intercambio de sustancias con el medio externo.

El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, 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 otras palabras, es el cambio de un medio de mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico).

El transporte activo, a diferencia del pasivo, se presenta a través de transportadores, los cuales requieren de energía para transportar moléculas a través de la membrana aún en contra del gradiente de concentración, un ejemplo de ello, son las proteínas que hacen parte de las membranas celulares, estas utilizan la energía proporcionada por el ATP o por los carbohidratos de la membrana para transportar moléculas

Soluciones isotónicas, hipotónicas e hipertónicas.

Las membranas biológicas están formadas por una bicapa lipídica que contiene proteínas integrales y periféricas. Se caracterizan por ser semipermeables o selectivamente permeables, esto significa que permiten el paso libre de agua y sustancias de bajo peso molecular sin carga a través de ellas, más fácilmente que el movimiento de sustancias cargadas y grandes moléculas de soluto.

Las soluciones isotónicas tienen una concentración de soluto igual a la del citoplasma celular, por lo que los potenciales hídricos son iguales, la célula se encuentra en equilibrio osmótico con el medio. Una solución hipotónica tiene una

concentración de soluto menor que el citoplasma celular, por lo que la célula absorbe agua y se hincha, aumentando la presión de turgencia, que es una presión hidrostática que se ejerce sobre la pared celular. Una solución hipertónica tiene una concentración de soluto mayor que el citoplasma celular, por lo que tiene un potencial hídrico menor que el del contenido celular. La célula pierde agua, la membrana se retrae separándose de la pared y la células se vuelve flácida, se dice que la célula se ha plasmolizado.

PROCEDIMIENTOS

1. Demostración de la actividad de la sacarosa y el almidón

Se tomaron 2 zanahorias y se les hizo un hueco cónico con una profundidad de 3 a 4 cm en el corazón de cada una de ellas dejando las paredes delgadas pero intactas. Se les lleno una con sacarosa y la otra con almidón. Se mantuvo las zanahorias verticalmente durante el experimento y se hicieron observaciones durante 1, 2, 24, 48 horas.

2. Difusión y precipitación

Este método consistió en colocar dentro de un frasco de vidrio una solución de yodo. En bolsa de papel celofán se agregaron muestra de almidón y agua destilada; las bolsas se ataron con un hilo para evitar las mesclas de las sustancias. El frasco se cubrió con papel aluminio y se hicieron las observaciones a las 1, 24 horas y a la semana.

3. Efectos de la concentración molar en el déficit de la presión de difusión

En el último método se cortaron pedazos muy pequeños y finos de papa, que se introdujeron en varios tipos de soluciones de sacarosa y agua destilada. Se tomaron un peso inicial de cada pedazo de papa y se compararon después del final de las observaciones. Las observaciones respectivas se hicieron a las 2 horas.

OBJETIVOS

Observar y comparar la actividad osmótica de la sacarosa y el almidón.

Estudiar la inactivación de las partículas de un soluto por combinación de otras sustancias en la concentración osmótica del sistema.

MATERIALES

Zanahorias Cuchillo Solución de sacarosa Solución de almidón Papel celofán Hilo Solución de yodo Papel aluminio Papa Tubos de ensayo Agua destilada

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

1. Determinación de la actividad de la sacarosa y del almidón

Zanahoria con sacarosa Zanahoria con almidón1 horas

Siguió igual que al momento inicial, no disminuyo el volumen ni presentó cambios

Siguió igual que al momento inicial, no disminuyo el volumen ni presentó cambios.

2 horas

Las células empezaron a secretar agua.

No presentó cambios observables ni ninguna diferencia a la observación anterior.

24 horas

Disminuyó un poco, se notó la acumulación de un sedimento de color blanco, la zanahoria presentaba una consistencia dura.

Se notó el cambio, presento un olor poco agradable, presentó perdida de agua y la zanahoria estaba muy blanda lo que la hacía parecer débil.

48horas

La sacarosa parecía no disminuir su volumen, y el sedimento estaba en grande cantidades y la zanahoria no perdía su consistencia

El almidón parecía haberse perdido por completo y la zanahoria parecía estar en un estado de descomposición.

Zanahoria con sacarosa

Observaciones: Los resultados obtenidos cuando se agrego la sacarosa a la zanahoria en el paso de una hora no fue evidente y su composición no cambio, a las dos horas las células empezaron a secretar agua para contener el exceso de concentración de azúcar, en los días siguientes se pudo apreciar la formación de un sedimento de color blanco en la parte

superior de la zanahoria que poseía sacarosa, se debió a que la transformación de este azúcar, soluble en almidón dentro de una célula, resulta en una fuerte reducción de la concentración osmótica. Podemos afirmar que la formación de un sedimento de color blanco en la parte superior de la zanahoria que poseía sacarosa, se debió a que la transformación de este azúcar, soluble en almidón dentro de una célula, resulta en una fuerte reducción de la concentración osmótica, mientras que el proceso inverso, es decir el desdoblamiento del almidón en azúcar tendrá un efecto contrario. Otro dato que cabe destacar es la presencia de sacarosa durante todo el experimento, pues esta se presentó en un volumen constante.

Zanahoria con almidón

Observaciones: en la primera hora no se noto ningún cambio visible, a los dos días se presento el primer cambio que fue un olor poco agradable y perdida de agua lo que le hizo ponerse blanda y de una consistencia débil con lo que se dedujo que el almidón presentó mayor actividad osmótica pues en el montaje la relación es que la concentración de sacarosa dentro de la zanahoria es mucho mayor que la de almidón, por lo que absorbió mucho más almidón que sacarosa.

Al cuarto día el almidón parecía a verse perdido por completo mientras que la zanahoria estaba iniciando a entrar en un estado de descomposición.

2. Difusión y precipitación

Bolsa con agua Bolsa con almidón1 horas Ningún cambio. Ningún cambio.

2 horas Aun no hay evidencia de cambio.

Aun no hay evidencia de cambio.

24 horas Igual color. El interior poseía un color azul fuerte.

1semana

El agua tenía una tonalidad amarillenta. La solución seguía azul fuerte.

Bolsa con solución de almidón

Observaciones: El papel celofán actuó como una membrana semipermeable. La tonalidad azul de la bolsa con almidón sugiere que el movimiento se dio de un lugar de menos concentración a mayor concentración. El color de la solución de yodo seguía con su color original, lo que prueba que la bolsa no presento ninguna fisura.

Bolsa con agua destilada

Observaciones: el agua destilada se tiñó con la solución de yodo lo que demostró que este se filtro hacia el interior de la bolsa, pues en condiciones normales no hay paso de esta hacia el interior.

3. Efectos de la concentración molar en el déficit de la presión de difusión.

Sustancia Peso inicial Peso final DiferenciaH2O 0,7465 0,8039 0,0574Saca. 0.1 M 0,7616 0,8935 0,1319Saca. 0.2 M 0,7616 0,8935 0,1319Saca. 0.3 M 0,5848 0,6336 0,0488Saca. 0.4 M 0,637 0,6654 0,0284Saca. 0.5 M 0,647 0,6294 -0,0176Saca. 0.6 M 0,8061 0,7483 -0,0578Saca. 0.7 M 0,7654 0,8593 0,0939Saca. 1 M 0,8564 0,7337 -0,1227

.

H2O 0.1 M 0.2 M 0.3 M 0.4 M 0.5 M 0.6 M 0.7 M 1 M

-0.15

-0.1

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

diferencia de pesos de las papas

Al observar los resultados se logró deducir que a mayor concentración de sacarosa, menor peso del pedazo de papa; lo cual tiene como explicación el fenómeno de difusión, pues el medio posee mayor cantidad de soluto y para equilibrar la relación la célula se ve obligada a perder agua. En pequeñas concentraciones la célula absorbió agua pues la cantidad de soluto presente en esta era mayor que en el sustrato, como se observa en la grafica. Es en estos casos donde se manejan los términos de solución hipertónica, isotónica e hipotónica.

CONCLUSIONES

La actividad osmótica depende de las concentraciones en las que se encuentre una determinada sustancia. Para determinar este proceso se deben manejar a la perfección los términos hipertónico, isotónico e hipotónico; ya que con el manejo de este se puede determinar que sustancia pasa ya sea al interior o al exterior de una célula. Y que de manera objetiva podemos afirmar que en el montaje de la zanahoria con el almidón se presentó mayor actividad osmótica pues en el montaje la relación es que la concentración de sacarosa dentro de la zanahoria es mucho mayor que la de almidón, por lo que absorbió mucho más almidón que sacarosa.

BIBLIOGRAFÍA

Salisbury F, Ross C, González V. 2008. Fisiología vegetal. Grupo Editorial Iberoamerica. México D.F. ISBN 9706250247. 759 pp.

Moreira R, Chenlo F, Oliveira H, Chaguri L. 2010. Coeficientes de difusión efectiva en el secado convectivo de castañas pre-tratadas osmóticamente con disoluciones de glucosa y sal. 5 pp.

ACTIVIDAD Y EQUILIBRIO OSMÓTICO

KLEYVER AYAZO BADELANDREA BRACAMONTE MACEA

HERNAN NAVARRO AGUASEVER LEONARDO OLIVA RHENALS

III SEMESTRE

DOCENTEEURIEL MILLAN

UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERIAS

PROGRAMA DE INGENIERIA AGRICOLASINCELEJO-SUCRE

2012