Practica “Plasmólisis y Turgencia”

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Al poner células vegetales vivas en contacto con soluciones cuyo potencial de agua es menor al potencial de agua del interior de la célula tiene lugar el fenómeno conocido como plasmólisis.

Teniendo en cuenta que el potencial hídrico de una solución está dado solamente por su potencial osmótico o de solutos (de acuerdo con la ec. 3) una célula sufrirá plasmólisis al ser sumergida en una solución con un potencial de solutos mayor que el potencial de agua del interior celular.

¿Cómo determinar el potencial osmótico del jugo vacuolar?

Existen diferentes métodos pero todos se basan en el siguiente principio:

La presión es una fuerza por unidad de área (P=F/A), de tal forma que la presión osmótica generada en la célula resultante de la ósmosis, produce una presión hidrostática sobre las paredes celulares la presión de turgencia (Ψρ). De acuerdo con la Tercera Ley de Newton, desde el exterior de la célula se ejerce una presión en sentido contrario, pero con la misma magnitud que se llama presión parietal (Pp).

Cuando se alcanza la condición de equilibrio (solución isotónica), no ocurre difusión neta de agua al interior de la célula y bajo esta condición de equilibrio:

ΨS = Ψρ = Pp (4)

ΨS de una solución diluida (siendo el soluto orgánico) se puede calcular de acuerdo con la siguiente ecuación:

Ψs = - R × T × n (5)

Donde:

R = 0.082 ATM. L. mol-1.° K-1

T = ° K

n = moles / L

Método plasmolítico

Está basado en conocer que concentraciones tiene una solución que comienza a provocar la plasmólisis en las células de un tejido.

Bajo estas condiciones se puede decir que la concentración de la solución (expresada en términos de potencial osmótico o de solutos) es igual al potencial de solutos en el interior de la célula ya que de acuerdo con la ec. 3:

ΨH = ΨS + Ψρ

Bajo condiciones de plasmolisis:

Ψ exterior = ΨH interior

(Ψρ- ΨS ) exterior = (Ψρ- ΨS) interior

Entonces tendremos que:

Ψρ exterior = 0 porque ya no hay membranas presentes.

Ψρ interior = 0 porque comienza a ocurrir la plasmólisis separándose la membrana de la pared celular

Ψs externo = Ψs interior

Utilizando la ecuación 5 se puede entonces calcular Ψs del jugo vacuolar.

Corrección a la ecuación 5

El potencial osmótico o de solutos depende del número de partículas disueltas y en este caso su medición se realiza utilizando una solución de NaCl (sustancia que se ioniza).

El coeficiente isotónico permite corregir el valor real de partículas que existen en la disolución, este valor depende del grado de disociación y varía con la disolución.

Ψs = - R × T × n × i (6)

(En la tabla 1 se expresan valores de i para diferentes concentraciones de NaCl)

¿Qué se puede tomar como solución isotónica?

Las observaciones en la práctica no se realizan en una sola célula, sino que se hacen cortes de tejidos que se ponen en contacto con las soluciones de diferentes concentraciones, y tampoco las células de un tejido son homogéneas, o sea, no tienen igual contenido osmótico, entonces:

De forma estadística se toma como valor promedio de solución isotónica aquella que provoque plasmólisis en el 50% de las células observadas.

Objetivo

Calcular el potencial osmótico del protoplasto celular de Allium cepa (cebolla) utilizando el método de plasmolisis.

Pregunta de investigación: Completar

Hipótesis: Escriba una hipótesis

Variables: Completar

Materiales y Métodos:

- Cebolla

- Bisturí

- Agua destilada

- Solución de Cloruro de Sodio (NaCl)

- Microscopio

- Porta y cubreobjetos

- Pipeta Pasteur

Desarrollo Experimental:

- Realizar cortes de epidermis inferior de hojas de A. cepa.

- Poner los cortes en un crisol de porcelana con agua destilada durante pocos minutos.

- Secar los cortes con papel de filtro y colocarlos en un portaobjetos con dos gotas de una solución de 0.7 molar de NaCl.

- Esperar 5 minutos, observar el grado de plasmólisis y calcular el porcentaje de células plasmolizadas.

- Repetir pasos 2, 3 y 4 en soluciones de 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2 y 0.1 molar de NaCl.

- Vuelque sus resultados en una tabla confeccionada “a priori” de las observaciones

- Realizar un gráfico del porcentaje de células plasmolizadas en función de la concentración de NaCl

- Buscar en la curva la concentración que corresponde al 50 % de las células plasmolizadas.

- Buscar el coeficiente isotónico correspondiente en la Tabla 1.

- Calcular el potencial osmótico del jugo vacuolar (ec. 6)

Tabla 1: Coeficientes isotónicos para el NaCl en función de diferentes concentraciones molares-

Concentración (M/L)

0.7

0.6

0.5