biologia nro 08
Post on 20-Jan-2016
62 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
I. INTRODUCCION:
La vida celular depende del continuo intercambio con el medio externo, ya que la Célula
debe tomar de este, los nutrientes y expulsar hacia él, los productos de su metabolismo.
El intercambio se establece a través de la Membrana celular, la cual se comporta como
una estructura semipermeable que permite el paso de determinadas sustancias e
impide el de otras.
La membrana está constituida por una bicapa de moléculas lipídicas, orientadas de
forma tal que sus grupos polares quedan expuestos hacia las interfases interna y
externa, mientras que los grupos apolares se disponen hacia el nterior, alejados del
agua. La bicapa lipídica se ve interrumpida en determinados puntos por la presencia de
moléculas proteicas.
De acuerdo con la estructura molecular de las sustancias que atraviesan la membrana,
el paso se efectúa a través de la parte lipídica o de la proteica.
Las sustancias apolares se solubilizan en los lípidos de membrana y la atraviesan
fácilmente; las sustancias polares pequeñas atraviesan los polos proteicos. En ambos
casos la Sustancia se mueve siguiendo su potencial químico y el mecanismo se conoce
como permeabilidad simple. Las sustancias polares cuyo diámetro molecular sobrepasa
el diámetro máximo de los poros, requieren de un mecanismo especial de paso a través
de la membrana, en el cual están involucradas las proteínas de membrana; este
mecanismo se conoce como transporte mediado o facilitado.
El transporte a través de los compartimientos del organismo generalmente va seguido de
transporte de Agua mediante el proceso conocido como Osmosis.
Cuando entre dos compartimientos separados por una membrana semipermeable existe
una diferencia de concentración de solutos, lo cual constituye un desequilibrio, el
sistema restablece el equilibrio moviendo el Soluto y/o el solvente.
II. OBJETIVOS:
Comprobar algunas propiedades de las membranas biológicas como la
permeabilidad selectiva.
PIENSA EN GRANDE Página 1
SOLUCIONES ISOTÓNICAS:
Concentración de solutos: igual dentro y fuera de la Célula.
Concentración de Agua: igual dentro y fuera de la Célula.
Flujo de Agua: de afuera hacia adentro y viceversa.
Fenómenos: ninguno
SOLUCIONES HIPERTÓNICAS:
Concentración de Solutos: mayor concentración fuera de la Célula.
Concentración de Agua: menor concentración fuera de la Célula.
Flujo de Agua: de adentro hacia fuera
Fenómenos: las células se encogen (deshidratación). En los glóbulos
rojos toma el nombre de Crenación. En células vegetales se denomina
Plasmólisis.
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
Comprobar el efecto que tienen algunos agentes químicos sobre las membranas
biológicas.
La importancia del entorno para mantener la integridad de la Membrana celular.
III. MARCO TEORICO:
MOVIMIENTOS MOLECULARES
1. Difusión: Paso de solutos de una zona de mayor concentración a otra de menor
concentración.
2. Ósmosis: Paso de solvente a través de una membrana semipermeable. También
se llama difusión de agua
En base a la variación de la concentración de las soluciones tanto en el interior
como en el exterior de la Célula, son tres tipos diferentes de soluciones biológicas:
PIENSA EN GRANDE Página 2SOLUCIONES HIPOTÓNICAS
Concentración de Solutos: menor fuera de la célula.
Concentración de agua: mayor concentración fuera de la Célula
Flujo de agua: de afuera hacia adentro
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
MECANISMOS DE TRANSPORTE DE SUSTANCIAS
PIENSA EN GRANDE Página 3
SOLUCIONES HIPOTÓNICAS
Concentración de Solutos: menor fuera de la célula.
Concentración de agua: mayor concentración fuera de la Célula
Flujo de agua: de afuera hacia adentro
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
1. TRANSPORTE PASIVO.
El movimiento de sustancias por una membrana, que va hacia un gradiente de
concentración, presión o carga eléctrica.
No requiere de gasto de energía por la célula.
Los gradientes ofrecen la energía potencial para efectuar el movimiento y controlan la
dirección del mismo hacia adentro y fuera de la célula.
a) Difusión simple: difusión de agua, gases disueltos, o moléculas liposolubles o
través de una bicapa fosfolipídica de una membrana.
b) Difusión facilitada: Difusión de moléculas (generalmente solubles en agua) a
través de una membrana, con participación de la proteína de membrana. La mayor
parte de las moléculas solubles en agua, como los iones (K, Na, Ca), los aminoácidos
y los monosacáridos no pueden moverse por la bi capa de lípidos sino a través de las
proteínas
2. TRANSPORTE ACTIVO.
Movimiento de sustancias a través de una membrana, generalmente en contra de una
gradiente de concentración, utilizando la energía celular.
IV. MATERIALES:
PIENSA EN GRANDE Página 4
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
Pipeta de 5ml
Soluciones 0.3M de Urea, tiourea, glicerol, Glucosa y Sacarosa
Sangre humana
Cronometro
PIENSA EN GRANDE Página 5
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
V. MÉTODOS DE EXPERIMENTACION:
PIENSA EN GRANDE Página 6
EXPERIMENTO 1: Hemólisis producida por interacción de agentes químicos con la membrana celular.
MATERIALES:
Solución saturada de jabón
Solución de Cloruro de Sodio
Cloroformo
Etanol
Sangre humana fresca
Pipeta de 10 ml
1 gotero
PROCEDIMIENTO
1. Colocar 10 ml de cloruro de Sodio al 0.9% en 3 tubos de ensayo
2. Añadir 2 gotas de Sangre humana a cada tubo
3. Conserve uno de los tubos como control y a los otros tres añadir
respectivamente 2 gotas de solución saturada de jabón, cloroformo
(manipular con cuidado, agente irritante), y alcohol etílico.
4. Agite rápidamente y deje la solución en reposo durante 15 minutos
5. Observe los tubos y compárelos con el control.
EXPERIMENTO 2: Hemolisis producida por efecto de Permeabilidad
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
SUSTANCIA TIEMPO DE HEMOLISIS(MINUTOS)
UREA (TUBO1) 0.93 SEGUNDOS
GLUCOSA (TUBO 2) 0.02MINUTOS
GLICEROL (TUBO 3) 4 MINUTOS
ETER DIETILICO (TUBO 4) -------------------------------------------------------
SACAROSA (TUBO 5) 5 MINUTOS
VI. RESULTADOS
PIENSA EN GRANDE Página 7
MATERIALES:
Pipeta de 5ml
1 gotero
Soluciones de 0.3M de Urea, tiourea,
glicerol, glucosa y Sacarosa
Sangre humana.
Cronometro.
PROCEDIMIENTO
1. Colocar 2 ml de solución 0.3 M a probar (úrea, glucosa, etc) en un tubo
de ensayo rotulado y adicione una gota de Sangre mezclando
inmediatamente.
2. Mida el tiempo de Hemolisis.
EXPERIMENTO 1: Hemólisis producida por interacción de agentes químicos con la membrana celular.
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
1. Colocar 10 ml de cloruro de Sodio al 0.9% en 3 tubos de ensayo
Debemos seleccionar 3 tubos de ensayo
que se encuentren completamente limpios,
posteriormente los marcamos con los
números romanos I, II y III. Después de la
marcación de los tubos procedemos a
colocar la muestra de Cloruro de Sodio en
cada tubo. El Cloruro de Sodio actúa como
un estabilizador del sistema, evitando que
se produzca la Hemólisis de los Glóbulos
rojos. En otras palabras esta solución equilibra la cantidad de Sodio y Agua, convirtiendo
a todo el sistema en una solución isotónica.
2. Añadir dos gotas de sangre humana a cada tubo
Tomamos la sangre que ha sido
proporcionada por el profesor, la
destapamos cuidadosamente y con la ayuda
de un gotero extraemos 2 gotas de sangre
para cada tubo de ensayo. Debemos tener
mucho cuidado para introducir la sangre
(evitar que choque con las paredes del
tubo). Para esto debemos actuar con
firmeza, sin hacer temblar la mano.
PIENSA EN GRANDE Página 8
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
3. Conserve uno de los tubos como control y a los otros tres añadir
respectivamente 2 gotas de solución saturada de jabón, cloroformo (manipular
con cuidado, agente irritante), y alcohol etílico.
En una mesa adyacente preparamos una
solución saturada de jabón (jabón de
baño), después la introducimos 2 gotas de
esta solución a los tubos I y II. No se
introduce la solución al tubo III, ya que
este ha sido elegido como “tubo de
control”. Esto nos permitirá observar las
diferencias entre las muestras que
presentan y no presentan esta solución.
Posteriormente agregamos 2 gotas de alcohol etílico a los dos primeros tubos.
4. Agite repetidamente y deje la solución en reposo durante 15 minutos.
Después de haber adicionado las soluciones
ya anteriormente mencionadas, ahora
tenemos que agitar los tres tubos y esperar
un tiempo aproximado de 15 minutos para
que se comiencen a notar las diferencias
entre los tubos de de ensayo de prueba con
el tubo de ensayo de control. Para esto
hemos elegido a dos compañeros, quienes
serán los encargados de analizar y anotar
cuales han sido los principales cambios en las diferentes muestras de sangre.
PIENSA EN GRANDE Página 9
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
5. Observe los tubos y compárelos con el control
A los 15 minutos aun no se puede asegurar a
ciencia cierta que se haya producido un
cambio, los tubos I, II y III tienen casi la
misma opalescencia. Es por eso que se ha
dejado que pase un poco más de tiempo
para poder observar los cambios.
Teóricamente el tubo III debería presentar
una mejor transparencia que los demás
tubos, pero raramente el tubo II es el que presenta una mayor transparencia. Esto se
puede deber a muchos factores que pasare a explicar en la discusión de las
experiencias realizadas. El tubo I presenta casi la misma naturaleza que el tubo II.
La deducción exacta sería la siguiente:
PIENSA EN GRANDE Página 10
+ SOLUCIONES DESESTABILIZADORAS, ENTONCES MAYOR PROBABILIDAD DE HEMOLISIS.
-SOLUCIONES DESESTABILIZADORAS, ENTONCES MENOR PROBABILIDAD DE HEMOLISIS.
EXPERIMENTO 2: Hemolisis producida por efecto de Permeabilidad
SEGÚN LA TEORIA LOS TUBOS QUE HAN DESARROLLADO
HEMOLISIS DEBERIAN PRESENTAR MAS TRANSPARENCIA QUE
LOS DEMAS TUBOS(color rojo brillante translucido)
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
1. Colocar 2 ml de solución 0.3 M a probar (úrea, glucosa, etc) en un tubo de
ensayo rotulado y adicione una gota de Sangre mezclando inmediatamente.
Tomamos cinco tubos de ensayo y los
codificamos con los números 1, 2, 3, 4, 5;
posteriormente agregamos las sustancias
indicada: tubo1 (úrea), tubo2 (glucosa),
tubo 3(glicerol), tubo 4(éter dietílico) y al
tubo 5(sacarosa). Al finalizar este
procedimiento agregamos una gota de
sangre a casa tubo.
2. Mida el tiempo de hemolisis:
La primera hemolisis ocurrió en el tubo
número 2, que contenía Glucosa,
reaccionó de una manera rápida (0.02
minutos). La muestra del tubo número 1
reacciono a los 0.93 minutos. El tubo
número 4 no reaccionó (no hubo
hemolisis, ni coloración roja),
simplemente sedimento al fondo por ser
de naturaleza inmiscible. En el tubo numero 5 hubo hemolisis más un pequeño
precipitado. El tubo numero 3 también hemolisó y presento un color rojo brillante
translucido.
VII. DISCUSION
EXPERIENCIA NUMERO 1:
La experiencia número 1 no fue tan satisfactoria de acuerdo a lo que dice la teoría.
PIENSA EN GRANDE Página 11
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
PIENSA EN GRANDE Página 12
Según la teoría: El fenómeno de hemólisis. Los tubos 1 y 2 son
soluciones de eritrocitos no hemolisados, el tubo 3 contiene una
solución de eritrocitos hemolisados. Todos los tubos poseen una
coloración roja, característica de la hemoglobina. Sin embargo,
en el tubo 3 se observa que la solución es más brillante. El
experimento debería notarse así al final:
Los factores negativos en la experiencia fueron:
Ausencia de soluciones Las soluciones no tenían una concentración exacta La falta de instrumentos de Laboratorio Dilación del alumnado Otras causas
El experimento no salió como esperábamos, obteniendo el sgte resultado:
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
EXPERIENCIA NÚMERO 2:
VIII. CUESTIONARIO
1. Investigue en base a qué mecanismos cada una de las soluciones saturadas de jabón,
cloroformo y alcohol etílico causan lisis celular de los eritrocitos.
Jabón: Los jabones rompen la barrera lipídica solubilizando las proteínas e
interrumpiendo la interacción lípido-lípido, lípido-proteína y proteína-proteína. Los
jabones, al igual que los lípidos, se asocian entre ellos y se unen a superficies
hidrofóbicas. Se componen de una cabeza polar hidrofílica y una cola no polar
hidrofóbica.
PIENSA EN GRANDE Página 13
No todas las muestras sufrieron Hemólisis, el que solo sedimento
pero no hemolizó fue la muestra de tubo2. Con esto podemos
concluir que la miscibilidad de los compuestos es muy importante
para determinar si se producirá o no la lisis celular.
La experiencia numero 2 se realizo sin ningún problema; el único
inconveniente fue al momento de introducir la Sangre al tubo de
Ensayo (chocaba con las paredes del tubo).
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
No hay un protocolo estándar disponible. El detergente dependerá de la aplicación que
se le quiera dar. Muchos estudios en los que se usa electroforesis usan típicamente
SDS para desnaturalizar las proteínas por completo. La elección del detergente para la
lisis celular dependerá también del tipo de célula. Es importante tomar en cuenta
además los buffer usados, el pH, la concentración de sal y la temperatura para la
elección del detergente correcto.
Cloroformo: el cloroformo es usualmente estable y miscible con la mayoría de los
compuestos orgánicos lipídicos y saponificables, es comúnmente utilizado como
solvente. El cloroformo al ser un compuesto orgánico produce lisis celular enj un tiempo
muy pequeño.
Alcohol: el alcohol tiene una naturaleza polar, es por eso que causa la deformación de
la membrana y la posterior muerte celular. También puede causar Crenación
dependiendo del medio extra e intracelular.
2. En el experimento numero 2 explique si los datos obtenidos concuerdan o no con los
datos esperados teóricamente, puede tomar los siguientes datos como referencia.
PIENSA EN GRANDE Página 14
SUSTANCIA DIÁMETRO PERMEABILIDAD RELATIVA
AGUA 0.300 1
UREA 0.360 6 X 104
ION CLORURO HIDRATADO
0.386 1 X 10-8
ION POTASIO HIDRATADO
0.396 6 X 10-11
SODIO 0.512 2 X 10-11
GLICEROL 0.620 6 X 10-4
GLUCOSA 0.860 9 X 10-6
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
Debemos conocer una propiedad muy importante al momento de hablar de la
membrana celular de cualquier célula animal.
La Permeabilidad depende de:
la porosidad del material;
la densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura;
la presión a que está sometido el fluido
El experimento fue realizado y según la teoría se cumplió correctamente con las
exigencias.
El tiempo de Hemolisis vario en los compuestos.
IX. CONCLUSIONES:
Para obtener resultados óptimos debemos contar con todos los materiales en
buenas condiciones, las soluciones deben presenta la concentración que indica la
práctica, los volúmenes de las soluciones también deben ser exactos para poder
cubrir todos los experimentos a realizar.
Las propiedades de la lisis celular pueden ser explicadas de una manera eficaz en
los Eritrocitos, siempre y cuando se cuente con todo el material de Laboratorio
La solubilización de los lípidos de la membrana celular, o la disminución de la
Tensión superficial, pueden producir hemólisis. Si no hay hemólisis la solución
será de color rosado pero opaco. No será posible por ejemplo, leer un texto a
través del tubo de ensayo. Si hay hemólisis, la solución se irá aclarando
progresivamente hasta hacerse completamente clara y transparente, momento en
que se podrá leer un texto a través del tubo de ensayo.
PIENSA EN GRANDE Página 15
El tiempo que tarde en producirse la lisis será inversamente proporcional a la permeabilidad de la membrana para el
soluto en cuestión.
BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR 2010
Si una membrana es permeable al soluto, provocará la lisis celular. La razón de
ello es que el soluto penetra por difusión al interior de la célula, provocando la
entrada de agua y ruptura final de la membrana. El tiempo que tarde en
producirse la lisis será inversamente proporcional a la permeabilidad de la
membrana para el soluto en cuestión. Para tener un criterio bien definido de lo
que es hemólisis se recomienda esperar hasta que sea posible empezar a leer las
letras de un texto a través del tubo. El llamado tiempo de hemólisis (medido en
min y s) será el que transcurra entre la adición de la gota de sangre y el momento
en que se empieza a leer el texto.
Todas las células de nuestro cuerpo se encuentran en un determinado estado, en
donde también se encuentran otros agentes extracelulares que actúan sobre las
células (iones, sustancias polares, etc.)
El intercambio de sustancias a través de la Membrana se hace de manera
selectiva, para evitar que ingresen macromoléculas que afecten el equilibrio
interno de la Célula, en este caso el Eritrocito.
X. BIBLIOGRAFIA:
Angulo Ugalde, Y. Bioquímica Manual de Laboratorio. Universidad de Costa
Rica. 1999
Nelson D.L y Cox M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. W. H.
Freeman and Company, NY. Quinta edición, 2008.
PIENSA EN GRANDE Página 16
top related