actividad y equilibrio osmotico

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INTRODUCCIN

La actividad osmtica de una sustancia no depende del tamao de las partculas, sino exclusivamente del nmero de estas en un determinado volumen, es decir de su concentracin. En el caso de la disolucin de una sal o de cualquiera otra sustancia que est disociada en iones, esta tiene una actividad osmtica mayor que la que le corresponde por su molalidad, por cuanto cada ion representa una partcula osmticamente activa. Siendo la actividad osmtica independiente del tamao de las partculas, un ion de sitio (peso atmico = 6.94) ejerce el mismo efecto que, por ejemplo, una molcula de azcar o sacarosa, o de almidn. El objetivo principal fue observar la actividad osmtica de la sacarosa en comparacin con la del almidn que es una sustancia coloidal, macromolecular.

MARCO TERICOLa smosis es conocida desde la antigedad como una disolucin de un solvente (normalmente agua) y un soluto formado por uno o varios componentes qumicos (sales) en disolucin.Si colocamos a un lado de una membrana agua pura y al otro lado agua con sales minerales, pasar agua pura hacia el lado de agua con sales hasta que se equilibren las presiones, la diferencia de altura manomtrica entre ambos niveles es lo que conocemos como presin osmtica de la disolucin.El fenmeno de la smosis es un equipo experimental, ya que el flujo osmtico ocurre precisamente en direccin contraria a la que se espera por comparacin con los sistemas hidrodinmicos.Por otro lado la difusin es un proceso fsico irreversible, en donde la membrana celular, en general, se encuentra constituida por fosfolpidos, los cuales estn formados por una cabeza polar hidroflica (fosfato cargado elctricamente) y dos colas apelares e hidrolgicas (cidos grasos). De acuerdo con las propiedades de los fosfolpidos estos se organizan formando una bicapa lipidia, la cual se constituye en una barrera de proteccin y proceso de intercambio de sustancias con el medio externo.El transporte pasivo es el intercambio simple de molculas a travs de la membrana plasmtica, durante el cual la clula no gasta energa, debido a que va a favor del gradiente de concentracin o a favor de gradiente de carga elctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentracin a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusin; en otras palabras, es el cambio de un medio de mayor concentracin (medio hipertnico) a otro de menor concentracin (un medio hipotnico).El transporte activo, a diferencia del pasivo, se presenta a travs de transportadores, los cuales requieren de energa para transportar molculas a travs de la membrana an en contra del gradiente de concentracin, un ejemplo de ello, son las protenas que hacen parte de las membranas celulares, estas utilizan la energa proporcionada por el ATP o por los carbohidratos de la membrana para transportar molculasSoluciones isotnicas, hipotnicas e hipertnicas. Las membranas biolgicas estn formadas por una bicapa lipdica que contiene protenas integrales y perifricas. 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 travs de ellas, ms fcilmente que el movimiento de sustancias cargadas y grandes molculas de soluto.Las soluciones isotnicas tienen una concentracin de soluto igual a la del citoplasma celular, por lo que los potenciales hdricos son iguales, la clula se encuentra en equilibrio osmtico con el medio. Una solucin hipotnica tiene una concentracin de soluto menor que el citoplasma celular, por lo que la clula absorbe agua y se hincha, aumentando la presin de turgencia, que es una presin hidrosttica que se ejerce sobre la pared celular. Una solucin hipertnica tiene una concentracin de soluto mayor que el citoplasma celular, por lo que tiene un potencial hdrico menor que el del contenido celular. La clula pierde agua, la membrana se retrae separndose de la pared y la clulas se vuelve flcida, se dice que la clula se ha plasmolizado.

PROCEDIMIENTOS1. Demostracin de la actividad de la sacarosa y el almidn

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

2. Difusin y precipitacin

Este mtodo consisti en colocar dentro de un frasco de vidrio una solucin de yodo. En bolsa de papel celofn se agregaron muestra de almidn y agua destilada; las bolsas se ataron con un hilo para evitar las mesclas de las sustancias. El frasco se cubri con papel aluminio y se hicieron las observaciones a las 1, 24 horas y a la semana.

3. Efectos de la concentracin molar en el dficit de la presin de difusin

En el ltimo mtodo se cortaron pedazos muy pequeos 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 despus del final de las observaciones. Las observaciones respectivas se hicieron a las 2 horas.

OBJETIVOS

Observar y comparar la actividad osmtica de la sacarosa y el almidn.

Estudiar la inactivacin de las partculas de un soluto por combinacin de otras sustancias en la concentracin osmtica del sistema.

MATERIALES

Zanahorias Cuchillo Solucin de sacarosa Solucin de almidn Papel celofn Hilo Solucin de yodo Papel aluminio Papa Tubos de ensayo Agua destilada

RESULTADOS Y DISCUSIN

1. Determinacin de la actividad de la sacarosa y del almidn

Zanahoria con sacarosaZanahoria con almidn

1 horasSigui igual que al momento inicial, no disminuyo el volumen ni present cambiosSigui igual que al momento inicial, no disminuyo el volumen ni present cambios.

2 horasLas clulas empezaron a secretar agua.No present cambios observables ni ninguna diferencia a la observacin anterior.

24 horasDisminuy un poco, se not la acumulacin de un sedimento de color blanco, la zanahoria presentaba una consistencia dura.Se not el cambio, presento un olor poco agradable, present perdida de agua y la zanahoria estaba muy blanda lo que la haca parecer dbil.

48horasLa sacarosa pareca no disminuir su volumen, y el sedimento estaba en grande cantidades y la zanahoria no perda su consistenciaEl almidn pareca haberse perdido por completo y la zanahoria pareca estar en un estado de descomposicin.

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 composicin no cambio, a las dos horas las clulas empezaron a secretar agua para contener el exceso de concentracin de azcar, en los das siguientes se pudo apreciar la formacin de un sedimento de color blanco en la parte superior de la zanahoria que posea sacarosa, se debi a que la transformacin de este azcar, soluble en almidn dentro de una clula, resulta en una fuerte reduccin de la concentracin osmtica. Podemos afirmar que la formacin de un sedimento de color blanco en la parte superior de la zanahoria que posea sacarosa, se debi a que la transformacin de este azcar, soluble en almidn dentro de una clula, resulta en una fuerte reduccin de la concentracin osmtica, mientras que el proceso inverso, es decir el desdoblamiento del almidn en azcar tendr un efecto contrario. Otro dato que cabe destacar es la presencia de sacarosa durante todo el experimento, pues esta se present en un volumen constante.Zanahoria con almidn

Observaciones: en la primera hora no se noto ningn cambio visible, a los dos das 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 dbil con lo que se dedujo que el almidn present mayor actividad osmtica pues en el montaje la relacin es que la concentracin de sacarosa dentro de la zanahoria es mucho mayor que la de almidn, por lo que absorbi mucho ms almidn que sacarosa.Al cuarto da el almidn pareca a verse perdido por completo mientras que la zanahoria estaba iniciando a entrar en un estado de descomposicin.

2. Difusin y precipitacin

Bolsa con aguaBolsa con almidn

1 horasNingn cambio.

Ningn cambio.

2 horasAun no hay evidencia de cambio. Aun no hay evidencia de cambio.

24 horasIgual color.

El interior posea un color azul fuerte.

1semanaEl agua tena una tonalidad amarillenta.

La solucin segua azul fuerte.

Bolsa con solucin de almidn

Observaciones: El papel celofn actu como una membrana semipermeable. La tonalidad azul de la bolsa con almidn sugiere que el movimiento se dio de un lugar de menos concentracin a mayor concentracin. El color de la solucin de yodo segua con su color original, lo que prueba que la bolsa no presento ninguna fisura.

Bolsa con agua destilada Observaciones: el agua destilada se ti con la solucin de yodo lo que demostr 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 concentracin molar en el dficit de la presin de difusin.SustanciaPeso inicialPeso finalDiferencia

H2O0,74650,80390,0574

Saca. 0.1 M0,76160,89350,1319

Saca. 0.2 M0,76160,89350,1319

Saca. 0.3 M0,58480,63360,0488

Saca. 0.4 M0,6370,66540,0284

Saca. 0.5 M0,6470,6294-0,0176

Saca. 0.6 M0,80610,7483-0,0578

Saca. 0.7 M0,76540,85930,0939

Saca. 1 M0,85640,7337-0,1227

.

Al observar los resultados se logr deducir que a mayor concentracin de sacarosa, menor peso del pedazo de papa; lo cual tiene como explicacin el fenmeno de difusin, pues el medio posee mayor cantidad de soluto y para equilibrar la relacin la clula se ve obligada a perder agua. En pequeas concentraciones la clula absorbi 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 trminos de solucin hipertnica, isotnica e hipotnica.

CONCLUSIONESLa actividad osmtica depende de las concentraciones en las que se encuentre una determinada sustancia. Para determinar este proceso se deben manejar a la perfeccin los trminos hipertnico, isotnico e hipotnico; ya que con el manejo de este se puede determinar que sustancia pasa ya sea al interior o al exterior de una clula. Y que de manera objetiva podemos afirmar que en el montaje de la zanahoria con el almidn se present mayor actividad osmtica pues en el montaje la relacin es que la concentracin de sacarosa dentro de la zanahoria es mucho mayor que la de almidn, por lo que absorbi mucho ms almidn que sacarosa.

BIBLIOGRAFA Salisbury F, Ross C, Gonzlez V. 2008. Fisiologa vegetal. Grupo Editorial Iberoamerica. Mxico D.F. ISBN 9706250247. 759 pp.

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

ACTIVIDAD Y EQUILIBRIO OSMTICO

KLEYVER AYAZO BADELANDREA BRACAMONTE MACEAHERNAN NAVARRO AGUASEVER LEONARDO OLIVA RHENALS

III SEMESTRE

DOCENTEEURIEL MILLAN

UNIVERSIDAD DE SUCREFACULTAD DE INGENIERIASPROGRAMA DE INGENIERIA AGRICOLASINCELEJO-SUCRE2012