Ósmosis y Difusión

Práctica 4 - Ósmosis y Difusión

Objetivo:

Observar la difusión y la ósmosis de dos membranas con diferentes soluciones, y comprobar que nuestras suposiciones acerca de estos tipos de transporte son acertadas.

Introducción:

La ósmosis y la difusión son dos tipos de transporte pasivo. Estos  tipos de transporte ocurren entre 2 soluciones y tienen como objetivo igualar las concentraciones de estas.

La difusión es un transporte de solutos a través de la membrana. En este tipo de transporte, el medio más concentrado (hipotónico) viaja al medio menos concentrado (hipertónico) o lo que es igual a decir que viaja a favor del gradiente de concentración. Existen 2 tipos de difusión: la difusión simple y la difusión facilitada.

La difusión simple es el transporte a través de membranas permeables. Aquí, los solutos pueden fluir del interior al exterior de la membrana y viceversa de manera espontánea.  Un ejemplo de este tipo de difusión es el intercambio de gases entre la sangre y los tejidos.

La difusión facilitada es aquella que requiere la ayuda de proteínas llamadas permeasas. Debido a las propiedades químicas de las permeasas y los tamaños moleculares de los solutos, estos no pueden fluir de manera espontánea. En este caso, la velocidad es controlada por la cantidad de permeasas disponibles. Todos los minerales y ciertos aminoácidos son transportados de esta manera.

La ósmosis es el flujo de agua entre 2 líquidos capaces de mezclarse a través de una membrana semipermeable.A diferencia de la difusión, se dice que la ósmosis va en contra del gradiente.  Este proceso es esencial para la supervivencia celular y el metabolismo de los seres vivos. Durante la ósmosis, el disolvente tiende a cruzar la membrana semipermeable por unos poros pequeños,previamente formados por acuaporinas, que solo dejan pasar las moléculas de agua hasta que se logre igualar la cantidad en ambos lados.

Solución hipotónica;esta solución contiene baja concentración de soluto en relación con la concentración del citoplasma . El agua se difunde desde la solución al interior de la célula , provocando el aumento de volumen en ella. En el ser humano un ejemplo sería  la hemólisis que ocurre cuando la membrana de los glóbulos rojos se rompe liberando así hemoglobina.

Solución hipertónica; nos indica que la concentración extracelular es mayor a la intracelular, por lo tanto el solvente tienes que moverse al lugar donde es mayor la concentración del soluto, provocando que la célula se deshidrate.

Solución isotónica; son aquellas donde la concentración del soluto es la misma en ambos lados de la membrana lo cual no altera el volumen de la célula. Un ejemplo son las disoluciones fisiológicas como los sueros que se emplean para reemplazar líquidos en el cuerpo que son la del NaCl al 0.9% o en glucosa al 5.5%.

Material:

• 2 membranas
• Solución de glucosa y colorante a .1 M
• Solución de almidón y NaCl
• 2 Vasos con H2O
• Soporte Universal
• Azul de Metileno
• Probeta llena de agua

Procedimiento:

Para este experimento, se colocaron en cada membrana, una solución distinta, es decir, en la primera se colocó solución de glucosa y colorante y en la segunda solución de almidón y NaCl.

A continuación se tomó la medida de conductividad de los vasos con agua, obteniendo como resultado:

Después se introdujo la primera membrana, la que contiene glucosa, dentro de un vaso con agua y se registra el cambio de conductividad:

En este caso podemos observar que la conductividad no cambió mucho, y podemos insinuar que se llevó a cabo la ósmosis, ya que el agua entró. En esta membrana habíamos tomado como precaución extra colocar un pequeño capilar para comprobar si en realidad había habido un transporte de agua hacia adentro de la membrana. De esta manera vemos cómo iba subiendo el nivel del agua en el capital y podríamos asumir que estaba llevando a cabo la osmosis.

Se introduce la segunda membrana en el segundo vaso con agua y se registra el cambio de conductividad:

Por último se observó un gran incremento, pues se llevó a cabo una difusión en la cual el sodio salió de la membrana y se mezcló con el agua aumentando su conductividad.

Se pueden comprobar los resultados no solo mediante el aparato vernier pero también yodo lugol y nitrato de plata para poder ver si verdaderamente ocurrió la ósmosis o la difusión, como se explica más adelante en el texto.

Como ejemplo final de la ósmosis y difusión, tenemos una probeta llena de agua a la cual le agregaremos unas pocas gotas de azul de metileno. Nosotros hacemos esto para poder ver de una manera más clara cómo funciona la difusión. El azul de metileno busca llenar todo el agua de su color usando simplemente difusión. Al cabo de unos segundo, el agua ya será de color azul y el colorante habrá alcanzado todos los rincones de la probeta.

Podemos entonces concluir que el cloruro de sodio, al ser una molécula lo suficientemente pequeña para cruzar la segunda membrana, al entrar en contacto con el agua del vaso de precipitados, se disocia, y el sodio al ser un metal que se esparce por toda la solución, aumenta la conductividad en el fluido. Sin embargo en la primera membrana, la glucosa al ser una molécula demasiado grande no es capaz de atravesar la membrana, razón por la cual la presión osmótica provoca el movimiento del cuerpo de agua al interior de la membrana para equilibrar las concentraciones haciendo que el contenido de la membrana se eleve por medio del capilar, ya que al aumentar su volumen, el líquido con glucosa y colorante es forzado a subir.

Y para poder demostrar que el sodio se movió de la membrana al recipiente, añadimos nitrato de plata el cual al encontrarse con el cloruro de sodio disociado tiene la propiedad de formar nuevos enlaces cambiando la manera en la cual los rayos de luz la atraviesa cambiando de ser incoloro a verse como una pasta blanquecina. por el otro lado, para comprobar que el almidón al ser demasiado grande como soluto para poder cruzar la membrana, colocamos el contenido de la membrana en una caja de petri y posteriormente añadimos yodo lugol el cual al unirse a las glucosas que conforman el almidón, lo tiñe de un color azul opaco. En cambio, no es necesario teñir nada en la membrana de glucosa, ya que de haber podido cruzar la membrana, el agua del recipiente tendría el mismo tono que el de la glucosa dentro de la membrana, haciendo a la glucosa y al almidón moléculas osmóticamente eficaces ya que promueven la ósmosis a diferencia de la molécula osmóticamente ineficaz como lo es el cloruro de sodio.

Este experimento nos sirvió para  llegar a la conclusión de que nuestras células nunca llegan a un equilibrio gracias a distintas bombas que generan gradiente de cargas para poder seguir funcionando y si llegaran a algún equilibrio este causará automáticamente la muerte.