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Informe acerca la estimación de la osmolaridad en tejidos con la inmersión de muestras en disoluciones hipotónicas e hipertónicas . ...

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LABORATORIO N-2

BIOLOGÍA: NIVEL MEDIO

TEMA: “ESTIMACIÓN DE LA OSMOLARIDAD EN TEJIDOS CON LA INMERSIÓN DE MUESTRAS EN DISOLUCIONES HIPOTÓNICAS E HIPERTÓNICAS”

CÓDIGO DEL ALUMNO: 021

CONVOCATORIA MAYO 2019

2.- Tema: Estimación de la osmolaridad en tejidos con la inmersión de muestras en disoluciones hipotónicas e hipertónicas. 3.- Contexto La osmosis es el movimiento del agua a través de la membrana plasmática desde un lugar mismo que posee baja concentración de solutos hacia otra la cual tiene mayor concentración (Khan Academy, s.f.), la osmosis es muy importante dentro de un sinnúmero de procesos biológicos y por lo general se produce en forma simultanea al transporte o difusión de solutos, este movimiento al ser a favor de la gradiente de concentración es pasivo ya que no existe un gasto energético pero al tratarse de una disolución que pueden ser hipertónicas, hipotónicas o isotónicas, estas últimas no producen ninguna deformación en la célula mientras que si se trata de una solución hipertónica denominada así por tener una alta molaridad (gran cantidad de solutos) se produce una salida de agua y como consecuencia un volumen menor, en animales se llama crenación y en vegetales es plasmólisis por el contrario si es una solución con baja osmolaridad se denomina como hipotónica donde las células absorben agua y se hinchan teniendo aun la posibilidad de su ruptura que al ser en plantas es turgencia pero en animales se conoce como citólisis todo esto debe realizarse por difusión facilitada a través de proteínas de la membrana plasmática, esta es una estructura lineal la cual es formada por fosfolípidos por ello se dice que tiene propiedades anfipáticas ya que su cabeza es hidrofílica pero las colas hidro carbonatadas son hidrofóbicas, su importancia se basa en definir los límites de la célula y organelos así como la ayuda que presta para mantener el equilibrio entre el medio externo e interno. Soluto: el soluto es aquella materia minoritaria en una disolución o, en general a la materia de atención. (Vogt, 2012) 2

Solvente: es la materia que posibilita la difusión de otra.. (Vogt, 2012) Plasmólisis: Fenómeno que se da cuando las celdas carecen de agua por lo cual su tamaño se reduce. Deshidratación celular. (Cajal, sf) Turgencia: fenómeno en el que las celda tiene mayor dimensión ya que absorbió gran cantidad de agua, ejerciendo presión en contra de la membrana celular, tensándolas. (Cajal, sf) El trabajo fue realizado en el Laboratorio de Biología de la Unidad Educativa. La experiencia ayudará a entender la fragilidad de la vida pues en ocasiones se puede dañar al ser vivo y por ende es necesario considerar a la pieza primordial de la vida; las celdas; misma que pasa por un sinnúmero de procesos, entre ellos la osmosis la cual al depender de diversos factores puede beneficiar al ser vivo en cuestión o por el contario lesionarlo, en este caso se podría afirmar que si el individuo esta enfermo eso quiere decir que sus células también están por tanto debería tomarse una medida de contingencia. La práctica me podría ayudar a comprender los cuidados necesarios que se deben tener en consideración al realizar un trasplante para evitar los procesos osmóticos con el fin de no dañar los tejidos, para ello es necesario entender las consecuencias que traen consigo las diferentes molaridades de las disoluciones en las que sea expuesta la muestra en cuestión; lo cual me otorgaría ciertos conocimientos esenciales en la carrera de medicina la cual quiero seguir. 4.- Objetivo Determinar la variación de masa en los tejidos de muestras de remolacha ( Beta vulgaris) mediante su inmersión en disoluciones con un alto nivel de molaridad o hipertónicas y

3

disoluciones con baja molaridad o hipotónicas después de su exposición un periodo de tiempo determinado con el fin de reflexionar acerca de las consecuencias de los procesos osmóticos. 5.- Planteamiento del problema ¿Cómo determinar la variación de masa en los tejidos de muestras de remolacha (Beta vulgaris) mediante su inmersión en disoluciones con un alto nivel de molaridad o hipertónicas y disoluciones con baja molaridad o hipotónicas después de su exposición en un periodo de tiempo determinado? 6.- Hipótesis 6.1 La inmersión de las muestras de remolacha ( Beta vulgaris) demuestran que la concentración molar (tipo de solución) no afecta a la masa después de su exposición en un periodo tiempo determinado. 6.2 La inmersión de las muestras de remolacha (beta vulgaris) demuestran que la concentración molar (tipo de solución) si afecta a la masa después de su exposición en un periodo tiempo determinado. 7.- Variables 7.1- Variable independiente Tipo de solución: Hipotónica, concentración molar de 0,0mol Hipertónica, concentración molar 0,7mol 7.2 Variable dependiente Masa de la muestra antes de su exposición: 0,9g 7.3 Variables controladas

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Temperatura ambiental: 19 °C Tiempo de exposición: 15 minutos Presión atmosférica: 760 mmHg Cantidad de solución: 15ml Cantidad de muestras: 20 8. Control de variables 8.1 Variable Independiente Para establecer la molaridad de las disoluciones se medirá el soluto (cloruro de sodio) con una balanza mientras que el agua destilada será medida con la ayuda de la probeta. 8.2 Variable Dependiente La masa de la muestra será medida con la ayuda de la balanza. 8.3 variable Controlada Se deberá poseer un artefacto especial para poder ser medidas, un termómetro para la temperatura, un cronómetro para determinar el tiempo de exposición, un barómetro para conocer la presión atmosférica del lugar, para precisar la cantidad de solución se necesitó una probeta finalmente contabilizar y ordenar las muestras que se utilizarán posteriormente. 9.Metodo de obtención de datos 9.1 Materiales 9.1.1 Instrumentos  Hoja de afeitar

 Muestras

de

remolacha

(Beta

vulgaris)

5

 Sal (cloruro de sodio) 10,6g

 Tubos de ensayo

 Balanza g 0,1g

 Gradillas

 Vidrio reloj

 Cronómetro min 0,1min

9.1.2 Reactivos  Agua destilada 9.2 Grado de incertidumbre Variable Independiente

Variable dependiente Masa

Molaridad

Variable Controlada

Instrumento

Balanza de Cronometro

Tiempo exposición Cantidad de Probeta solución Temperatura Termómetro Presión Barómetro atmosférica

Incertidumbre g 1g min 0,1min ml 1ml °C  1°C mmHg 1mmHg mol 0,1 mol

9.3.- Bioseguridades Durante el tiempo de la práctica se utilizara el mandil cerrado para proteger del contacto de materiales que puedan dañar no solo el uniforme sino la piel, así mismo como el uso de guantes para no dejar ni una parte expuesta al peligro, usar una hoja de afeitar nueva y así evitar contraer enfermedades por algún corte accidental cabe recalcar que no se utilizara ningún fluido con la finalidad de no poner en riesgo la salud, los desechos orgánicos también serán utilizados para la elaboración de compost generando de esta manera un suelo sano y productivo que nos ayudara en nuestro proyecto de ambiente de CAS. 9.4 Procedimiento 6

9.4.1 Se procederá a cortar 20 muestras de Remolacha (Beta vulgaris) teniendo cada una masa de 0,9g. 9.4.2 Se deberá pesar la muestra antes de sumergirla en las disoluciones y anotar esos resultados en la tabla uno. 9.4.3 Preparación de a solución hipotónicas e hipertónicas realizar los cálculos que sean necesarios para conocer su molaridad. 9.4.4 Sumergirlas muestra de Remolacha (Beta vulgaris) e las disoluciones. 9.4.5 Medir el tiempo transcurrido con un mínimo de cinco minutos. 9.4.6 Pesar nuevamente las muestras y calcular la diferencia existente. 9.4.7 Anotar los en la tabla de datos brutos la variación que se ha producido. 9.5 Método estadístico Media aritmética 16,9 X´ = 20

X=0,845

Desviación estándar

s=

√

( 0,45 ) 20−1

s=0,153

Chi cuadrado

x 2=

( 2−1)2 ( 7−5 )2 ( 1− 4 ) 2 ( 0−1 )2 ( 3−5 )2 ( 7−4 )2 + + + + + =8,1 1 5 4 1 5 4

8,15,99 7

X

2

expresa que al ser mayor

2 x calculado en comparación con

x

2

tabla, la hipótesis

nula se desecha quedando la hipótesis alternativa misma que establece que al someter muestras de remolacha (Beta vulgaris) a soluciones con diferente osmolaridad su masa varía 10.- Obtención de datos brutos Tabla N-1: Masa total y final de las muestras de Remolacha (Beta vulgaris)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Muestra

Tipo de disolución

B E T A

H I P O T Ó N I C A

B U L G A R I S

H I P E R T O N I C A

Molaridad mol  0,1mol 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

Masa inicial g0,1g 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

Masa final g0,1g 0,9 1,0 1,1 1,0 0,9 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,8 0,7 0,7 0,6 0,7 0,8 0,6 0,8 0,7 0,7

Descripción: En la tabla se muestra la masa inicial y masa final de las muestras de remolacha (Beta vulgaris) después de haber sido expuestas en diferentes soluciones (hipertónicas e hipertónicas) en un periodo de tiempo de 15minutos. Elaborado por: 021 11. Datos brutos procesados

8

Tabla N-2: Diferencia existente entre las masas de las muestras de Remolacha (Beta Vulgaris). Muestras 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

B E T A V U L G A R I S

Masa inicial g  0,1g 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

Masa final g 0,1g 0,9 1,0 1,1 1,0 0,9 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,8 0,7 0,7 0,6 0,7 0,8 0,6 0,8 0,7 0,7

Diferencia g 0,1g 0,0 0,1 0,2 0,1 0,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,2 0,1 0,3 0,2 0,2 0,2

Descripción: La tabla muestra la diferencia entre la masa inicial y masa final de la muestra de remolacha (beta vulgaris) después de someterlas a la exposición de soluciones con diferente moralidad.

Elaborado: 021 12. Presentación de datos

9

Masa de la muestra de remolacha (Beta vulgaris) g 0,1

Masa final después de la inmersión en disoluciones con la osmolaridad indicada

Gráfico N-1: Masa final de la muestra de

1.2 1

remolacha (beta vulgaris)

0.8

y la molaridad de la

0.6 0.4

solución a la que fueron

0.2 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 1

2

3

4

5

6

7

8

expuestas

9 10

Número de muestra Masa final g±0,1g

Molaridad mol ± 0,1 mol

Descripción: En el gráfico

se puede observar la masa final después de haber sido expuesta a soluciones con diferente osmolaridad, es decir se trata de expresar los efectos de exponer una muestra de remolacha (Beta vulgaris) en una disolución hipotónicas e hipertónicas. Elaborado por: 021 Gráfico N-2: Masa

Masa inicial y final de las muestras de Remolacha (beta vulgaris)

inicial y final de las

Masa de las muestras g0,1g

1.2

muestras de

1 0.8

remolacha (Beta

0.6 0.4

vulgaris)

0.2 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 1

2

3

4

5

6

7

8

9 10

Número de muestra Masa inical g±0,1g

Masa final g±0,1g

10

Descripción: En el gráfico se puede observar la masa inicial y masa final de las muestras de remolacha (Beta vulgaris) con el finde indicar la diferencia existente entre ambas ya que esta última se realizó después de la inversión de los ejemplares en disoluciones diferente molaridad, siéndolas primeras 10 de tipo hipotónicas y las restantes hipertónicas. Elaborado por: 021 12. Conclusiones Los datos han demostrado que efectivamente existe una variación de masa de 0,9g a 1,1g que es la cantidad máxima en la que aumentado la muestra de remolacha (Beta vulgaris) cuando fue expuesta a una solución con una molaridad de 0,0 es decir a una disolución hipotónica mientras que la mayor variación existente, al situar la muestra en una disolución hipertónica es de 0,9g a 0,6g ambas tienen coincidencia con lo expresado por la osmolaridad pues esta establece que las diferencias de molaridad entre la muestra y la disolución pueden ocasionar la variación de masa. Chi cuadrado

x (¿¿ 2) ¿

corrobora la existencia de procesos osmóticos a través de la

membrana plasmática de remolacha (Beta vulgaris) pues expresa que al ser mayor calculado en comparación con

x

2

x

2

tabla, la hipótesis nula se desecha quedando la hipótesis

alternativa misma que establece que al someter las muestras a soluciones con diferente osmolaridad su masa varía, dando como respaldo un método estadístico que permitió evidenciar la relación existente entre ambas variables. Según lo expresado por Karp (2014) cuando un tejido mantiene contacto directo con una disolución hipotónica esta se dilata o se hincha cambiando su masa por una mayor como lo que ocurrió en las muestras de remolacha en cambio si esta se encuentra con una disolución hipertónica se encoge debido a la expulsión de líquido con el fin de alcanzar el equilibrio en la gradiente de concentración de la misma forma esto tuvo lugar en la experimentación por lo cual sin duda se comprobó una de las variadas funciones de la membrana plasmática entre ellas el gradiente de concentración dado por la osmosis. Se pudo establecer un paso promedio de agua mediante cálculos matemáticos como la media aritmética y desviación estándar logrando entender que para una solución con gran cantidad de

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solutos los resultados no serán los mismos que para una solución con poco o nada de solutos ya que la molaridad de la disolución da lugar a la existencia de procesos osmóticos diferentes, pues según lo observado si una muestra de remolacha (Beta vulgaris) es expuesta a una solución hipertónica esta disminuye su masa por lo contrario si la solución es hipotónica la muestra tiende a aumentar su masa. 13.Evaluación del método El método utilizado fue el adecuado ya que al fomentar lo aprendido en clases se pudo ayudar a los estudiantes a entender la importancia de los procesos osmóticos, aunque la práctica pudo haber sido mas productiva si en vez de los quince minutos utilizados en la inmersión de las muestras se hubiese aumentado el periodo de tiempo para evidenciar de forma más clara los resultados, pero por razón de el tiempo empleado los resultados fueron muy buenos. 14. Bibliografía

Cajal, A. (s.f.). lifeder.com. Recuperado el 30 de Octubre de 2017, de ¿Qué es la turgencia? (Biología): https://www.lifeder.com/turgencia/ Karp , G. (2014). ACCESS Medicina. En G. Karp, Biologá celular y molecular ( conceptos y experimentos) (págs. 23-27). México, D.F., México : McGRAW-HILL INTERAMERICANA EDITORES, S.A. de C.V. doi:978-607-15-1137-9 Khan Academy. (2015). Osmosis y tonicidad. Recuperado el 15 de septiembre de 2017, de Khan Academy: https://es.khanacademy.org/science/biology/membranes-and-transport/diffusionand-osmosis/a/osmosis Vogt Parra, N. (24 de Mayo de 2012). Blogger.com. Recuperado el 15 de Septiembre de 2017, de Definición: soluto y solvente: http://nicolasvogt1.blogspot.com/2012/05/definicionsoluto-y-solvente.html

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15. Anexos Foto N-1: Muestra siendo pesada

Foto N-2: Muestra siendo pesada

Descripción: Muestra inmersa durante 15 minutos en una disolución hipertónica

Descripción: Muestra pesada después de la inmersión en una disolución hipotónica.

Elaborado por: 021

Elaborado por: 021

Foto N-4: muestra inmersa en una disolución

Foto N-5: muestra inmersa en una disolución

Descripción: Muestras inmersas en una disolución hipertónica.

Descripción: Muestras inmersas en una disolución hipotónica.

Foto N-2: Muestra siendo pesada

Descripción: pesada antes inmersión en disolución.

Muestra de la alguna

Elaborado por: 021

13

Elaborado por: 021

Elaborado por: 021

Foto N-6: Calculo de la molaridad

Descripción: En la imagen se puede observar el proceso matemático que se utiliza para conocer la molaridad de la disolución hipertónica 14

Elaborado por: 021

Foto N-7: Cálculo de chi cuadrado

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Descripción: En la imagen se puede observar el método estadístico chi cuadrado el cual ayuda a conocer si existe alguna relación entre las variables (tipo de disolución y la variabilidad de masa) corroborando o no lo expresado por la teoría. Elaborado por: 021

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2

x 2=

2

2

2

2

2

( 2−1) ( 7−5 ) ( 1− 4 ) ( 0−1 ) ( 3−5 ) ( 7−4 ) + + + + + =8,1 1 5 4 1 5 4

2

x calculado=¿

8,1

x 2 de la tabla=¿ 5,99 2 2 x calculado > x de la tabla =¿ H° se desecha

2 2 x calculado x...