4. medida del potencial osmótico

4. MEDIDA DEL POTENCIAL OSMÓTICO
I) Fundamento
El crecimiento de las células y el normal funcionamiento de los procesos
fisiológicos dependen de su turgencia (tensión de la membrana plasmática debida a la
presión interior), y ésta depende de la capacidad de las células y tejidos de absorber
agua del ambiente.
Llamamos potencial hídrico (Ψw) de las células a su capacidad de absorber agua.
El potencial del agua pura se ha fijado convencionalmente en 0. Este potencial
se reduce (valores negativos) por la adición de solutos.
En las células vegetales el potencial hídrico viene determinado por la interacción
entre los solutos (que lo bajan) y la presión ejercida por la pared celular (que lo sube).
- Ψw = - Ψπ + Ψp
Donde Ψw es el potencial hídrico, Ψπ el potencial osmótico o de solutos, y Ψp el
potencial de presión que ejerce la pared (normalmente positivo).
En esta práctica vamos a calcular el potencial osmótico de unas células de
cebolla. Para esto las pondremos en disoluciones con distintas concentraciones de
sacarosa.
Hay que considerar que la membrana plasmática de estas células es una
membrana semipermeable (es decir, que sólo permite el paso de agua -y no el de
solutos- a través de ella).
Cuando la concentración de sacarosa es mucho mayor en el exterior, el agua
tiende a salir de las células, que adoptan un estado de plasmolisis (en el que la
membrana queda arrugada y separada de la pared celular, debido a la pérdida de agua
que reduce el volumen del citoplasma). Por el contrario, cuando la concentración de
sacarosa es superior en el interior de las células, el agua tiende a entrar y se produce el
estado de turgencia (en el que las células se encuentran con la membrana plasmática
totalmente pegada a la pared celular).
Cuando el 50% de las células se encuentran en estado de plasmolisis, se habla
de plasmolisis incipiente y se considera que la solución de sacarosa con la que se
produce esta plasmolisis incipiente presenta el mismo potencial osmótico que las
células.
II) Desarrollo
Preparamos una serie de soluciones de sacarosa de molaridad 0´1, 0´3, 0´4, 0´5,
0´7 y 0´9 respectivamente. Sacamos pequeñas tiras de epidermis de hoja de cebolla
(láminas del bulbo) y las sumergimos en las disoluciones azucaradas, que contienen
azul de metileno (o rojo neutro) para visualizar las células al microscopio.
Las dejamos equilibrarse durante 15 minutos y montamos las tiras de epidermis
de cebolla (con el mismo medio en el que se encontraban) en un portaobjetos. Cubrimos
y observamos el resultado al microscopio. Las células turgentes presentan un contorno
nítido que en la plasmolisis incipiente se hace borroso. Cuando la plasmolisis está muy
acentuada puede verse una línea muy tenue del plasmalema separada de la pared celular.
Se considera que la plasmolisis incipiente se ha alcanzado cuando el 50% de las
células presentan síntomas visibles de plasmolisis. Para esto haremos la observación en
varios campos con cada muestra. La solución de sacarosa que provoque la plasmolisis
incipiente tiene el mismo potencial osmótico que la célula.
El potencial osmótico se calcula:
Π = (n/V) . RT
Recordemos que n/V = M, que es la concentración molar de sacarosa; y T la
temperatura absoluta (ºK)
Resultados
Molaridad (sacarosa)
Potencial osmótico (atm)
Grado relativo de plasmolisis (%)
0’1
0’3
0’4
0’5
0’7
0’9
III) Algunos detalles que conviene tener en cuenta
A veces hay que “enseñar” a los alumnos a reconocer la células con la
membrana despegada de la pared (plasmolisadas), ya que la membrana celular
se aprecia de forma tenue. Conviene que varios alumnos colaboren en el
recuento de células plasmolisadas, desplazando el objetivo del microscopio
por distintas zonas de la preparación (así cometeremos menos errores en el
cálculo real del potencial osmótico de las células).
También se puede aprovechar la visualización de estas células de
epidermis de cebolla para repasar algunas características de las células
vegetales: su forma poligonal debida a la pared, o el núcleo celular (se
reconocen bien los núcleos de las células) desplazado hacia un lateral por las
vacuolas enormes (recordemos que el desplazamiento puede ser “a derecha o
a izquierda” pero también “arriba o abajo”: en estos casos el núcleo visto al
microscopio ocupa aparentemente una posición “centrada” como en las
células animales).