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).
