Acerca de este experimento
Coloca un cilindro de patata idealizado en un baño grande de solución azucarada y observa cómo cambia su masa. El agua responde a la diferencia entre el potencial hídrico exterior y el interior. El modelo conserva los solutos internos y la materia seca, mientras que la presión de la pared celular se opone al hinchamiento. Muestra las tendencias de la ósmosis, en lugar de predecir mediciones para una variedad concreta de patata.
Objetivos de aprendizaje
- Predecir la entrada o pérdida de agua a partir de las diferencias de potencial hídrico
- Relacionar la concentración del baño con la dirección y el porcentaje del cambio de masa
- Distinguir los efectos sobre la velocidad del cambio de los efectos sobre la masa de equilibrio
- Planifica el experimento clásico con cilindros de patata y determina el punto isotónico a partir de una gráfica del cambio porcentual de masa.
Cómo usarlo
- 1Empieza con un baño de 0,10 mol/L y juega durante los primeros minutos. Compara el potencial hídrico interno y externo.
- 2Elige la configuración isotónica de 0,30 mol/L. Explica por qué la curva de masa es plana.
- 3Prueba un baño de 0,60 mol/L y compara la dirección del movimiento del agua y el cambio de masa.
- 4Con una concentración de baño fija, cambia la conductancia hidráulica y compara el tiempo que se tarda en aproximarse a la misma masa de equilibrio prevista.
- 5Registra el cambio de masa después de 60 minutos en soluciones de 0, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4 y 0,6 mol/L. Representa el cambio porcentual frente a la concentración y determina dónde la línea cruza el cero.
El modelo
Supuestos
- El baño es lo bastante grande como para mantener una concentración constante. El soluto no atraviesa la membrana; solo el agua cambia la masa de la muestra.
- La concentración inicial del jugo celular es de 0,30 mol/L, la temperatura es de 298 K y la relación inicial del volumen de agua r es 1.
- La presión de la pared aumenta linealmente por encima del volumen inicial de agua y es cero por debajo de este. Se omiten los daños tisulares, el metabolismo, la geometría celular detallada y el transporte activo.
- El modelo utiliza RK4 con un paso de integración de 0,05 minutos. La conductancia hidráulica es relativa y no se incluyen los efectos del área superficial debidos al tamaño de la muestra.
- Los parámetros son ilustrativos. Las curvas reales de concentración isotónica y cambio de masa deben medirse en el tejido concreto.
Pruébalo en clase
- Q1¿Por qué entra agua en una muestra aunque la solución que la rodea contenga azúcar?
- Q2¿Por qué cambiar la conductancia afecta a la velocidad de aproximación, pero no a la condición de equilibrio?
- Q3¿Por qué la presión elástica de la pared puede detener la hinchazón antes de que las concentraciones de solutos del interior y del exterior se igualen?
- Q4¿Por qué en los experimentos escolares se registra el cambio porcentual de masa en lugar del cambio en gramos?
- Q5¿Por qué una hoja de lechuga se queda mustia con un aliño salado, pero se mantiene crujiente en agua fría?
Preguntas frecuentes
¿Es 0,30 mol/L la concentración isotónica de todas las patatas?
No. Es la concentración inicial elegida para este modelo idealizado. Las patatas reales varían según la variedad, las condiciones de cultivo y el almacenamiento, por lo que es necesario realizar un experimento real.
¿Por qué duplicar la masa inicial no cambia el cambio porcentual?
Este modelo utiliza la misma conductancia hidráulica relativa y la misma fracción de agua para cada muestra. Omite intencionadamente cómo afectan al transporte de agua la superficie real y las dimensiones del cilindro.
¿Por qué hay que secar con papel los cilindros de patata antes de pesarlos?
El agua adherida a la superficie aumentaría la masa sin haber llegado nunca al tejido. Secar cada muestra de la misma manera hace que el cambio medido refleje el agua que realmente se desplazó por ósmosis.