celula hipertonica

5/9/2018 celula hipertonica - slidepdf.com

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Marcela Bernal MúneraMarcela Bernal Múnera

BIOL3051BIOL3051

La membrana y el transporteLa membrana y el transporte

celularcelular

Laboratorio

7



Objetivos

Describir los componentes de las membranas biológicas.Describir los componentes de las membranas biológicas.

Discutir los factores que pueden afectar la integridad de lasDiscutir los factores que pueden afectar la integridad de lasmembranas.membranas.

Explicar como la difusión y la ósmosis son importantes para la célula.Explicar como la difusión y la ósmosis son importantes para la célula.

Mencionar losMencionar los factoresfactores que afectan la velocidad de difusión.que afectan la velocidad de difusión.

Explicar que son soluciones hipotónicas, hipertónicas e isotónicas.Explicar que son soluciones hipotónicas, hipertónicas e isotónicas.

Explicar que es osmolaridad en los tejidos.Explicar que es osmolaridad en los tejidos.



Las membranas celularesLas membranas celulares Las membranas celulares sonLas membranas celulares son

barreras selectivas que separanbarreras selectivas que separanlas células y formanlas células y formancompartimentos intracelulares.compartimentos intracelulares.

Entre sus funciones están:Entre sus funciones están:

�� Permitir la entrada o salida dePermitir la entrada o salida demolmolééculas de laculas de la ccéélulalula o delo delorganelo.organelo.

�� Generar señales paraGenerar señales paramodificar el metabolismo.modificar el metabolismo.

�� Adherir c Adherir céélulas para formarlulas para formartejidos.tejidos.



Composición de la membranaComposición de la membrana

Doble capa deDoble capa defosofolípidos,fosofolípidos,proteínas y proteínas y

carbohidratos:carbohidratos:

-- FosfolípidosFosfolípidos::Barrera hidrofóbicaBarrera hidrofóbicaentre losentre loscompartimentoscompartimentosacuosos de la célula.acuosos de la célula.

Proteína

Periferal Canal de

Transporte

Glicoproteína

Colesterol

Proteína

Integral

Fosfolípidos

Proteína

Periferal Canal de

Transporte

Glicoproteína

Colesterol

Proteína

Integral

Fosfolípidos

Pro

teína

periférica



Composición de la membranaComposición de la membrana

-- ProteínasProteínas: Permiten paso de moléculas hidrofílicas a: Permiten paso de moléculas hidrofílicas através de la membrana y determinan funcionestravés de la membrana y determinan funcionesespecíficas de la membrana, incluyen bombas, canales,específicas de la membrana, incluyen bombas, canales,

receptores, moléculas de adhesión,receptores, moléculas de adhesión, transductores detransductores deenergía y enzimas.energía y enzimas.

-- CarbohidratosCarbohidratos: Comunicación intercelular y : Comunicación intercelular y adhesión.adhesión.

-- ColesterolColesterol: Determina la fluidez de la membrana.: Determina la fluidez de la membrana.



Características de la membranaCaracterísticas de la membrana

La membrana es una estructura funcional activa,La membrana es una estructura funcional activa,con mecanismos enzimáticos que desplazancon mecanismos enzimáticos que desplazanmoléculas específicas penetrando o saliendo demoléculas específicas penetrando o saliendo dela célula con un gradiente de concentración.la célula con un gradiente de concentración.

En las célulasEn las células vegetales vegetales existe una pared celularexiste una pared celular

que presenta numerosos orificios diminutos porque presenta numerosos orificios diminutos pordonde pueden pasar sustancias de un lugar adonde pueden pasar sustancias de un lugar aotro.otro.



Características de la membranaCaracterísticas de la membrana

El acceso de las sustancias depende de:El acceso de las sustancias depende de:

�� La permeabilidad selectiva: para mantener la homeostasis deLa permeabilidad selectiva: para mantener la homeostasis dela célula.la célula.

�� El tamaño de las moléculas.El tamaño de las moléculas.

�� La carga eléctrica: no polares o hidrofóbicas (pasan por laLa carga eléctrica: no polares o hidrofóbicas (pasan por lacapa de lípidos), las polares o hidrofílicas (pasan por loscapa de lípidos), las polares o hidrofílicas (pasan por loscanales).canales).

�� Gradiente de concentración: Diferencia de concentraciónGradiente de concentración: Diferencia de concentraciónen 2 lugares.en 2 lugares.

�� La solubilidad.La solubilidad.



Movimiento BrownianoMovimiento Browniano

�� El movimiento que llevaEl movimiento que lleva

a cabo una partículaa cabo una partícula

muy pequeña que estámuy pequeña que está

inmersa en un fluido.inmersa en un fluido.

SeSe caracterizacaracteriza por por sersercontinuocontinuo y y muymuyirregularirregular..

LaLa trayectoriatrayectoria queque siguesiguelala partícula partícula eses enen zigzagzigzag..

EsEs lala fuerzafuerza motrízmotríz dede laladifusióndifusión..

ModeloModelo



DifusiónDifusión

Es el movimiento deEs el movimiento demoléculas de una región demoléculas de una región dealta concentración a otraalta concentración a otrade menor concentraciónde menor concentraciónproducido (hasta que seproducido (hasta que seiguala) por la energíaiguala) por la energíacinética de las moléculas.cinética de las moléculas.

No requiere gasto deNo requiere gasto de

energía (movimientoenergía (movimientopasivo). Movimiento activopasivo). Movimiento activorequiere gasto de ATP.requiere gasto de ATP.



OsmosisOsmosis

El componente principal de la célula es elEl componente principal de la célula es el aguaagua,,que actúa comoque actúa como solventesolvente (el agente que(el agente quedisuelve) dedisuelve) de solutossolutos orgánicos e inorgánicos.orgánicos e inorgánicos.

El movimiento de agua a través de unaEl movimiento de agua a través de unamembrana selectivamente permeable se llamamembrana selectivamente permeable se llamaosmosisosmosis (difusión de agua) y sucede siempre del(difusión de agua) y sucede siempre delárea de mayor concentración de agua (conárea de mayor concentración de agua (con

menor concentración de soluto) al área demenor concentración de soluto) al área demenor concentración de agua (con mayormenor concentración de agua (con mayorconcentración de soluto).concentración de soluto).



Cuando la célula contiene una concentración de solutosCuando la célula contiene una concentración de solutosmayor que su ambiente externo, se dice que la célula está enmayor que su ambiente externo, se dice que la célula está enunauna solución hipotónicasolución hipotónica, y como consecuencia, el agua, y como consecuencia, el aguaentra a la célula causando que se expanda.entra a la célula causando que se expanda.

Si la concentración de solutos es mayor fuera de la célula, seSi la concentración de solutos es mayor fuera de la célula, sedice que la célula está en unadice que la célula está en una solución hipertónicasolución hipertónica; la; lacélula pierde agua y se encoge.célula pierde agua y se encoge.

Si las concentraciones de soluto son iguales en ambosSi las concentraciones de soluto son iguales en amboslados de la membrana, se dice que la célula está en unalados de la membrana, se dice que la célula está en unasolución isotónicasolución isotónica, donde, donde el movimiento neto es ceroel movimiento neto es cero

OsmosisOsmosis



Comportamiento de la célula animal

y la vegetal:Célula animal:

CrenaciónCrenación:: ocurreocurre cuandocuando lalacélulacélula estáestá expuestaexpuesta aa unun

ambienteambiente hipertónicohipertónico y y sesearrugaarruga alal perderperder aguaagua..

HemólisisHemólisis:: ocurreocurre cuandocuando lalacélulacélula estáestá expuestaexpuesta aa unun

ambienteambiente hipotónicohipotónico y y explotaexplotaalal llenarsellenarse dede aguaagua

Célula vegetal:

PlasmolisisPlasmolisis:: ocurreocurre cuandocuandolala célulacélula estáestá expuestaexpuesta aa ununambienteambiente hipertónicohipertónico y y pierdepierde aguaagua.. SeSe observanobservanareasareas blancasblancas..

Turgencia Turgencia:: ocurreocurre cuandocuando

lala célulacélula estáestá expuestaexpuesta aa ununambienteambiente hipotónicohipotónico y y estaestacomienzacomienza aa llenarsellenarse dede agua,agua,peropero nono explotaexplota porqueporque lalaparedpared celularcelular lala protegeprotege..



Figura 12



Presión osmóticaPresión osmótica

Se entiende porSe entiende por presión osmótica presión osmótica la presiónla presiónque sería necesaria para detener el flujo de agua aque sería necesaria para detener el flujo de agua a

través de la membrana semipermeable.través de la membrana semipermeable.

Cuando una célula se sumerge en un líquido conCuando una célula se sumerge en un líquido con

diferente concentración a la de su interior, ladiferente concentración a la de su interior, lapresión osmótica puede ocasionar plasmólisis opresión osmótica puede ocasionar plasmólisis oturgencia.turgencia.



Presión osmóticaPresión osmótica

Se entiende porSe entiende por presión osmótica presión osmótica la presión que sería necesariala presión que sería necesariapara detener el flujo de agua a través de la membranapara detener el flujo de agua a través de la membranasemipermeable.semipermeable.

Las células animales funcionan óptimamente en ambientesLas células animales funcionan óptimamente en ambientesisotónicos. En las células vegetales, sin embargo, cuando laisotónicos. En las células vegetales, sin embargo, cuando la

vacuola se llena de agua, ésta ejerce presión contra la pared vacuola se llena de agua, ésta ejerce presión contra la paredcelular hasta llegar a un punto donde se impida que entre máscelular hasta llegar a un punto donde se impida que entre másagua ( agua ( presión de turgencia presión de turgencia ) y la célula se encuentra túrgida ) y la célula se encuentra túrgida

(firme), lo cual es el estado ideal de estas células. Por otra parte,(firme), lo cual es el estado ideal de estas células. Por otra parte,si la célula vegetal pierde agua, la célula sufresi la célula vegetal pierde agua, la célula sufre plasmólisis plasmólisis alalsepararse la membrana celular de la pared celular, lo cual suelesepararse la membrana celular de la pared celular, lo cual sueleser letal para la célula.ser letal para la célula.



Ejercicio 1. Osmolaridad en cEjercicio 1. Osmolaridad en céélulaslulas

vegetales vegetales

Observar cómo soluciones con diferentes molaridades afectan elObservar cómo soluciones con diferentes molaridades afectan elequilibrio y el funcionamiento de las células vegetales.equilibrio y el funcionamiento de las células vegetales.

Procedimiento:Procedimiento:

1. Rotule 6 vasos para cada solución de sacarosa (0.1 a 0.6 M) y un1. Rotule 6 vasos para cada solución de sacarosa (0.1 a 0.6 M) y un vaso para agua destilada (0.0 M). vaso para agua destilada (0.0 M).

2. Añada 100 ml de la solución correspondiente a cada vaso.2. Añada 100 ml de la solución correspondiente a cada vaso.

3. Con el sacabocado obtenga 7 cilindros de papa de 1 cm de largo3. Con el sacabocado obtenga 7 cilindros de papa de 1 cm de largo(cubrirlos con papel toalla húmedo).(cubrirlos con papel toalla húmedo).

4. Pese los cilindros de papa, anote el peso inicial para cada uno y 4. Pese los cilindros de papa, anote el peso inicial para cada uno y transfieralostransfieralos inmediatamenteinmediatamente a los vasos rotulados.a los vasos rotulados.



Ejercicio 1. Osmolaridad en cEjercicio 1. Osmolaridad en céélulaslulas

vegetales vegetales

5. Deje los cilindros en los vasos por dos horas.5. Deje los cilindros en los vasos por dos horas.

6. Saque los cilindros, remueva el exceso de agua con papel toalla y 6. Saque los cilindros, remueva el exceso de agua con papel toalla y anote el peso final de cada uno. Asegurese de manteneranote el peso final de cada uno. Asegurese de mantenersaparados los cilindros correspondientes a cada vaso.saparados los cilindros correspondientes a cada vaso.

7. Anote si hubo cambios en textura (blandos o duros) y 7. Anote si hubo cambios en textura (blandos o duros) y anoteanote en laen la Tabla 1 el peso final de los cilindros. Tabla 1 el peso final de los cilindros.

8.8.Con los datos de la Tabla 1, calcule el cambio en peso para cadaCon los datos de la Tabla 1, calcule el cambio en peso para cadacilindro y prepare una gráfica señalando los cambios en peso.cilindro y prepare una gráfica señalando los cambios en peso.

Cambio en peso (%) = peso final ² peso inicial X 100

peso inicial



Tabla 1. Molaridades de las soluciones Tabla 1. Molaridades de las soluciones

0.00.0 0.10.1 0.20.2 0.30.3 0.40.4 0.50.5 0.60.6

PesoPesoinicial (g)inicial (g)

PesoPesofinal (9)final (9)

CambioCambioen pesoen peso

(%)(%)

Nota: REPORTE CORTO DE LOS RESULTADOS DE ES TE EJERCICIO

*

O

smolaridad: expresa concentración (número total de partículas/L de solución).



0

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Cambio

en

peso

(%)

Osmolaridad

0

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Cambio

en

peso

(%)

Osmolaridad

Gráfica cambio en peso vs molaridad

Nota: Seleccione una escala apropiada para el eje Y de la grNota: Seleccione una escala apropiada para el eje Y de la grááfica (el cero debefica (el cero debecolocarse en el centro del eje). El aumento de peso se grafica sobre el cero y lacolocarse en el centro del eje). El aumento de peso se grafica sobre el cero y la

disminución en peso se grafica debajo del cero.disminución en peso se grafica debajo del cero.



Se utilizará la planta de remolacha ( Se utilizará la planta de remolacha ( Beta vulgaris Beta vulgaris ), cuyas células almacenan ), cuyas células almacenanen la vacuola central el pigmento violeta betacianina.en la vacuola central el pigmento violeta betacianina.


1. Corte 6 pedazos de remolacha (1 cm) con un sacabocado y cóloquelos1. Corte 6 pedazos de remolacha (1 cm) con un sacabocado y cóloquelosen tubos de ensayo rotulados del 1 al 6.en tubos de ensayo rotulados del 1 al 6.

2. Añada en el tubo 6, 3 ml de agua y llévelo al congelador por 302. Añada en el tubo 6, 3 ml de agua y llévelo al congelador por 30minutos.minutos.

3. Coloque en el tubo 5, 3 ml. de agua y póngalo en baño de hielo por 303. Coloque en el tubo 5, 3 ml. de agua y póngalo en baño de hielo por 30minutos.minutos.

4. Coloque en el tubo 4, 3 ml de agua y deje a temperatura ambiente por4. Coloque en el tubo 4, 3 ml de agua y deje a temperatura ambiente por30 minutos.30 minutos.

Ejercicio 2. Efecto de la temperaturaEjercicio 2. Efecto de la temperatura

sobre las membranas celulares.sobre las membranas celulares.



5. Añada al tubo 1, 3 ml de agua y colóquelo en un baño de agua5. Añada al tubo 1, 3 ml de agua y colóquelo en un baño de aguacaliente a 70caliente a 70 °°C por 1 minuto, después de 20 minutos sacar elC por 1 minuto, después de 20 minutos sacar elpedazo de remolacha del tubo.pedazo de remolacha del tubo.

6. En un baño de agua a 556. En un baño de agua a 55 °°C haga lo mismo con el tubo 2.C haga lo mismo con el tubo 2.

7. Repetir el proceso con el tubo 3, pero a 407. Repetir el proceso con el tubo 3, pero a 40 °°C .C .

8. Comparar intensidad de color al finalizar el experimento.

9. Coloque los resultados intensidad de color vs. temperatura en latabla 2.

Ejercicio 2. Efecto de la temperaturaEjercicio 2. Efecto de la temperatura




Tabla 2. Efecto de la temperatura Tabla 2. Efecto de la temperatura

Tubo Tubo Temperatura ( Temperatura (°°C)C) Intensidad de colorIntensidad de color

11 7070

22 5555

33 4040

44 Ambiente (24) Ambiente (24)

55 Baño de hieloBaño de hielo

66 CongeladorCongelador

* (1 = menos intenso; 6 = mas intenso)* (1 = menos intenso; 6 = mas intenso)



Ejercicio preparado por instructor:Ejercicio preparado por instructor:1. En 6 tubos de ensayo colocar un pedazo de remolacha1. En 6 tubos de ensayo colocar un pedazo de remolacha

de 1 cm.de 1 cm.

2. A los tubos 1, 2 y 3 se les añade 3 ml. de las siguientes2. A los tubos 1, 2 y 3 se les añade 3 ml. de las siguientessoluciones en orden: metanol de 1%, 25% y 50%.soluciones en orden: metanol de 1%, 25% y 50%.

3. A los tubos 4, 5 y 6 se les añade 3 ml de acetona a 1%,3. A los tubos 4, 5 y 6 se les añade 3 ml de acetona a 1%,

25% y 50%.25% y 50%.

4. Esperar 30 minutos, remover la remolacha colocar los4. Esperar 30 minutos, remover la remolacha colocar lostubos en orden de mayor a menor intensidad de color.tubos en orden de mayor a menor intensidad de color.

Ejercicio 3. Efecto de los solventesEjercicio 3. Efecto de los solventes




Ejercicio preparado por instructor:Ejercicio preparado por instructor:

1.1. Rotule 4 tubos adicionales y añada lo siguienteRotule 4 tubos adicionales y añada lo siguientea cada uno:a cada uno:

Tubo a: 1 ml aceite + 1 ml acetona Tubo a: 1 ml aceite + 1 ml acetona

Tubo b: 1 ml aceite + 1 ml metanol Tubo b: 1 ml aceite + 1 ml metanol

Tubo c: albúmina + 1 ml de acetona Tubo c: albúmina + 1 ml de acetona

Tubo d: albúmina + 1 ml de metanol Tubo d: albúmina + 1 ml de metanol

Ejercicio 4. Efecto de los solventesEjercicio 4. Efecto de los solventes

sobresobre lípidos y proteínaslípidos y proteínas ..



Ejercicio 5.Ejercicio 5. Transporte celular: Transporte celular:Difusión + movimiento brownianoDifusión + movimiento browniano

En este ejercicio se estudiará el movimiento browniano de las molEn este ejercicio se estudiará el movimiento browniano de las molééculas y culas y el efecto de la temperatura sobre dicho movimiento.el efecto de la temperatura sobre dicho movimiento.


1. Añada agua a temperatura ambiente a un vaso y a otro vaso añada agua1. Añada agua a temperatura ambiente a un vaso y a otro vaso añada aguafría.fría.

2. Deje reposar los vasos por 102. Deje reposar los vasos por 10--15 min para que no haya movimiento del15 min para que no haya movimiento delagua.agua.

3. Añada cuidadosamente una gota de colorante a cada envase y observe la3. Añada cuidadosamente una gota de colorante a cada envase y observe ladispersión de la gota.dispersión de la gota.

4. ¿Afectó la temperatura la difusión del tinte? Explica tu observación.4. ¿Afectó la temperatura la difusión del tinte? Explica tu observación.




1. Cortar bolsas de diálisis de 15 cm. Doblarlas al final y hacer un nudo fuerte.1. Cortar bolsas de diálisis de 15 cm. Doblarlas al final y hacer un nudo fuerte.

2. Añadir mitad de solución de glucosa y mitad de almidón a la bolsa y cerrar con2. Añadir mitad de solución de glucosa y mitad de almidón a la bolsa y cerrar conun cordón (que se pueda abrir luego).un cordón (que se pueda abrir luego).

3. Mezclar el contenido interno y observar el color.3. Mezclar el contenido interno y observar el color.

4. En un beaker con 100 ml de agua añadir varias gotas de solución de yodo hasta4. En un beaker con 100 ml de agua añadir varias gotas de solución de yodo hastatener un color dorado.tener un color dorado.

5. Poner la bolsa dentro del agua y esperar 30 minutos.5. Poner la bolsa dentro del agua y esperar 30 minutos.

6. Sacar la bolsa del agua y ponerla en un beaker vacio. Anotar el color de las6. Sacar la bolsa del agua y ponerla en un beaker vacio. Anotar el color de lassoluciones dentro y fuera de la bolsa y compárelas.soluciones dentro y fuera de la bolsa y compárelas.

7. Realizar prueba de Benedict para las soluciones.7. Realizar prueba de Benedict para las soluciones.

Ejercicio 6. Transporte celular: Difusión

a través de una membrana selectivamente permeable

(diálisis).



Tubo 1: agua con sal + sangre de res (soluci Tubo 1: agua con sal + sangre de res (solucióón hipertn hipertóónica).nica). Tubo 2: agua + sangre de res (soluci Tubo 2: agua + sangre de res (solucióón hipotn hipotóónica).nica).


�� Rotular y preparar 4 laminillas:Rotular y preparar 4 laminillas:

�� laminilla 1: gota de sangre, coloque el cubreobjeto y observe loslaminilla 1: gota de sangre, coloque el cubreobjeto y observe loseritrocitos bajo el microscopio.eritrocitos bajo el microscopio.

�� Laminilla 2: gota de la mezcla del tubo 1, coloque el cubreobjeto.Laminilla 2: gota de la mezcla del tubo 1, coloque el cubreobjeto.Observe bajo el microscopio y compare con laminilla 1.Observe bajo el microscopio y compare con laminilla 1.

�� Laminilla 3: Repetir el procedimiento anterior con la mezcla delLaminilla 3: Repetir el procedimiento anterior con la mezcla deltubo 2.tubo 2.

Eritrocitos en ambiente hipertEritrocitos en ambiente hipertóónico: crenacinico: crenaciónónEritrocitos en ambiente hipotEritrocitos en ambiente hipotóónico: hemolisisnico: hemolisis

Ejercicio 7. Transporte celular: Osmosis en

células animales.



Procedimiento:Procedimiento:1. Rotular 3 laminillas1. Rotular 3 laminillas

2. Laminilla 1: hoja de elodea con una gota de agua de la pecera2. Laminilla 1: hoja de elodea con una gota de agua de la pecera(solución isotónica).(solución isotónica).

3. Laminilla 2: hoja de elodea con una gota de la mezcla agua + sal3. Laminilla 2: hoja de elodea con una gota de la mezcla agua + sal(solución hipertónica).(solución hipertónica).

4. Laminilla 3: hoja elodea con una gota de agua destilada (solución4. Laminilla 3: hoja elodea con una gota de agua destilada (soluciónhipotónica).hipotónica).

CCéélula vegetal en ambiente hipertónico: plasmólisislula vegetal en ambiente hipertónico: plasmólisis

CCéélula vegetal en ambiente hipotónico : turgencialula vegetal en ambiente hipotónico : turgencia

Ejercicio 8. Transporte celular: Osmosis

en células vegetales.



Elod eaElod ea ((hipotónicahipotónica))



Elod eaElod ea ((hipertónicahipertónica))



Medio isotónicoMedio isotónicoElodea Eritrocitos



Próxima semanaPróxima semana

Parcial I (marzo 6): prácticas 1 al 6. Cambiaré misParcial I (marzo 6): prácticas 1 al 6. Cambiaré mishorarios de atención del martes al lunes de 3 a 5.horarios de atención del martes al lunes de 3 a 5.

Prueba corta (10 ptos.): 4 preguntas de la práctica 7 y Prueba corta (10 ptos.): 4 preguntas de la práctica 7 y

1 de la 8.1 de la 8.

Laboratorio 8. Respiración celular. Revise laLaboratorio 8. Respiración celular. Revise lapresentación de power point.presentación de power point.

Traer bata y vestimenta adecuada. Traer bata y vestimenta adecuada.



Próxima semanaPróxima semana Elaborar reporte científico: Resultados del ejercicio 1:Elaborar reporte científico: Resultados del ejercicio 1:

Osmolaridad en células vegetales (12.5 puntos). El reporte debeOsmolaridad en células vegetales (12.5 puntos). El reporte debeser en computador y debe tener:ser en computador y debe tener:

-- Texto describiendo los resultados más relevantes: (4.5 ptos.) Texto describiendo los resultados más relevantes: (4.5 ptos.)

-- Tabla con los datos (4 ptos.) Tabla con los datos (4 ptos.)-- Gráfica A MANO (4 ptos.)Gráfica A MANO (4 ptos.)

�� Recuerde que en los resultados no se discute. No olvide todosRecuerde que en los resultados no se discute. No olvide todoslos detalles que deben tener las tablas y gráficas para estar bienlos detalles que deben tener las tablas y gráficas para estar bienconstruidas. SEA CONCRETO.construidas. SEA CONCRETO.

�� Recomendaciones: Haga su informe a tiempo, evíteseRecomendaciones: Haga su informe a tiempo, evíteseinconvenientes, solo se recibirá en la fecha indicada.inconvenientes, solo se recibirá en la fecha indicada.

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