Upload
chirtes-daniela
View
323
Download
6
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
Difuziunea si osmoza
Membrana celulara
Transportul transmembranar
• substantele liposolubile - O2, CO2, steroizi - pot trece liber prin membrana
• substantele hidrosolubile – glucoza, aminoacizi, ioni, apa – necesita sisteme de transport pasiv sau activ – difuziune
– osmoza
– exocitoza / endocitoza
– transport activ
Difuziunea
• moleculele se afla in solutie intr-o continua miscare Browniana
• difuziunea = miscarea moleculelor de la o zona de concentratie mare la o zona de concentratie mica datorita miscarii Browniene a moelculelor
• rata de difuzie este cu atat mai mare cu cat • diferenta de concentratie este mai mare • temperatura este mai ridicata • moleculele sunt mai mici • moleculele se misca mai repede
Difuziunea
Relatia rata de difuziune – marimea celulara
• suprafata celulara este o caracteristica esentiala pentru organismele unicelulare, dar si pentru celulele unui organism multicelular
• reprezinta o interfata critica dintre organism si mediu
Relatia rata de difuziune – marimea celulara Demonstrare experimentala 1
• Principiu
– fenolftaleina conţinută de cuburile de agar reacţionează cu
NaOH, schimbând culoarea cuburilor în roz
– dimensiunea schimbarii de culoare indică cât de adânc a difuzat NaOH
– metoda permite determinarea ratei de difuzie şi a relaţiei dintre aceasta si raportul suprafaţă/volum
Relatia rata de difuziune – marimea celulara Demonstrare experimentala 1
• Materiale necesare
– agar-fenolftaleină 3%
– soluţie NaOH 4%
– liniar
– lamă de bisturiu
– şerveţele de hârtie
– pahar de sticlă
– o bucată de faianţă
• Metoda de lucru
• Pasul 1
– din bucata de agar-fenolftaleină tăiaţi cuburi:
• 1 cub cu latura de 1 cm
• 6 cuburi cu latura de 2 cm
• 1 cub cu latura de 3 cm
Relatia rata de difuziune – marimea celulara Demonstrare experimentala 1
• Metoda de lucru
• Pasul 2 – turnaţi soluţie de NaOH în pahar astfel încât înălţimea coloanei de
lichid să fie de cel puţin 4 cm – introduceţi cubul cu latura de 1 cm în pahar – după 3 minute, scoateţi cubul şi plasaţi-o pe o bucată de faianţă – cu o lamă de bisturiu tăiaţi cubul în trei, cu două tăieturi paralele – pe bucata care provine din mijlocul cubului măsuraţi distanţa pe care
culoarea cubului nu s-a schimbat si notaţi valorile în tabel – calculaţi suprafaţa totală şi volumul fiecărui cub de agar şi notaţi
valorile în tabel – repetaţi procedura şi cu câte un cub cu latura de 2 respectiv 3 cm
Relatia rata de difuziune – marimea celulara Demonstrare experimentala 1
Relatia rata de difuziune – marimea celulara Demonstrare experimentala 1
Latura cubului
(cm)
Supra-fata unei
laturi (cm2)
Supra-faţa
totală (cm2)
Volum (cm3)
Raport supra-faţă / volum (cm-1)
Mărimea porţiunii
necolorate (latura)
(cm)
Volumul porţiunii
necolorate (cm3)
Volumul porţiunii colorate
(cm3)
Raportul volumului colorat /
volum total
Relatia rata de difuziune – marimea celulara Demonstrare experimentala 1
Relatia rata de difuziune – suprafata celulara Demonstrare experimentala 1
Cubul Suprafaţa unei
laturi (cm2)
Durata experimentului
(min)
Lăţimea porţiunii colorate (mm)
Rata de difuziune (mm/min)
1
2
3
• Metoda de lucru – introduceţi 5 cuburi cu latura de 2 cm în soluţia de NaOH – după 1 minut scoateţi un cub şi plasaţi-l pe o bucată de
faianţă – cu o lamă de bisturiu tăiaţi în trei cubul cu două tăieturi
paralele – pe bucata care provine din mijlocul cubului măsuraţi
distanţa pe care culoarea cubului s-a schimbat (pe o parte) si notaţi valoarea
– repetaţi procedura cu câte un cub la 2, 4, 8 respectiv 16 minute de la introducerea lor în soluţia de NaOH
Relatia rata de difuziune – durata de difuziune Demonstrare experimentala 2
• Metoda de lucru – calculati rata de difuziune pentru fiecare cub
• rata de difuziune = adâncimea de penetrare a NaOH / durata experimentului
Relatia rata de difuziune – durata de difuziune Demonstrare experimentala
Durata experimentului (min)
Lăţimea porţiunii colorate (mm)
Rata de difuziune (mm/min)
1
2
4
8
16
Difuzia printr-o membrană selectiv permeabilă
• Principiu
– o membrană semipermeabilă permite difuzarea solventului şi moleculelor mici prin membrană, fiind impermeabilă pentru molecule mari
Difuzia printr-o membrană selectiv permeabilă
• Materiale necesare
– pungi de plastic
– lingură
– amidon
– soluţie de tinctură de iod
– pahar de sticlă
– apă distilată
– pipetă
Difuzia printr-o membrană selectiv permeabilă
• Metoda de lucru – intr-o pungă de plastic puneţi o lingură de amidon şi dizolvaţi în 25 ml
apă – legaţi gura pungii – umpleţi pana la jumătate paharul de sticlă cu apă şi adăugaţi zece
picături de soluţie de iod – plasaţi punga în pahar astfel încât să fie complet imersata – aşteptaţi 60 minute şi notaţi observaţiile
Culoarea la început Culoarea după 60 minute
Soluţia din pahar
Soluţia din pungă
Osmoza
• este o forma de difuziune – difuziunea apei printr-o membrana semipermeabila
• reprezinta miscarea moleculelor de apa dintr-o zona de concentratie mare spre o zona de concentratie mica printr-o membrana semipermeabila
• rata de osmoza este proportionala cu concentratia solvitului – cu cat concentratia solvitului este mai mare cu atat rata de
osmoza va fi mai mare
Osmoza
• hematiile sunt un bun exemplu pentru a demonstra osmoza
• apa se misca de o parte si de cealalta a membranei ca urmare a modificarii concentratiei in NaCl a fluidului in care se gasesc hematiile
• concentratia in NaCl a hematiilor este de 0,9%
• fluidele care au aceeasi concentratia de NaCl vor fi considerate izoosmotice/izotone cu hematiile
• fluidele care au concentratia de NaCl mai mare decat hematiile vor fi considerate hiperosmotice/hipertone fata de hematii
• fluidele care au concentratia de NaCl mai mica decat hematiile vor fi considerate hipoosmotice/hipotone fata de hematii
Osmoza
• daca concentratia de NaCl a fluidului in care se gasesc hematiile este > 0,9% apa va iesi din hematii in fluid – hematiile se zbarcesc
• daca concentratia de NaCl a fluidului in care se gasesc hematiile este < 0,9% apa va patrunde din fluid in hematii – hematiile se umfla si se sparg = hemoliza
• rezistenta osmotica = sensibilitatea hematiilor la modificarile presiunii osmotice
Masurarea rezistentei osmotice a hematiilor
• Principiu
– rezistenţa osmotică a hematiilor se determină prin expunerea acestora în soluţii hipotone de NaCl de concentraţie diferită
– hemoliza se poate observa sub forma colorării în roz a supernatantului dupa centrifugare
Masurarea rezistentei osmotice a hematiilor
• Materiale necesare
– stativ cu 12 eprubete
– soluţie de NaCl 0,5% (0,5 g NaCl în 100 ml apă)
– apă distilată
– sânge de berbec defibrinat
– centrifugă
• Metoda de lucru – se iau 12 eprubete serologice şi se aşează într-un stativ – se numeroteaza eprubetele în ordine inversă de la 25 până la 14 – se pune în fiecare eprubeta atâtea picături de soluţie NaCl 0,5%
cât este cifra corespunzătoare eprubetei (în prima 25, în a doua 24, etc.)
– se completează cu apă distilată astfel incat numărul de picături de lichid din fiecare eprubeta să ajungă la un total de 25
– se amestecă conţinutul eprubetelor şi apoi se adaugă în fiecare câte o picătură de masă eritrocitară
– se amesteca din nou – se centrifughează la 2000 turaţii pe minut timp de 3 minute
Masurarea rezistentei osmotice a hematiilor
• Metoda de lucru
– calculaţi concentraţia soluţiilor din eprubete
Masurarea rezistentei osmotice a hematiilor
Nr. 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14
Conc.
Hemoliza
• Metoda de lucru – notaţi prima eprubeta în care apare supernatant roz –
liza hematiilor cu rezistenta cea mai mica = rezistenta minima
– la concentraţii mici de NaCl toate hematiile vor fi hemolizate • supernatant colorat intens, cu sedimentul in cantitate redusă
şi de culoare gălbuie – conţine numai stroma hematiilor
• notati eprubeta in care obtineti supernatantul descris anterior = rezistenta maxima a hematiilor
Masurarea rezistentei osmotice a hematiilor
• Valori normale
– rezistenţă osmotică minimă: 0,44% – rezistenţă osmotică maximă: 0,30-0,32%
• Fragilitate osmotică crescută = rezistenţă osmotică scăzută
– scăderea raportului dintre suprafaţă şi volum (sferocitoză, ovalocitoză)
– modificarea structurală a membranei hematiilor (anemie hemolitică autoimună, îmbătrânirea hematiilor de ex. prin reducerea turnoverului)
• Fragilitate osmotică scăzută / rezistenţă osmotică crescută: – creşterea raportului dintre suprafaţă şi volum
Masurarea rezistentei osmotice a hematiilor
Intrebari – experiment 1
• Cum depinde raportul suprafaţă/volum al cuburilor de lungimea laturii?
• Cum depinde rata difuziei de suprafaţa cubului?
• De ce este limitată mărimea celulelor?
• De ce au multe organite celulare membrane cutate / plicaturate?
Intrebari – experiment 2
• Explicaţi relaţia dintre distanţa de difuziune şi durata experimentului!
Intrebari – experiment 3
• Bazat pe observaţiile făcute, care dintre substanţe a difuzat, iodul sau amidonul?
• Sacul de plastic este permeabil pentru aceste substanţe?
• Sacul de plastic are permeabilitate selectivă?
Intrebari – experiment 5
• Care este rezistenta osmotica minima a eritrocitelor studiate ?
• Dar rezistenta osmotica maxima ?