EFECTO DE LAS TEMPERATURAS ALTAS Y BAJAS SOBRE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

1. EFECTO DE LAS TEMPERATURAS ALTAS Y BAJAS SOBRE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

2. Introducción La membrana celular o también llamada membrana plasmática es la estructura que permite la separación entre la célula y el ambiente extracelular. Es de fundamental importancia ya que controla el contenido químico de la célula. Además, través de ella se transmiten mensajes hay diversidad de receptores que son molécula de proteína o glicoproteína con una estructura tridimensional específica a la cual puede unirse una sustancia (por ejemplo, una citoquinina, un antígeno, etc.) con una estructura complementaria; presente típicamente en la superficie de una membrana. La unión de una molécula complementaria a un receptor puede generar un proceso de transporte, activación o un cambio en los procesos que ocurren dentro de la célula.

3. Funciones: • Conservar la integridad estructural de la célula • Controlar el paso de sustancias hacia el interior y la salida de otras • Regular las interacciones celulares • Reconocer por medio de receptores antígenos, células extrañas y células alteradas • Establecer sistemas de transporte para moléculas especificas • Efectuar la transducción de señales físicas, químicas o ambas en los diversos sucesos celulares.

4. Si bien la pared celular es en su mayor parte permeable al agua y a los solutos, la penetración de las sustancias al interior de la célula no se realiza por simple difusión. Por el contrario, la membrana plasmática actúa como una barrera selectiva, restringiendo dicho movimiento. Este control sobre la entrada y salida de iones minerales, azúcares, aminoácidos y otras sustancias es de suma importancia para que se mantenga la actividad vital de la célula.

5. Modelo del Mosaico Fluido (Jonathan Singer y Garth L. Nicolson, Science 1972) Es el modelo aceptado actualmente. La estructura de la bicapa es bastante fluida. Las moléculas de proteínas pueden desplazarse lateralmente por la bicapa, tomando unas disposiciones (mosaico) que cambian en el tiempo y en lugar.

8. La membrana citoplasmática tiene espesor variable según se trate de una zona que contenga proteínas o de una sólo con lípidos expuestos. En consecuencia su superficie parecerá rugosa. El conjunto, sin embargo, se presentara como una estructura de 9-10 nm de espesor, que es el atribuído a una membrana biológica. Cualquier alteración en la naturaleza de la membrana afecta su permeabilidad. En el curso de este trabajo práctico veremos el efecto de distintos factores sobre las fracciones proteica y lipídica.

9. Objetivos - Reconocer la relación estructura-función de las membranas biológicas. - Observar la alteración que producen en las membranas las altas temperaturas, las bajas temperaturas y los solventes orgánicos. - Elaborar tablas y gráficos que permitan interpretar los resultados.

10. Materiales y métodos • - Remolachas (Beta vulgaris var. esculenta) enteras y un trozo de las mismas previamente congelado. • - Sacabocados, hojas de afeitar, cristalizador, tubos de ensayo, agua destilada, pinza, pipetas de 10 ml • Mechero, trípode, vaso de precipitado y termómetro • Benceno • - Fotocolorímetro o espectrofotómetro

11. Se trabajará con remolacha ya que posee el pigmento característico, color rojo violáceo. Se trata de un pigmento hidrosoluble denominado betanina que se acumula en vacuola. Recordemos que la vacuola es una organela llena de fluidos y rodeada por una membrana típica el TONOPLASTO. En consecuencia cualquier daño que les ocurra a las membranas ocasionará la saluda del pigmento. DAÑOSALIDA DEL PIGMENTO

12. Experimento 1. Efecto de las altas temperaturas • Corte con un sacabocados 7 trozos de 4 cm de longitud de parénquima radical de remolacha. • Quite los extremos suberizados.

13. c) Lave con agua corriente para eliminar los pigmentos de las células rotas y colóquelos en un cristalizador con agua.

14. d) Ubique uno de los cilindros en un tubo de ensayo con 10 ml de agua destilada que será el control o testigo de todos los experimentos a realizar. e) Mientras tanto: * Caliente 500 ml de agua en un vaso de precipitado a 70C, * Sumerja un trozo de remolacha durante5 minutos * Pase a tubo de ensayo c/10 ml de agua destilada a T° ambiente. * Repita esta operación a: - 65C, - 60C, - 55C, - 50C - 45C. f) Al cabo de una hora retire los trozos de remolacha de cada uno de los tubos, agite el contenido de los mismos y mida la absorbancia en un espectrofotómetro a 425nm usando como blanco agua destilada.

15. Experimento 2. Efecto de las bajas temperaturas Se trabajará con dos tratamientos que consisten en: I) Tejido de remolacha sometido a congelamiento a unos -3 °C (congelador de heladera). II) Tejido sometido a congelamiento a – 20°C (freezer) Los tejidos han sido retirados 24 hs antes del trabajo práctico para procesarlos. a) Corte con un sacabocado un trozo de 4 cm de longitud de parénquima radical de remolacha congelada previamente b) Quite los extremos suberizados. c) Sumerja los trozos de remolacha previamente congelados en un tubo de ensayo conteniendo 10 ml de agua durante una hora. d) Luego agite y mida la absorbancia como en el Experimento 1

16. Experimento 3. Efecto de los solventes orgánicos a) Sumerja el trozo de remolacha en un tubo de ensayo conteniendo 10 ml de benceno durante 45 minutos. b) Con sumo cuidado extraiga el cilindro con una pinza y colóquelo en un tubo de ensayo con 10 ml de agua destilada, agite, retire el cilindro. c) Mida la absorbancia como en el Experimento 1.

17. Procesamiento de los Resultados a) Tabule los resultados obtenidos en los distintos experimentos. b) Realice un gráfico con los valores correspondientes al Exp.1. c) Interprete los resultados. Responda las preguntas del cuestionario de la Guía