Osmosis

oIFM 2012
TP 1: Ósmosis
I. Variación del volumen celular en función de la osmolaridad
II. Observación de la forma de glóbulos rojos en relación a la osmolaridad
Bibliografía obligatoria: “Error bars in experimental biology”. Cumming, Fidler y
Vaux. The journal of cell biology 177: 7-11 (2007).

5 µm

Introducción
Todos los seres vivos necesitan regular su tamaño o volumen y lacomposición
de su medio interno. Esto vale para organismos unicelulares, multicelulares o
pluricelulares. Vale, incluso para las células que conforman a estos últimos. A escala
celular, el volumen de una célula queda determinado fundamentalmente por la cantidad
de agua que ésta contiene. El único mecanismo conocido de movimiento del agua a
través de las membranas celulares es la difusión. Así, el aguaentra o sale de una célula
atravesando directamente la membrana celular, o bien a través de canales selectivos de
membrana llamados acuaporinas siguiendo un gradiente de concentración. A la fuerza
por unidad de área que se debiera aplicar a uno u otro lado de la membrana para impedir
que haya movimiento neto de agua se la conoce como presión osmótica. Aquí
mediremos el cambio en el volumen deglóbulos rojos de rata como consecuencia de
someterlos a soluciones de distintas osmolaridades.
En los mamíferos, los glóbulos rojos se originan en la médula ósea a partir
células hematopoyéticas multipotenciales. Constituyen aproximadamente el 40% de las
células de la sangre y su función principal es transportar O2 desde los pulmones a los
tejidos y ayudar a transportar el CO2 desde lostejidos hacia los pulmones. Estas células
sin núcleo y carentes de otras estructuras membranosas internas en su estado maduro
han sido un modelo clásico de los estudios de membranas celulares. La facilidad para
purificarlas en grandes cantidades, la ausencia de estructuras membranosas internas
(típicamente el 95% de las membranas de una célula) y la relativa sencillez para

vaciarlas de sucontenido citosólico son algunas de las ventajas reconocidas que
permitieron estudiar la composición lipídica de las membranas celulares, identificar
distintas proteínas que la conforman y reconocer algunas de las proteínas del
citoesqueleto asociadas a la membrana. De estas últimas la más abundante en glóbulos
rojos es la espectrina, la que representa aproximadamente un 25% de la masa deproteínas asociadas a membrana. Una de las funciones principales a las que sirve este
heterodímero, junto a otras proteínas del citoesqueleto, es conformar un andamiaje
sobre el que se apuntala la membrana lipídica y así mantener la integridad y forma
bicóncava de los glóbulos rojos. ¿Qué proteínas intervienen en el control de volumen en
las células de animales? ¿Qué estrategias usan otras células,las de plantas por ej., para
oponerse a la presión osmótica?
Objetivos
1) Aprovechar las ventajas que ofrecen los glóbulos rojos para estudiar principios
generales de ósmosis actuando sobre membranas celulares semipermeables.
2) Estudiar en qué medida el comportamiento osmótico de los glóbulos rojos se asemeja
al previsto para sistemas ideales de ósmosis donde no hay resistencia al cambio devolumen.

Materiales y Métodos
Aquí someteremos a glóbulos rojos de rata a distintas presiones osmóticas y
posteriormente realizaremos una medida indirecta del volumen celular. Las distintas
presiones osmóticas se obtendrán a partir de someter a los glóbulos rojos a distintas
soluciones de NaCl. La determinación del cambio en el volumen celular se estimará a
partir de un hematocrito. Estatécnica consiste en centrifugar una suspensión de
glóbulos rojos de manera que se separen las células del fluido. Una vez realizada la
centrifugación el resultado del hematocrito se expresa como el porcentaje del volumen
ocupado por los glóbulos rojos del volumen total de la suspensión centrifugada. Esta
técnica se usa tradicionalmente en análisis clínicos para estimar la cantidad de...