Diffusion of Water, Glucose, and Starch through a Dialysis Bag

Summary

Este video de laboratorio de difusión para AP Bio explora cómo el glucógeno y el almidón se comportan en una membrana. El glucógeno, un monosacárido, y el almidón, un polisacárido, se mezclan y se colocan en un tubo de dialisis. Se observa que el glucógeno se difunde hacia el agua purificada, mientras que el almidón, debido a su tamaño molecular, no lo hace. La demostración incluye pruebas con solución de Benedict para detectar glucógeno y yodo para verificar la presencia de almidón, concluyendo que solo el glucógeno se difunde a través del tubo de dialisis.

Takeaways

• 🍬 El glucógeno es un monosacárido con la fórmula química C6H12O6.
• 🌾 El almidón es un polisacárido compuesto por muchas moléculas de glucógeno unidas.
• 🧪 Se utiliza una membrana de dialisis hecha de celulosa para observar la difusión de glucógeno y almidón.
• 🚫 Las grandes moléculas no pueden pasar por la membrana de dialisis, mientras que las pequeñas sí pueden.
• 💧 Se observa que el agua se difunde hacia la bolsa de dialisis, lo que indica que hay más agua entrando que saliendo.
• 📈 Se utiliza la solución de Benedict para probar la presencia de glucógeno en el agua exterior a la bolsa.
• 🟢 La presencia de glucógeno se confirma por el cambio de color de la solución de Benedict al calentarse.
• 🖤 Se usa yodo para probar la presencia de almidón; si está presente, el yodo se torna negro.
• ❌ El almidón no se difunde fuera de la bolsa de dialisis, ya que es una molécula demasiado grande.
• 📊 Se puede representar gráficamente la concentración relativa de glucógeno y almidón en la bolsa a lo largo del tiempo, mostrando una disminución del glucógeno y una ausencia de cambio en el almidón.

Q & A

¿Qué objetivo tiene el video de Mr. Bus sobre el laboratorio de difusión para AP Bio?

El objetivo del video es explorar cómo el glucógeno y el almidón se difunden a través de un tubo de diálisis, un tipo de membrana que permite que algunas moléculas pasen y otras no.

¿Cuál es la fórmula química del glucógeno y cómo se relaciona con el almidón?

La fórmula química del glucógeno es C6H12O6 y es un monosacárido. El almidón, por otro lado, es un polisacárido compuesto por múltiples moléculas de glucógeno unidas.

¿Qué material está hecho el tubo de diálisis y cómo afecta a la difusión de las moléculas?

El tubo de diálisis está hecho de celulosa, una materia que permite que las moléculas más pequeñas como el agua y el glucógeno pasen, pero retiene a las moléculas más grandes como el almidón.

¿Cómo se prepara el tubo de diálisis para el experimento?

El tubo de diálisis se prepara llenándolo con una solución de glucógeno y almidón, luego se sella ambas extremidades con corchetes y se asegura de que esté limpio antes de sumergirlo en agua purificada.

¿Cuánto tiempo se deja que el tubo de diálisis se sumerge en el agua durante el experimento?

El tubo de diálisis se deja sumergido en agua purificada durante aproximadamente media hora para permitir la difusión.

¿Qué pruebas se utilizan para detectar la presencia de glucógeno y almidón en el agua después de la difusión?

Para detectar glucógeno se usa la solución de Benedict, que cambia de color si hay glucógeno presentes. Para detectar almidón se usa yodo, que hace que el almidón se torne negro.

¿Qué resultados se observan después de la prueba de Benedict y qué significa esto en el contexto del experimento?

Después de la prueba de Benedict, se observa un cambio de color que indica la presencia de glucógeno en el agua, lo que demuestra que ha difundido fuera del tubo de diálisis.

¿Por qué no se espera que el almidón se difunda fuera del tubo de diálisis y cómo se confirma esto en el experimento?

No se espera que el almidón se difunda fuera del tubo porque es una molécula más grande que las dimensiones del tubo de diálisis. Esto se confirma cuando la solución de yodo no cambia de color en el agua exterior, lo que indica la ausencia de almidón.

¿Cómo se interpreta el aumento de peso del tubo de diálisis después de la difusión?

El aumento de peso del tubo de diálisis indica que más agua ha entrado al tubo que ha salido, lo que sugiere que el contenido del tubo estaba en un entorno hipotónico en comparación con el agua purificada.

¿Cómo se pueden graficar los resultados del experimento en términos de concentración relativa de los componentes en el tubo a lo largo del tiempo?

Se pueden graficar con líneas que representan la concentración relativa de agua, glucógeno y almidón en el tubo. La línea para el agua sube, la del glucógeno disminuye y la del almidón se mantiene constante, ya que no se difunde.

Outlines

00:00

🔬 Experimento de difusión de glucosa y almidón

Este video presenta un experimento de laboratorio para una clase de biología avanzada (AP Bio), donde se explora la parte A del laboratorio de difusión. Se utiliza un tubo de diálisis para observar cómo la glucosa y el almidón se mueven a través de una membrana. El tubo contiene una solución de glucosa y almidón, donde la glucosa es un monosacárido (C6H12O6) y el almidón es un polisacárido compuesto de múltiples moléculas de glucosa. El objetivo es ver si estos componentes pueden difundirse a través del tubo de diálisis, que está hecho de celulosa y permite que solo las moléculas más pequeñas pasen. El experimento incluye el uso de una solución de Benedict para probar la presencia de glucosa y de yodo para detectar almidón en el agua después de dejar que el tubo de diálisis se sumerja durante media hora.

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📊 Resultados del experimento de difusión

Después de realizar el experimento, se observa que el agua se ha movido hacia el tubo de diálisis, lo que se confirma mediante el aumento en el peso del tubo. Se prueba la presencia de glucosa en el agua utilizando una solución de Benedict, y se obtiene un resultado positivo, indicando que la glucosa ha difundido fuera del tubo. Para probar la presencia de almidón, se utiliza yodo, el cual no muestra ninguna reacción en el agua, lo que sugiere que el almidón no ha salido del tubo. Sin embargo, el contenido dentro del tubo comienza a oscurecer debido a que el yodo, siendo una molécula más pequeña, sí puede difundirse dentro del tubo y reaccionar con el almidón. En resumen, el agua se ha movido hacia el tubo, la glucosa ha salido del tubo hacia el agua, y el almidón no ha podido atravesar la membrana del tubo. Finalmente, se sugiere cómo podría representarse gráficamente la concentración relativa de estos componentes en el tubo a lo largo del tiempo.

Keywords

💡Difusión

La difusión es el proceso por el cual las moléculas se mueven desde áreas de alta concentración a áreas de baja concentración hasta que se alcanza un equilibrio. En el video, se estudia cómo la glucosa y el almidón se difunden a través de una membrana, en este caso, el tubo de dialisis. La difusión es fundamental para entender el movimiento de moléculas en biología y química.

💡Glucosa

La glucosa es un monosacárido con la fórmula química C6H12O6, que es una fuente de energía vital para las células. En el video, se utiliza una solución de glucosa para observar su difusión a través del tubo de dialisis. La glucosa se difunde desde el tubo hacia el agua purificada, lo que se demuestra con la prueba de solución de Benedict.

💡Almidón

El almidón es un polisacárido compuesto de múltiples moléculas de glucosa unidas. En el video, se mezcla con glucosa y se introduce en el tubo de dialisis. A diferencia de la glucosa, el almidón no se difunde a través del tubo debido a su tamaño molecular más grande, lo que se verifica con la prueba de yodo.

💡Monosacárido

Un monosacárido es un tipo de carbohidrato que no puede ser hydrolizado en monosacáridos más simples. La glucosa es un ejemplo de monosacárido, y en el video, se discute cómo se difunde a través de la membrana del tubo de dialisis.

💡Polisacárido

Un polisacárido es una molécula compuesta de muchos monosacáridos unidos. El almidón, como se menciona en el video, es un polisacárido y no se difunde a través del tubo de dialisis, demostrando que los polisacáridos son demasiado grandes para pasar por la membrana del tubo.

💡Tubo de dialisis

El tubo de dialisis es una membrana semipermeable hecha de celulosa que permite que algunas moléculas pasen mientras retienen a otras más grandes. En el video, se utiliza para simular cómo las moléculas de glucosa y almidón responden a diferentes concentraciones de soluciones.

💡Solución de Benedict

La solución de Benedict es un reactivo químico utilizado para detectar la presencia de glucosa y otros redutores. En el video, se utiliza para confirmar que la glucosa ha difundido fuera del tubo de dialisis al observar un cambio de color de azul a rojo.

💡Yodo

El yodo es un elemento químico que se utiliza para detectar la presencia de almidón, que se torna negro cuando se mezcla con él. En el video, se utiliza para probar si el almidón ha salido del tubo de dialisis, lo que no ocurre debido a su tamaño molecular grande.

💡Hipotono

Un entorno hipotónico es uno donde la concentración de solutos es menor fuera que dentro de una célula o una membrana. En el video, el tubo de dialisis se encuentra en un entorno hipotónico al estar en contacto con agua purificada, lo que causa que el agua se difunda hacia el interior del tubo.

💡Graficación

La graficación es el proceso de representar datos en un diagrama para analizar y comprender mejor los patrones y tendencias. En el video, se sugiere graficar la concentración relativa de glucosa, almidón y agua en el tubo de dialisis a lo largo del tiempo para visualizar cómo se difunden.

Highlights

Exploración del movimiento de glucosa y almidón a través de una membrana mediante tubo de diálisis.

Glucosa es un monosacáridos con la fórmula química C6H12O6.

El almidón es un polisacáridos compuesto de múltiples moléculas de glucosa.

El tubo de diálisis está hecho de celulosa, permitiendo que las moléculas más pequeñas pasen y reteniendo las más grandes.

Se llena el tubo de diálisis con una solución de glucosa y almidón y se cierra ambas extremidades.

Se pesa el tubo de diálisis antes de sumergirlo en agua purificada para medir la difusión del agua.

Después de media hora, el peso del tubo aumenta, indicando que el agua ha entrado en el tubo.

Se utiliza una solución de Benedict para probar la presencia de glucosa en el agua exterior.

La solución de Benedict cambia de color, confirmando la presencia de glucosa en el agua exterior.

Se utiliza yodo para probar la presencia de almidón; el yodo reacciona con el almidón para dar un color negro.

El agua exterior permanece amarilla, indicando la ausencia de almidón, mientras que el contenido del tubo se torna negro debido a la presencia de almidón.

El agua se ha movido hacia el tubo de diálisis más que en sentido contrario, lo que sugiere un entorno hipotónico.

La glucosa se ha difundido fuera del tubo, disminuyendo su concentración interna.

El almidón no ha podido difundirse a través del tubo, permaneciendo en su lugar.

Se sugiere gráficos para representar la concentración relativa de agua, glucosa y almidón en el tubo a lo largo del tiempo.

El almidón mantiene una concentración constante en el tubo, no mostrando cambio en el gráfico.

La concentración de agua en el tubo aumenta con el tiempo debido a la diferencia de concentración inicial.

La concentración de glucosa disminuye en el tubo, mostrando una tendencia negativa en el gráfico.

Transcripts

hello and welcome this is mr bus

this video is going to go over the part

a

of the diffusion lab for ap bio where

we're going to take a look

and see how glucose

and starch so this solution here has

glucose in it 15 remember glucose is a

monosaccharide c6h12o6

and starch is made up of many many many

many glucose molecules

stuck together as a polysaccharide so

this is just a combination of both of

those two things mixed together

we're going to see how this moves

through a

membrane in this case dialysis tubing

which is made up of

actually cellulose i believe so

you know large molecules won't pass

whereas smaller molecules will so we're

going to see

how glucose and starch are able to or

not able to diffuse out of the dialysis

tubing

so i'll just go ahead and set that up

i have the tubing here we'll have to

clamp

one end first so i'm going to fold over

part of the tubing there

all right clamp this end

okay and

this end we're going to fill up with

about 10 milliliters

of the glucose and starch solution

okay clamp that end down

fold it over first

okay now since that may have gotten

contaminated

on the outside i'm going to rinse that

off quick

now i'm going to dry it a little bit as

well not a lot

but just dab it dry in a towel

and then i'm going to put it on a scale

and weigh it

okay 24.1

okay now i'm going to put the dialysis

tubing in

the purified or distilled water

and i'm just going to let that sit then

for about half an hour

and then we're going to test for glucose

using

a benedict's solution test

and we will test for starch

using iodine

okay so it's been about half an hour so

we've given this

uh time to diffuse

and so the first thing we're gonna test

for is to see if

water has moved into the dialysis bag or

out of the dialysis bag

so in order to do that we're going to

weigh the bag just like we did

previous so we're going to take this out

and then dab it dry a little bit

so if it weighs more then

it certainly has diffused into the bag

and if it weighs

less then water is diffused out of the

bag

so now we're at 25.6 so that number

has gone up so water has moved the net

amount of water has moved into the bag

so more water is moved into the bag then

has moved out of the bag

the next thing we're going to test for

is whether or not glucose has

moved into the water because this was

just purified water to begin with

so has glucose moved in there or not

in order to do that test we are going to

put some of this water into a test tube

and use benedict's solution

all right

so here's water from the beaker

add some benedicts

and then we need to heat this

so i've got some pretty hot water

if sugar is present then the blue

coloration will turn

to a green or an orange or even a bright

red

after a few minutes

okay looks like it's starting to go

through a color change a little bit

definitely a positive result i'll let it

go for a little longer here

okay it looks like glucose was

definitely present since the color

change occurred

here's what the color change looked like

after about five minutes of sitting in

the hot water so

definitely a lot of glucose had diffused

out of

the bag and into the

pure water in the beaker okay

so now we're going to test for starch we

know that starch was in the bag to begin

with

so we're going to see if starch has

diffused out into the water or not i

don't think so because it doesn't look

cloudy

but let's check anyway this is iodine

and iodine will turn starch black

and if there's no ion starch present in

the water it'll just stay

yellow

okay so

looks like the water is

just yellow

so starch has stayed in the bag and in

fact

if i can zoom in there you can see that

the contents of the bag

are starting to turn black

because the iodine which is a smaller

molecule is actually diffusing into the

bag

turning the contents of the bag

or the starch inside the bag black so to

summarize

water moved into the bag more than it

moved out of the bag

glucose moved out of the bag more than

it moved into the bag

because it didn't have any in the water

to begin with and starch could not move

through the bag because

it was too large of a molecule so

everything was able to move through the

dialysis tubing except

for the starch

okay so just a summary the question it

asks is that can you graph this

so again water had a net result of

moving

positive into the bag and

starch had a net result of zero there

was no movement

into or out of the bag for start to just

stay put

and glucose had a net movement out of

the bag and into

the water solution and so if you're

going to graph the relative

amount or relative concentration in the

bag

over time so i'll grab the starch one

first

so a zero would be

that the line doesn't move up or down so

the relative amount of

starch in the bag stayed constant

because it couldn't leave the bag

so over time there's no change

the relative amount of water in the bag

again since the

number went up there was more water

moving into the bag now

using terms like hypotonic hypertonic

the dialysis bay containing the sugar

and the starch

was in a hypotonic environment because

it was in pure water

so the pure water is going to move from

high to low concentration so it moved

from the surrounding beaker into

the bag at a faster rate than it moved

out it's not that it can't move out of

the bag it just moves in

at a faster rate than it moves out so

over time

the water amount in the bag increased

it'll probably curve off a little bit

over time because that bake's gonna

start to fill up with pressure

and as the pressure of the bag increases

you're gonna

limit the amount of water that can move

in and then glucose

had a net decrease in the bag and so

glucose is going to go in the negative

direction

uh i know these don't line up it doesn't

matter how they line up or anything like

that just the idea is that

you can understand if it's a

positive slope negative slope or zero

slope for these