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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA

DE ECUADOR

FACULTAD DE MEDICINA

GUÍA DE

LABORATORIO DE

BIOLOGÍA

2013

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INDICE ---------------------------------------------------------------------------- 2 INTRODUCCION ---------------------------------------------------------------- 3 NORMAS GENERALES DE LABORATORIO ----------------------------------- 4 LABORATORIO 1 ----------------------------------------------------------------- 6 Características y función del microscopio. LABORATORIO 2 ----------------------------------------------------------------- 13 La célula. LABORATORIO 3 ----------------------------------------------------------------- 20 Macromoléculas. LABORATORIO 4 ----------------------------------------------------------------- 29 Membranas biológicas y procesos de transporte. LABORATORIO 5 ----------------------------------------------------------------- 37 Acción enzimática. LABORATORIO 6 ------------------------------------------------------------------ 43 División celular: Mitosis. LABORATORIO 7 ------------------------------------------------------------------ 48 División celular: Meiosis. BIBLIOGRAFÍA -------------------------------------------------------------------- 54

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INTRODUCCION

Este manual de laboratorio ha sido hecho con el propósito de recopilar prácticas

relacionadas al área de biología que ayuden a los estudiantes de primer

semestre de medicina a clarificar los conceptos más básicos y fundamentales.

Las prácticas escogidas poseen técnicas experimentales usadas para enseñar

biología en varias partes del mundo.

Este documento pretende, también, ayudar en el desarrollo de habilidades y

destrezas de los estudiantes, factor indispensable para la enseñanza-

aprendizaje no solo en los primeros niveles, sino durante todo el proceso de

formación y desempeño profesional.

MSc. Rosa Inés Colina C.

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NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

1. CONSEJOS GENERALES

Estudie detenidamente cada ejercicio de la práctica (remitiéndose a la programación), antes de llegar a clase.

Use una libreta para sus anotaciones , observaciones y resultados. Jamás saque del laboratorio, equipos, materiales o cultivos. Sea cuidadoso. Recuerde que usted es responsable del equipo y

materiales con los que trabajará. Si rompe o pierde tendrá que devolverlos.

El uso de celulares está prohibido, apagarlo antes de ingresar a clase de laboratorio.

Durante las prácticas debe existir disciplina para realizar un trabajo organizado y con buenos resultados.

2. Limpieza

Todo el lugar de trabajo debe estar limpio y ordenado antes, durante y

después de cada actividad en el laboratorio. Los desechos contaminados deben dejarse en los lugares previamente

establecidos al igual que los no contaminados. Si se ha roto algún material de vidrio o se ha regado alguna sustancia

sobre la superficie de trabajo o el piso hay que recogerlos inmediatamente.

Al final de la práctica limpiar las lentes de los microscopios si los ha usado.

3. Las personas

Debe usar mandil blanco de manga larga, limpio y correctamente

abotonado. Los guantes son indispensables en las prácticas con material biológico. Lave sus manos con agua y jabón antes y después de cada sesión de

laboratorio. No se permite comer, beber, fumar en el laboratorio. No se lleve a la boca material que ha sido usado en el laboratorio. No usar zapatos abiertos dentro del laboratorio 4. Las sustancias.

Considere toda sustancia como toxica por lo tanto maneje con cuidado. No olfatee ninguna de las sustancias a menos que se lo pide . No pipetee con la boca para evitar aspiraciones innecesarias.

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5. En caso de accidentes.

Notifique inmediatamente al instructor si ocurre algún accidente. Si existe derramamiento de alguna sustancia sobre su persona o ropa

hay que lavar inmediatamente con abundante agua. En caso de heridas lavar desinfectar y cubrir el área. Si el accidente es muy grave acudir al centro de salud. En caso de incendio usar el extintor que existe siempre en un laboratorio

y pedir ayuda.

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LABORATORIO N° 1

CARACTERISTICAS Y FUNCION DEL MICROSCOPIO

INTRODUCCIÓN EL microscopio ha cumplido un papel muy importante en el avance de la ciencia a partir del conocimiento profundo de todo aquello que el ojo humano no puede mirar. No se sabe con exactitud cuando el ser humano descubrió por primera vez que un espejo curvo y las esferas con agua aumentaban las imágenes, pero es a partir de esto que se van inventando los lentes de aumento. En las primeras décadas del siglo XVII se inician.experiencias con lentes e instrumentos para aumentar la visión y su uso se hace progresivo. Los primeros microscopios fueron sencillos estaban formados por un lente montado, posteriormente se fueron complicando por que combinaron lentes, el primero de estos fue inventado por Zacharias Jansen en 1590 en Holanda (figura 1.1). El microscopio se fue perfeccionando con gran lentitud, más sin embargo el avance realizado hasta nuestros días ha sido enorme, el microscopio cuántico de efecto túnel es uno de ellos. (figura 1.2)

Figura1.1 Microscopio compuesto de Zacharias Janssen. 1590, Midelburg, HOLANDA.

Imagen tomada d http://www.revista.unam.mx/vol.6/num7/art70/art70-1.htm

Figura 1.2 Microscopio efecto Tunel, inventado en 1982 por Binning y Rohrer.

Imagen tomada de http://200.33.120.206:8080/mod/resource/view.php?id=284.

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En esta practica vamos ha usar microscopios compuestos binoculares (figura 1. 3), llamados así porque poseen dos lentes oculares, esto presenta ventajas tales como mejor percepción de la imagen, más cómoda la observación y se perciben con mayor nitidez los detalles.

Figura 1.3 Microscopio óptico compuesto con sus partes

Imagen tomada de http://www.flickr.com/photos/reparacionesbiomecanicas/

Las partes de un microscopio compuesto son: a) Sistema mecánico: BASE: Soporta todo el peso del aparato, asegurando la estabilidad del mismo. BRAZO: Este elemento relaciona el cabezal del microscopio con el pie y sostiene la platina y el condensador. De esta parte se sostiene el microscopio cuando se lo traslada de un lugar a otro. CABEZAL: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular o binocular. REVÓLVER: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los objetivos. PLATINA: Lugar donde se deposita la preparación se halla sujeta al brazo y posee además una abertura para el paso de luz. Las platinas tienen dos pinzas sujetadoras, dos tornillos que permiten desplazar las placas y unas “reglillas” llamadas Escalas de Vernier, que sirven para tomar las coordenadas sobre la localización de células o estructuras de interés. TORNILLOS DE ENFOQUE: son dos, macrométrico que permite acercar la muestra hacia el lente objetivo y micrométrico, de mayor precisión que es el que define la imagen. b) Sistema óptico: OCULAR: Lente que se encuentra próximo al ojo, amplifica la imagen producida por el objetivo y su aumento es de 10X.

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OBJETIVO: Lente situada cerca de la preparación su función es ampliar la imagen. En un microscopio están insertados en una pieza llamada revolver en un número de 4 generalmente. Los lentes objetivos más comunes son los de 4X o 5X, 10X, 40X y 100X. El lente de 100X se usa únicamente con aceite de inmersión por lo que es llamado lente de inmersión y los demás se llaman lentes en seco. La amplificación total o magnificación total resulta de la acción combinada del ocular y objetivo, se calcula multiplicando estos dos valores. Ej.: ocular 10X, objetivo 10X, amplificación total 100X. A medida que el poder de amplificación o la magnificación del microscopio aumentan, el espacio observado bajo el campo óptico disminuye. Lo más importante de un microscopio no es el aumento en sí mismo, sino el poder separador también llamado a veces poder de resolución. El poder de resolución es una cualidad del microscopio, y se define como la capacidad de distinguir como imágenes distintas dos cercanas. El ojo normal no puede ver separados dos puntos cuando su distancia es menor a una décima de milímetro. c) Sistema de iluminación: CONDENSADOR: contiene varias lentes que concentran la luz en el objeto a estudiarse. DIAFRAGMA: Esta junto al condensador y regula la cantidad de luz que entra en el condensador. FOCO o FUENTE DE LUZ: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador, usualmente posee también un regulador de intensidad. La unidad básica de longitud que se utiliza con el microscopio de luz es el

micrómetro o micra (m).

1 mm = 1000 m

1m = 1000 nm

1m = 10000 Aº

MANEJO Y USO DEL MICROSCOPIO Para manejar el microscopio de una manera correcta debe seguir ciertas recomendaciones:

1. Antes de empezar su trabajo verifique que el objetivo de menor aumento este en posición de empleo y la platina completamente abajo.

2. Conecte el microscopio y enciéndalo. 3. Coloque la preparación sobre la platina sujetándola con las pinzas

metálicas y ubique la muestra en el haz de luz que sale a través de la platina.

4. Subir la platina, con la ayuda del tornillo macrométrico, hasta que la muestra este lo mas cerca del lente objetivo. Esto debe hacerse mirando directamente y no a través del ocular.

5. Regule la apertura de los lentes oculares según la apertura de sus ojos, para su mayor comodidad.

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6. Mirando a través de los oculares regule la cantidad de luz y defina la imagen con la ayuda del micrométrico. La imagen debe quedar nítida.

7. Gire el revolver para seguir pasando a los otros lentes. No necesita bajar la platina en ningún momento si es que consiguió un buen enfoque al inicio. Si al cambiar de objetivo se perdió por completo la imagen, es preferible volver a enfocar con el objetivo anterior.

8. Una vez finalizada la observación se baja la platina y se coloca el objetivo de menor aumento girando el revólver. En este momento ya se puede retirar la preparación de la platina.

9. Al finalizar el trabajo, hay que dejar puesto el objetivo de menor aumento en posición de observación.

10. Cubrir el microscopio.

ENFOQUE CON LENTE INMERSION

Antes de poner el aceite debe haberse enfocado en un lente de menor aumento.

1. Girar el revólver hacia el objetivo de inmersión dejándolo a medio camino.

2. Colocar una gota mínima de aceite de inmersión sobre la muestra enfocada. Una vez se haya puesto aceite de inmersión sobre la preparación ya no se puede volver a usar el objetivo 40x sobre esa zona, pues se mancharía de aceite. Por tanto, si desea enfocar otro campo se debería regresar al de menor aumento.

3. Terminar de girar suavemente el revólver hasta la posición del objetivo de inmersión.

4. Enfocar cuidadosamente con el micrométrico. 5. Una vez finalizada la observación de la preparación se baja la platina y

se limpia el objetivo de inmersión con cuidado empleando un papel especial.

RECOMENDACIONES GENERALES

1. Cuando traslade el microscopio hágalo siempre con las dos manos. Tome el brazo con una mano y coloque la otra debajo de la base para sostenerlo. Manténgalo en posición vertical.

2. Colóquelo sobre una superficie plana y sólida, por lo menos a 10 cm del borde de la mesa.

3. Antes de comenzar a usarlo revise el estado del microscopio ( le explicará el instructor )

4. Limpie los lentes del microscopio antes y después de usarlo con papel especial para lentes o con un pedazo de tela sin pelusa de uso exclusivo para esto. Nunca toque el lente con los dedos.

5. Mientras realiza la observación mantenga los dos ojos abiertos. 6. Los lentes y la platina deben ser protegidos de materiales que pueden

ser corrosivos.

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1.1 OBJETIVOS.

Valorar la importancia del microscopio en el estudio y la investigación.

Conocer las partes principales de un microscopio compuesto Aprender el uso correcto del microscopio compuesto.

1.2 PRÁCTICA 1.2.1 Ejercicio N° 1 USO DEL MICROSCOPIO Materiales Microscopio Portaobjetos y cubreobjetos Papel para lentes Gotero Hojas de elodea.

Procedimiento a) Fijarse que el portaobjetos y el cubreobjetos estén limpios antes

de usarlos. b) Colocar una gota de agua sobre el portaobjetos, colocar la

muestra (hoja de elodea) y luego el cubreobjetos. Este tipo de preparación, se llama preparación húmeda porque se usa un líquido junto con la muestra.

c) Observar al microscopio bajo los tres objetivos en seco siguiendo el método de enfoque descrito en la Introducción de esta práctica.

d) Dibujar lo observado con los lentes objetivos excepto el de inmersión.

1.2.2 Ejercicio Nº 2 OBSERVACION CON LENTE INMERSIÓN. Materiales Microscopio Placas preparadas de frotis de sangre humana Aceite de inmersión Papel para lentes

Procedimiento

a) Colocar en posición el frotis sanguíneo sobre la platina del microscopio. b) Observar al microscopio siguiendo, en su totalidad, el método de

enfoque hecho en el ejercicio anterior, para cuando vaya a colocar el lente de inmersión su instructor le indicará o en caso contrario siga lo descrito en la introducción de esta práctica.

c) Identificar y dibujar un campo representativo del frotis sanguíneo. Asegurándose de aprender a manejar el lente de inmersión.

d) No se olvide de rotular toda célula o estructura observada. e) Al terminar, asegurarse de limpiar bien los lentes, dejar apagado el

microscopio, enrollar el alambre y dejar el microscopio en su lugar.

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1.3 ENLACES http://www.youtube.com/watch?v=sROLbj701ns se presentan videos

con partes del microscopio. http://tq.educ.ar/tq03027/tipos.htm : Como usar el microscopio, tipos,

generalidades. http://www.itg.uiuc.edu/technology/atlas Página con atlas de imágenes

obtenidas en diferentes tipos de microscopios. www.biologia.edu.ar/microscopia/microscopia1.htm se da información

sobre microscopios y óptica.

http://micro.magnet.fsu.edu/primer/ind .html: Una de las mejores páginas sobre microscopía, con amplios textos sobre los diversos tipos de microscopios y su funcionamiento. Numerosos tutoriales en java sobre el manejo de distintos microscopios. Se puede descargar un completo manual sobre microscopía en formato Acrobat.

http://www.linkpublishing.com/video-transport.htm Tiene buenos de videos de microscopio, células, organismos de agua, transporte

GALERIA DE IMÁGENES Partes del Microscopio

Revolver y lentes objetivos Platina, objetivos y revolver

Imagen tomada de Imagen tomada de

http://www.flickr.com/photos/thaismaciel/ http://www.flickr.com/places/Mexico/Puebla/Puebla Lentes oculares Botones macrométrico y micrométrico

Imagen tomada de Imagen tomada de http://www.flickr.com/photos/8782449@N06/ http://www.flickr.com/photos/27690919@N04

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CELULAS SANGUINEAS

Imagen tomada de: http://www.etitudela.com/profesores/rma/celula/images/frotissanguineo.jpg

AGUA EMPOZADA

VORTICELA DIATOMEA PARAMECIO AMEBA Y EUGLENA

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LABORATORIO N° 2

LA CÉLULA

INTRODUCCIÓN El nombre de célula (del griego micros, pequeño, y skopein, ver) fue usado por primera vez por Robert Hooke en 1665 (Robertis, 2005) cuando con la ayuda de un microscopio miro un trozo de corcho y encontró una especie de “celdillas de panal de abejas” a las que llamo células (Karp, 2008). La célula es la unidad morfológica y funcional presente en todo ser vivo. Según el número de células que posean los organismos estos pueden ser: unicelulares como por ejemplo: las bacterias y protistas o pluricelulares como los vegetales, animales y hongos. El conocimiento de la célula fue avanzando según avanzaba la microscopia y es así como se va estableciendo La Teoría celular que surge como producto de estudios realizados por Schwann, Schleiden, Virchow, y tiene como principales enunciados lo siguiente: 1) Todos los organismos están compuestos de una o mas células, 2) La célula es la unidad fisiológica de la vida, 3) Las células solo pueden originarse por división de una célula preexistente. Las células son de dos tipos: procariotas y eucariotas. Las células procarióticas (figura 2.1), son estructuralmente mas simples, presentan su material genético concentrado en una región determinada del citoplasma no definida por una membrana, esta región se denomina “nucleoide”, la mayoría no presenta sistema de endomembranas pero si el organelo ribosoma. Un ejemplo de estas células encontramos en las bacterias. Las células eucariotas pueden ser vegetales y animales. Sus características principales son: tener un núcleo rodeado de una membrana nuclear, citoesqueleto, sistema de endomembranas. Los protistas (Reino protista), hongos (Reino Fungi), plantas (Reino Vegetal) y animales (Reino Animal) están formados de células eucariotas (ver figuras 2.2 y 2.3). Figura 2.1 Esquema de una célula procariota.

Imagen tomada de http://micro-eee.blogspot.com/2008/08/estructura-celular.html

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Figura 2.2. Representación de una célula eucariota animal

Imagen tomada de http://matragut.wordpress.com/2008/09/30/celulas-procariotas-y-

eucariotas/

Figura 2.3 Representación de una célula eucariota vegetal.

Imagen tomada de http://matragut.wordpress.com/2008/09/30/celulas-procariotas-y-

eucariotas/

Ninguna célula puede ser considerada típica y dentro de la gran variedad de células todas comparten la presencia de tres características estructurales: 1) la membrana plasmática que define el límite del material vivo, 2) la región del DNA que almacena la información genética y 3) el citoplasma o región contenida dentro de la célula que no incluye la región del DNA. 2.1 OBJETIVOS.

Reconocer las estructuras básicas que existen en todas las células.

Observar al microscopio ejemplos de células eucariotas y procariotas. Desarrollar algunas técnicas básicas de preparación de muestras para

observación microscópica.

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2.2 PRÁCTICAS 2.2.1 Ejercicio N° 1 CELULAS PROCARIOTES Bacterias: Materiales Cultivos de Bacterias Portaobjetos Cubreobjetos Azul de metileno Asas bacteriológicas Goteros Papel filtro Microscopio Aceite inmersión Mechero

Procedimiento

a) Verificar que el portaobjetos este limpio. Marcar en el extremo izquierdo del portaobjeto, para saber con qué muestra está trabajando. Colocar una gota pequeña de agua en el centro de cada portaobjeto.

b) Encender el mechero. Esterilizar el asa bacteriológica en la llama hasta que la punta se torne roja incandescente. Dejar que se enfríe retirándola de la llama, pero manteniéndola junto a la misma (en el aire), sin que tope nada.

c) Con el asa fría y estéril, transferir una cantidad pequeña de cada cultivo bacteriano al portaobjeto, mezclando bien con la gota de agua y distribuir sobre el portaobjeto de manera que forme una película delgada (frotis).

d) Pasar el portaobjetos entre 4 y 6 veces por la llama para fijar las células al vidrio.

e) Cuando esté del todo frío, cubrir completamente el frotis con azul de metileno. Esperar un minuto y lavar suavemente con agua corriente.

f) Secar cuidadosamente, mediante presión, con papel filtro. g) Observar al microscopio bajo el lente de inmersión (100X). h) Hacer dibujos de lo que observa, destacando la forma de

agrupación y tamaño.

2.2.2 Ejercicio Nº 2 CELULAS EUCARIOTAS. REINO PROTISTA. Materiales Agua empozada Aceite de inmersión

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Portaobjetos Cubreobjetos Papel para lentes

Procedimiento

a) Colocar sobre un portaobjetos limpio una gota de agua empozada y tapar la preparación con un cubreobjetos de manera que no queden burbujas de aire.

b) No se olvide de seguir el método de enfoque aprendido en la práctica anterior.

c) Hacer gráficos que indiquen la morfología y las estructuras observadas. Ver galería de imágenes.

REINO VEGETAL. Materiales Muestra de Elodea y/o epitelio de cebolla dH2O (agua destilada) Pinzas Microscopio Portaobjetos Cubreobjetos Colorante (azul de metileno, gimsa o cristal violeta)

Procedimiento

a) Remover una hoja joven de la punta de una planta de Elodea y/o epitelio de cebolla, sobre la elodea poner una gota de agua y un cubreobjetos. Sobre la hoja de cebolla colocar una gota de colorante y el cubreobjetos.

b) Observar al microscopio. Localizar núcleo, citoplasma, pared celular, etc. c) Dibujar lo observado, y poner nombre a toda estructura observada.

Ver galería de imágenes.

REINO ANIMAL. Epitelio bucal Materiales Portaobjetos Cubreobjetos Palillos de dientes dH2O Azul de metileno Papel filtro

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Procedimiento

a) Poner una gota de azul de metileno en el centro de un portaobjetos limpio.

b) Con la ayuda de un palillo de dientes, raspar ligeramente el interior de su mejilla.

c) Colocar esta muestra sobre la gota del colorante. Descartar el palillo. d) Cubrir con un cubreobjetos y observar al microscopio. e) Rotular las estructuras que pudieron ser observadas. f) Al final del trabajo hacer un cuadro en el que enumere los

organelos observados en cada célula, diferencias entre células vegetales , animales y entre células procariotas y eucariotas. Esta información debe salir solamente de sus observaciones.

Ver galería de imágenes. 2.3 ENLACES http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas/tema_1.htm#Objetivos%

20previstos tiene fotos e información resumida sobre todo lo concerniente a la célula vegetal.

http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas/tema_1.htm Temas varios de biología sobre todo células.

http://www.biology.arizona.edu/cell_bio/tutorials/pev/main.html Información sobre células, clasificación, fotografías y esquemas.

GALERIA DE IMÁGENES CELULAS PROCARIOTAS TIPOS DE BACTERIAS

Imagen tomada de http://www.dialogica.com.ar/medline/2007/09/la-era-de-las-

bacterias.html

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Ejemplos de Bacterias vistas por el microscopio. E. coli B. subtilis

Imagen izquierda tomada de http://www.flickr.com/photos/22235036@N05/archives/date-posted/2008/01/18/

Imagen derecha tomada de faculty.mc3.edu/jearl/ML/ml-5-2.htm

CELULAS EUCARIOTAS Reino protista Paramecio

Imagen izquierda tomada de http://www.flickr.com/photos/tags/microscope/clusters/

Imagen derecha tomada de www.unad.edu.co/curso_biologia/protozoos.htm

Ameba

Imagen izquierda tomada de www.biologianet.galeon.com/webs/mundo.html Imagen derecha tomada de: www.aldia-iq.com/.../Autora:Nicole Mitidieri

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Ejemplos de protozoarios presentes en agua empozada.

Vorticella Diatomeas Paramecio

Imagen tomada de:http://plantphys.info/organismal/lechtml/images/vorticella.jpg

Reino Vegetal Elodea

a) Planta de Elodea b) Células de hoja de Elodea

Imagen izquierda tomada de www.ppws.vt.edu/scott/weed_id/eldde.htm Imagen derecha tomada de http://grandpacliff.com/Trees/AutLeaves-8.htm

Reino Animal Epitelio de la boca a) Células epiteliales de boca sin tinción b) Epitelio de boca con tinción

Imagen a tomada de inakiresa.wordpress.com/2007/11/ Imagen b tomada de www.papquick.com/es_galeria.html

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LABORATORIO N° 3

MACROMOLÉCULAS

INTRODUCCIÓN Dentro de la célula existe varios tipos de moléculas, las mas abundantes son las llamadas macromoléculas que están formadas de docenas hasta millones de carbonos. Su función es formar la estructura de la célula y ejecutar tareas con gran precisión otorgando a los organismos la propiedad de la vida. Estas grandes moléculas se pueden dividir en cuatro grupos: carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleicos (ver figura 3.1). Figura 3.1 Moléculas existentes en la célula.

Imagentomadadehttp://www.cancerquest.org/printfriendly.cfm?printsub=20&lang=spanish

Los carbohidratos, glúcidos, hidratos de carbono o sacáridos, están formados de carbono, hidrógeno y oxígeno. Son la principal fuente de energía que se almacena y consume, son solubles en agua y forma parte de ciertas estructuras biológicas como la pared de las células vegetales. Se clasifican en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Los monosacáridos son los más simples, están formados por una sola molécula y no pueden ser hidrolizados en moléculas más pequeñas, ejemplo la glucosa. Los disacáridos esta formados por dos monosacáridos unidos por enlaces covalentes llamado enlace glucosídico, ejemplo la sacarosa. Los oligosacáridos están formados por tres o hasta nueve moléculas de monosacáridos, normalmente se une a proteínas formando las glicoproteínas, ejemplo rafinosa. Los polisacáridos son cadenas ramificadas o no de más de diez monosacáridos, ejemplo almidón, glucógeno, celulosa y quitina.

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Los lípidos, formados por carbono e hidrogeno en menor cantidad oxigeno y también pueden tener fósforo, azufre y nitrógeno. Cumplen varias funciones como reserva de energía (triglicéridos), función reguladora (esteroides) y función estructural (fosfolípidos de bicapa). La mayoría de lípidos son anfipáticos, tienen una estructura polar o hidrofílica y una gran parte apolar o hidrofóbica. Los lípidos importantes en la función celular son: grasas, esteroides y fosfolípidos. Las grasas formadas de tres ácidos grasos y glicerol; los esteroides formado de un esqueleto de cuatro anillos de hidrocarburos, y los fosfolípidos formado de dos ácidos grasos y un glicerol. Las proteínas, Son largas cadenas formadas de la unión de aminoácidos, determinan las actividades estructurales y funcionales de los sistemas celulares, forman gran parte de la estructura celular en las membranas y organelas y además, las proteínas actúan como catalizadores biológicos (enzimas), regulan funciones celulares y tisulares (hormonas), combaten enfermedades infecciosas (anticuerpos), participan en la contracción de músculos (actina y miosina). Las proteínas son moléculas gigantes, tremendamente complejas formadas de carbono, hidrógeno, oxígeno y también contienen nitrógeno. Tienen un rango amplio de pesos moleculares. Los ácidos nucleicos, Son macromoléculas formadas por monómeros llamados nucleótidos unidos entre si por medio de enlaces fosfodiester. Cada nucleótido consiste de tres unidades: un azúcar, un fosfato y una base nitrogenada. La función principal es transmitir información a otras partes de la célula y son responsables de la herencia. Existe dos tipos principales ácidos nucleicos: ADN (localizado en el núcleo y en el citoplasma de determinadas células) y ARN (localizado en el nucleolo y en el citoplasma). El ADN es capaz de replicarse por si mismo. El ARN es utilizado por los organismos para leer la información codificada por el ADN y usarla para hacer proteínas. Ver galería de imágenes. 3.1 OBJETIVOS.

Analizar la importancia de las macromoléculas en la célula. Identificar cualitativamente algunas de las macromoléculas existentes en

la célula. 3.2 PRÁCTICAS 3.2.1 Ejercicio N° 1 Carbohidratos Materiales Reactivo de Benedict Tubos de ensayo Morteros

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Papas Bulbos de cebolla dH2O Baño maría Solución de azúcar Lugol Caja petri

Procedimiento A Prueba de Benedict con cebolla La prueba de Benedict es una prueba para azúcares reductores y permite probar la presencia o ausencia de los mismos. Se basa en que los monosacáridos y algunos disacáridos tienen un grupo aldehído libre y reducen fácilmente los agentes oxidantes. En esta reacción el grupo aldehído del azúcar se oxida en solución salina y el agente oxidante se reduce. H O Benedict + C=O --------- Benedict + R -----C----OH Forma Azúcar Forma Azúcar Oxidada reductor reducida ácido Este ejercicio probará la presencia o ausencia de azúcares reductores en la cebolla y en la papa.

a) Marcar tres tubos de ensayo a 1cm y 2cms desde la base. Identificar como A, B, C.

b) En un mortero, macerar un pequeño pedazo de cebolla y recoger el sumo resultante en el tubo A hasta la marca de 1cm.

c) Macere una papa y su sumo ponga en el tubo B hasta la marca de 1 cm. d) En el tubo C poner agua destilada hasta la marca de 1 cm. e) Agregar a los tres tubos (A, B, C) el reactivo de Benedict hasta llegar a la

marca de 2 cms. y mezclar bien. f) Coloque los tres tubos de ensaño en un baño de agua hirviendo por tres

minutos. g) Saque los tubos del agua y observe los cambios de color. El cambio de

azul claro a naranja o marrón indica abundancia de azúcares reductores. Un cambio a verde indica la presencia de una pequeña cantidad d azúcar reductor.

h) Dibuje sus observaciones. 3.2.2 Ejercicio N° 2 Proteínas Materiales Tubos de ensayo Albúmina de huevo 1% dH2O Solución de azúcar o Almidón 1% CuSO4 0.5% e NaOH concentrado

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Procedimiento Prueba de Biuret Esta prueba se fundamenta en la interacción entre los iones de cobre del reactivo de Biuret y los grupos amino de los enlaces peptídico de los aminoácidos que forman las proteínas. Al haber reacción, el color cambia de azul a violeta.

a) Marque tres tubos de ensaño A, B, C. b) Cada tubo marca a 3cms y 5cms desde la base del tubo. c) Al tubo A, poner la solución de albúmina hasta la marca de 3cms. En el

tubo B, poner el agua hasta la marca de 3cms y en el C la solución de almidón o la solución de azúcar.

d) Añadir NaOH concentrado hasta la segunda marca de cada tubo y mezcle. El NaOH es peligroso, quema fuertemente, por lo tanto, manéjelo con cuidado. Si se derrama accidentalmente sobre la piel o ropa, lave inmediatamente en abundante agua fría.

e) Añadir cinco gotas de sulfato de cobre al 0.5% y mezclar. f) Poner los tubos sobre una superficie blanca. Observar el cambio de

color. En la presencia de proteína, la solución se volverá violeta. g) Registre sus observaciones.

3.2.3 Ejercicio Nº 3 Lípidos Materiales Sudán Pinzas Papel filtro Pipetas o goteros Aceite de mesa Crema de leche Albúmina de huevo 1% dH2O Etanol Caja Petri

Procedimiento

Las pruebas con SUDAN III se basan en la detección de grupos hidrocarbonados libres después de la condensación entre el glicerol y los ácidos grasos en la formación de un lípido. El tinte coloreado y los grupos hidrocarbonados son no polares y se pegan fuertemente en su ambiente polar, llevando a cabo una interacción hidrofóbica. En presencia de lípidos el SUDAN da una coloración naranja.

a) Tome un círculo de papel filtro b) Ponga números del 1 al 5 en los bordes del círculo de manera

que queden distribuidos equitativamente y bajo ellos dibuje círculos pequeños de 1cm. De diámetro más o menos.

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c) Con una pipeta o gotero coloque una gota de los siguientes elementos: en el círculo 1 aceite, en el 2 crema de leche, en el 3 albúmina, en el 4 agua destilada y en el 5 etanol. Procure que las gotas no se salgan de los círculos dibujados.

d) Deje secar. e) Ponga el papel filtro dentro de una caja Petri y vierta sudan

hasta cubrir el papel filtro. Espere tres minutos. f) Con una pinza tome el papel filtro y enjuague bajo la llave de

agua. g) Evalúe la intensidad de tinción naranja: 0 no hay color,1

naranja pálido y 2 naranja definido. h) Establezca sus resultados y dibuje sus observaciones

3.2.4 Ejercicio Nº 4 Estructura de los Ácidos Nucleicos Materiales Para este ejercicio cada grupo de trabajo preparará piezas que representen los monómeros de los ácidos nucleicos. Las piezas deben acoplarse para así crear cadenas de ADN y ARN y deben respetar las principales reglas químicas de acoplamiento. 3.3 ENLACES

http://rincones.educarex.es/ccnn/index.php?option=com_content&task=view&id=219&Itemid=237 recurso para entender con explicaciones sencillas, juegos, preguntas y estructuras tridimensionales las biomoleculas, sus interacciones y funciones.

http://gened.emc.maricopa.edu/bio/bio181/BIOBK/BioBookTOC.html Curso general sobre biología.

www.apinguela.com/enlacesmundo/.../biologia.htm Bioelementos, biomoléculas, conceptos, clasificación, explicaciones sencillas.

GALERIA DE IMÁGENES CARBOHIDRATOS.

MONOSACARIDOS. Ejemplos:

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Imágenes tomadas de

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap01/01_01_03.htm

ENLACE GLUCOSIDICO.

Imagen tomada de

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap01/01_01_03.htm

POLISACARIDO. Ejemplo:

Imagen tomada de http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap01/01_01_03.htm

26

PROTEÍNAS

ENLACE PEPTIDICO. ESTRUCTURA DE UN AMINOÀCIDO

Imagen izquierda tomada de http://biomodel.uah.es/en/model1/contents.htm Imagen derecha

tomada de : http://preupsubiologia.googlpages.com/2preupsubiologi.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE PROTEÌNAS.

Imagen tomada de http://biologia-jct.iespana.es/curtis/libro/c3c.htm

LIPIDOS Carácter anfipático

Imagen tomada de www.apinguela.com/enlacesmundo/.../biologia.htm

27

Estructura de triglicéridos

Imagen tomada de http://cienciasbiologiafisicaquimica.blogspot.com/2008/01/fotosntesis.html

Esteroides

Imagen tomada de

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap01/01_01_10.htm

ACIDOS NUCLEICOS Nucleótido

Imagen tomada de:

http://ciam.ucol.mx/villa/materias/RMV/biologia%20I/apuntes/1a%20paracial/mole%20orga/biomolecula

.htm

28

Acido desoxiribonucleico (ADN) y Ácido ribonucleico (ARN)

Imagen tomada de http://www.maph49.galeon.com/arn/rnamol.html

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LABORATORIO N° 4

MEMBRANAS BIOLÓGICAS Y PROCESOS DE TRANSPORTE.

INTRODUCCIÓN La presencia de membrana celular en la célula permite que se cree dos tipos de compartimentos; el intracelular y el extracelular. Cada uno tiene concentraciones moleculares y cargas eléctricas diferentes, lo que lleva al intercambio de moléculas entre los dos compartimentos. El paso de las moléculas y de iones se lo hace a través de la membrana celular que selecciona que entra o sale y esto depende de la carga, el tamaño y la concentración de moléculas. Por esto se dice que la membrana es selectiva y semipermeable. Hay dos tipos de transporte para el paso de moléculas, el transporte activo y el transporte pasivo. El transporte pasivo es un proceso que no requiere de energía se hace desde una zona de concentración de solutos elevada a otra de concentración de solutos baja, por esto se dice que es a favor de un gradiente de concentración. Dentro de este tipo tenemos la difusión simple y la facilitada (figura 4.1). El transporte activo ocurre en contra del gradiente de concentración, y por lo tanto, necesita energía (ATP). Las proteínas transportadoras que intervienen se llaman “bombas”. (figura 4.1). Figura. 4.1: Diferentes tipos de transporte a través de la membrana plasmática.

Imagen tomada de http://www.educarchile.cl/psu/estudiantes/Contenidos.

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Dentro de las moléculas que atraviesan la membrana con facilidad, está el agua. El agua (solvente universal) es muy importante para la célula, se transporta a través de la membrana plasmática por un mecanismo llamado osmosis (mirar galería de imágenes), que es un tipo de difusión hecha solo por moléculas de agua. Este movimiento esta determinado por la presión osmótica, que es producida por la diferencia de concentraciones de solutos a ambos lados de la membrana. Va haber movimiento neto de agua hacia dentro o fuera de la célula dependiendo si el medio donde se encuentra la célula es hipotónico o hipertónico. Se llama hipotónica cundo en un medio, el total de la concentración molar es menor que otra. O cuando la concentración interna celular es menor. (figura 4.2) Se llama hipertónica cuando la concentración molar del medio es mayor que otro (figura 4.2) Se llama Isotónica cuando dos medios tienen la misma concentración de solutos disueltos. (figura 4.2) Figura 4.2. Esquemas representativos de soluciones hipotonicas, isotonicas e hipertonicas

Imagen tomada de http://www.maph49.galeon.com/memb1/solutions.html

El flujo de agua y de otras substancias puede dar el cambio de morfología celular presentando diferentes tipos de fenómenos. Cuando en el interior de la célula hay mayor concentración de solutos (hipertónica) en comparación al medio donde esta inmersa, va ha existir el paso de agua hacia el interior para tratar de igualar la concentración, ejerciendo más presión del agua sobre la membrana. A esta gran presión dentro de la célula se lo conoce como Turgencia. El movimiento neto del agua termina cuando se alcanza el equilibrio o la célula estalla. En el caso de los vegetales la célula soporta esta presión por la presencia de la pared celular, además que le permite ser rígida y, por lo tanto, determinar la forma de la planta. Cuando la célula no presenta la protección de una pared celular rígida el agua entra sin control al interior, la célula estalla al no soportar tanta presión. A este

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fenómeno se lo conoce como Plasmóptisis, cuando este fenómeno ocurre en células sanguíneas se llama hemólisis. Se habla de Plasmólisis cuando una célula vegetal es sometida en un medio hipertónico, entonces el agua empieza a salir del citoplasma hacia el exterior de la célula quedando la membrana y el citoplasma encogido, pero la forma inalterada debido a la protección de la pared. En el caso de células animales, protistas y bacterias (éstas últimas también protegidas por la pared celular) cuando son sometidas al mismo medio hipertónico, se habla de crenación cuando el agua se difunde desde el citoplasma hacia el exterior y se encoge. Existen varios autores que se refieren únicamente al término plasmólisis para nombrar al efecto de encogimiento por pérdida excesiva de agua en cualquier tipo de célula. Ver galería de imágenes. 4.1 OBJETIVOS.

Comprobar los transportes a través de la membrana celular.

Demostrar la importancia que tiene la concentración de las soluciones sobre las células.

Diferenciar los fenómenos de difusión, ósmosis, turgencia, plasmólisis, plasmóptisis y transporte activo.

4.2 PRÁCTICAS 4.2.1 Ejercicio N° 1 Difusión Materiales Recipiente pequeño de vidrio. Rojo congo dH2O

Procedimiento

a) Llenar de agua hasta la mitad un recipiente de vidrio pequeño. Dejar caer en su interior de quince a veinte gotas de tinte rojo congo. No mezclar.

b) Observar lo que sucede media hora . c) Graficar lo observado.

4.2.2 Ejercicio N 2 Ósmosis y Diálisis Materiales Membrana de diálisis Cuerda o hilo Vasos de precipitación Solución de almidón Lugol dH20

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Hay que tomar en cuenta para este experimento que el lugol detecta la presencia de almidón coloreándolo de color morado obscuro hasta negro.

Procedimiento a) Recortar 6 cms. de membrana de diálisis. b) Remojar en agua destilada, antes de usarla, por unos diez minutos. c) Amarrar fuertemente uno de los extremos. d) Abrir el otro extremo y colocar solución de almidón. e) Cerrar el extremo restante fuertemente. Tomará la forma de un

caramelo. f) Meter este caramelo en un vaso de precipitados que tenga agua con

lugol. Lo suficiente que cubra el caramelo. g) Dejar 10 minutos y verificar lo que pasa. h) Dibujar sus resultados.

4.2.3 Ejercicio Nº 3 Turgencia, Plasmólisis y Plasmóptisis. Materiales Lanceta Alcohol antiséptico Solución de NaCl al 0.9% (suero fisiológico) y 5% Portaobjetos Cubreobjetos Microscopios

Procedimiento A

a) Marque cuatro portaobjetos como: 1, 2, 3,4. b) Obtener sangre de la yema del dedo, usando una lanceta estéril. c) Sobre cada portaobjetos ponga una gota de sangre.

En el portaobjeto 1 coloque el cubreobjeto. En el portaobjeto 2 coloque una gota de NaCl al 0.9% (suero fisiológico) y el cubreobjeto. En el portaobjeto 3 añada una gota de NaCl al 5% y un cubreobjeto. En el portaobjeto 4 añada una gota de agua destilada y cubreobjeto.

d) Observe todas las placas con lente de 100X y compare con las gráficas de galería de imágenes para identificar los diferentes fenómenos.

e) Dibujar en detalle a los glóbulos rojos con los diferentes cambios.

Procedimiento B (para trabajar en casa) a) Cinco días antes de la práctica, poner dos huevos de codorniz en jugo

de limón o vinagre como se ve en la figura 4.3. El jugo sacara la cáscara externa dura dejando la membrana interna. Este proceso demora de 2h. a 12h.

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Figura 4.3 A. Huevo de codorniz en jugo de limón. B. Huevo de codorniz sin cáscara externa.

A B

Imagen derecha tomada de http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/veterinaria/2006359/lecciones/cap5/16.htm

b) Inmediatamente luego de descalcificar (sacar la cáscara externa), poner

un huevo en un recipiente con miel y al otro en un recipiente con agua. Mirar figura 4.4

Fig. 4.4 A. huevo en miel. B huevo en agua. A B

c) Dejarlos por el tiempo restante (más o menos 4 días). d) Traerlos a clase para discutir sobre los resultados. e) Dibujar los resultados

4.2.4 Ejercicio Nº 4 Transporte Activo Materiales Matraces o vasos de precipitados Levadura Carbonato de sodio (Na2CO3) 0.75% Plancha térmica Rojo neutro 0.02%

En este ejercicio, se analizará este fenómeno en la levadura, un hongo unicelular. La sustancia a ser transportada es el ROJO NEUTRO, un tinte que es rojo en solución ácida y amarillo en solución básica. Se utilizará Carbonato de sodio (Na2CO3) para hacer básica a la solución inicialmente. Las condiciones en el interior de las células vivas son relativamente ácidas. Las células en el matraz A son hervidas y por lo tanto

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sus membranas son permeables a todas las moléculas. En el matraz B están vivas y sus membranas pueden ser permeables o impermeables al colorante.

Procedimiento

a) Rotule dos matraces o vasos de precipitados como A y B. Para cada uno pese 2gr. de levadura. Añada luego 10 ml de agua destilada tibia a cada matraz y espere por 10 minutos.

b) En el matraz A ponga 20 ml de Na2CO3 0.75% y mezcle bien. Haga hervir esta mezcla por 2 minutos y déjela enfriar (las células están muertas). Añada 20 ml de rojo neutro 0.02%, cuando enfríe.

c) En el matraz B ponga 25 ml de Na2CO3 0.75% y 25 ml de rojo neutro 0.02%. Agite el frasco y observe la diferencia de color con el matraz A.

d) Dibuje sus observaciones 4.3 ENLACES

http://preupsubiologia.googlepages.com/celula existe información escrita y de imágenes con respecto a la célula y su fisiología.

http://www.linkpublishing.com/video-transport.htm videos sobre osmosis y los efectos de las concentraciones de sustancias sobre los glóbulos rojos y elodea.

http://herb.biol.uregina.ca/liu/bio/idb.shtml Motor de búsqueda de información relacionada con las plantas en la red. Contiene numerosos enlaces.

http://www.biologia.edu.ar/animaciones/temas/ciclos/osmosis.html Página en español de la Universidad Nacional del Noreste, en Argentina, que nos muestra una animación sobre los procesos de ósmosis además de una serie de hipertexto sobre el área de biología.

GALERIA DE IMÁGENES Difusión, diálisis y osmosis.

Imagen tomada de http://www.h2onew.com

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Glóbulos rojos: Plasmolisis (crenación), turgencia, hemólisis (plasmoptisis)

Turgente

Medio Isotónico Medio Hipertónico Medio Hipotónico

Normal Plasmólisis/ Crenación Plasmoptisis/ Hemólisis Imagen tomada de http//:www.vi.cl

Células vegetales

Imagen tomada de http//:www.vi.cl

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LABORATORIO N° 5

ACCION ENZIMÁTICA

INTRODUCCIÓN Por regla general, todas las reacciones bioquímicas están reguladas por enzimas, que son catalizadores biológicos. Un catalizador biológico, es una sustancia que acelera la reacción química sin modificarse o consumirse, haciendo que pueda actuar en muchas reacciones individuales. Sin embargo sí se puede ir deteriorando (entropía) y debe ser reemplazada eventualmente. Las enzimas para participar en una reacción no necesitan estar en grandes cantidades. Las enzimas (E) tienen uno o mas lugares denominados sitios activos, los cuales se une al sustrato (S), o sea la sustancia sobre la que actúa la enzima. (Ver gráficos en galería de imágenes). Cuando existe el acoplamiento de la enzima más el sustrato se forma el complejo enzima –sustrato (ES) que es un paso intermedio necesario para formar y romper enlaces. Como paso final se dará producto (P) más enzima (E). Este tipo de reacción es generalmente reversible y podemos expresarla de la siguiente manera: E + S [ES] E + P Ver gráficos en galería de imágenes. En la unión del sustrato al sitio activo de la enzima participan fuerzas químicas no covalentes (uniones iónicas, puentes de hidrógeno, fuerzas de van der waals), con un radio de acción muy limitado y es por esto que el complejo (ES) se da sólo si son complementarios. Una característica muy importante es que cada enzima es específica para su sustrato y factores tales como la temperatura y el PH pueden afectar su actividad. Aunque la gran mayoría de las enzimas so proteínas algunas contienen elementos no proteicos (enzimas conjugados) llamados cofactores, que pueden ser inorgánicos (metales) u orgánicos (coenzimas). La presencia de enzimas permite a la célula utilizar eficientemente metabolitos y sustancias comestibles. Al mismo tiempo, las enzimas pueden limitar las capacidades de la célula, porque la célula puede llevar a cabo solamente aquellas reacciones para las que tiene enzimas. Algunos sistemas enzimáticos son responsables directos del rompimiento de moléculas para producir energía y productos de desecho. A este tipo de reacciones se llama exergónico, porque, a pesar de que la mayoría de reacciones involucradas requieren energía, al final se producen mayor cantidad de energía de la que fue utilizada por el sistema. Ejemplo:

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Rompimiento: Sistema enzimático-aerobio Monosacáridos --------------------------------- > CO2 +H2O + energía Respiración Por otro lado, otros sistemas enzimáticos son responsables de procesos biosintéticos en la célula, en estos procesos usan energía. Estos son por entero procesos endergónicos. Ejemplo: Síntesis: Sistema enzimático- polimerasas Monosacáridos ---------------------------------------> polisacáridos Sin embargo de esto, es importante anotar que las enzimas no determinan que sean reacciones exergónicas (termodinámicamentefavorables) o endergónicas (termodinámicamente desfavorables). 5.1 OBJETIVOS.

Entender los principios básicos de la actividad enzimática. Poner de manifiesto la presencia de enzimas en tejidos animales y

vegetales

Comprobar la acción de la temperatura sobre la actividad de las enzimas. Relacionar la acción enzimática con el tiempo.

5.2 PRÁCTICAS 5.2.1 Ejercicio N° 1 Actividad enzimática y tiempo Materiales Papa Tubos de ensayo Solución de catecol al 0.1% y/o 1%, preparadas poco minutos antes del

ejercicio. Baño María.

La catecolasa (catecol oxidasa), enzima obtenida de la papa, es una enzima de tipo oxidasa, cataliza la oxidación del catecol. El catecol es incoloro en solución, mientras que el ácido cis,cis mucónico es negro. Entre más catecol convertido a ácido cis,cis mucónico, más oscura se torna la solución. Reacciones de este tipo son las responsables de pigmentaciones negras en prácticamente todas las formas de vida. Ver gráficos en galería de imágenes.

Procedimiento A

a) Rotule 3 tubos de ensayo: 1a, 1b y 1c, ponga también sus iniciales. b) Marque a 1cm y 2cms desde la base del tubo. c) Llene cada tubo como sigue: Tubo 1a: 1 cm de catecol oxidasa (catecolasa)

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1 cm de solución de catecol al 1% Tubo 1b: 1 cm de catecol oxidasa (catecolasa) 1 cm de agua destilada Tubo 1c: 1 cm de agua destilada 1 cm de solución de catecol al 1% d) Mezcle el contenido de los tubos y anote el color de la solución de cada

tubo en el tiempo “0” en la Tabla 5.2.1 B. e) Coloque los tubos en Baño María a 38 ºC. f) Examine el color de los tubos a los 5, 10 y 15 minutos. Anótelo en la

Tabla 5.2.1 B. A los 15 minutos, el catecol debe estar totalmente oxidado. Por lo tanto el color del tubo 1a será considerado como “5” para intensidad de color en una escala de 0 a 5. Los tubos 1b y 1c, serán considerados “0”.

TABLA 5.2.1 B

Tiempo Tubo 1ª Tubo 1b Tubo 1c

0’

5’

10’

15’

5.2.2 Ejercicio N°2 Efecto de la temperatura en la actividad enzimática. Materiales: Tubos de ensayo Catecol al 1% Gradillas Hielo Baño maría Plancha térmica Papa Vaso de precipitados

Procedimiento A a) Llene hasta la mitad un vaso de precipitación de 400 ml con agua

corriente y póngalo a calentar hasta que hierva. b) Llene otro vaso de precipitación de 400 ml con 150 ml de agua corriente

y añada hielo. c) Llene hasta la mitad un tercer vaso de precipitación de 400 ml,

manténgalo a temperatura ambiente. d) Caliente un baño maría a 38°C. e) Obtenga 4 tubos de ensayo y rotúlelos 3a, 3b, 3c y 3d. f) Marque a 1cm y 2 cms. desde la base. g) Llene cada tubo hasta la marca de 1cm con catecol oxidasa. h) Colóquelos así:

o Tubo3a: en el vaso de precipitación que contiene hielo.

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o Tubo3b: en el vaso de precipitación que contiene agua a temperatura ambiente.

o Tubo 3c: en baño María a 38ºC o Tubo3d: en el vaso de precipitación que tiene agua hirviendo. o Mida las temperaturas y regístralas en la Tabla 5.2.2 B

i) Deje a los tubos 5 minutos en sus respectivas temperaturas. Retire los tubos y añada catecol en cada tubo hasta la marca de dos centímetros. Agítelos anote la hora, este es el tiempo 0. Registre la intensidad de color en cada tubo en la Tabla 5.2.2B. Regrese inmediatamente a los tubos a sus respectivas temperaturas. j) Agite continuamente los tubos por 5 minutos. Registre la intensidad de

color a los 5, 10 y 15 minutos después de añadir el catecol. Tabla 5.2.2 B

Tiempo (minutos)

Tubo 3ª --------ºC

Tubo 3b ----------ºC

Tubo 3c 60ºC

Tubo 3d -----------ºC

0’

5’

10’

15’

5.2.3 Ejercicio Nº 3 Consecuencia de la actividad enzimática Materiales Goteros o Pipetas Pasteur Corazón de pollo Hígado de pollo Mortero Peróxido de Hidrógeno al 1% Ácido sulfúrico

Procedimiento A. Presencia de enzimas en órganos de animales. Reconocimiento de catalasa. La catalasa es una enzima (Ver gráficos en galería de imágenes.) que se encuentra en las células de los tejidos animales y vegetales. La función de esta enzima en los tejidos es necesaria porque durante el metabolismo celular, se forma una molécula tóxica que es el peróxido de hidrógeno, H2O2 (agua oxigenada) y la catalasa, lo descompone en agua y oxígeno. La reacción de la catalasa sobre el H2O2, es la siguiente:

a) Colocar un pedazo pequeño de hígado de pollo en un mortero. b) Macerar, estas son sus preparaciones de catalasa. c) Proceder de igual manera con un pedazo de corazón de pollo.

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d) Marcar dos tubos de ensayo; uno con CH, de catalasa de hígado y el otro CC, catalasa de corazón. Además señalar los tubos hasta los 2cms desde la base.

e) Colocar en cada tubo las preparaciones correspondientes. f) Añadir, en cada tubo, 2.5 ml de peróxido de hidrógeno al 1% (agua

oxigenada). g) Dibuje los resultados observados.

5.3 ENLACES http://www.ehu.es/biomoleculas/ENZ/ENZ.htm Armas químicas: su

acción http://www.ehu.es/zorrilla/juanma/ARMAS/Armamento.pdf tiene

Conceptos, clases, importancia metabólica y más sobre enzimas. http://enzimasnelly.blogspot.com/ información de enzimas y tecnología.

GALERIA DE IMÁGENES Interacción enzima sustrato

Imagen tomada de Comunidad de Madrid personales.ya.com/

Presencia de sitios activos en la célula.

Imagen tomada de www.proteus.1afm.com/biologia/Oligom66

41

Reacción del catecol y la catecol oxidasa

Imagen tomada de www.adinstruments.com/solutions/images

Acido cis, cis, mucónico es un metabolito del benceno

Imagen tomada de http://it.wikipedia.org/wiki/Acido_muconico

Estructura de la catalasa

Imagen tomada de http://enciclopedia.us.es/index.php/Catalasa

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LABORATORIO N° 6

DIVISION CELULAR: MITOSIS

INTRODUCCIÓN El proceso por el cual se originan nuevas células a partir de otras ya existentes se llama división celular o reproducción celular. Este es un proceso necesario para: remplazar las células muertas, para colaborar con el crecimiento del organismo del que forman parte y es la base para la reproducción de los organismos a través de la formación de gametos. Cada célula en etapa de división se denomina célula madre, y sus descendientes se llaman células hijas. Se les llama así porque la célula madre transmite copias de su información genética a sus células hijas, posteriormente las células hijas se convertirán en células madres y volverán a pasar la información genética. El crecimiento y división celular se llama CICLO CELULAR. Entonces el ciclo celular esta formado de dos fases importantes: la fase M y la INTERFASE- La fase M incluye: 1) mitosis o meiosis y 2) citocinesis que es la división del citoplasma para dar células hijas. La célula en fase M pasa un corto tiempo de todo el ciclo.(fig. 6.1)

Figura N°. 6.1 Ciclo celular INTERFASE: esta formado por tres estadios; G1, generalmente es una etapa larga del ciclo celular (40% mas o menos) durante este momento, la célula crece, su contenido de ADN es equivalente a 2n, las moléculas y estructuras citoplasmáticas aumentan en número y hacia el final se aumenta la actividad de

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las enzimas que se requerirán para la fase siguiente y alcanza un punto R (restricción) que es el primer punto de control del ciclo celular, algunas células dentro de este periodo antes del punto R entran en latencia temporal o permanente llamado G0. En el estadio S o de síntesis se realiza la duplicación del ADN (4n) y de histonas, existe aquí un mecanismo de control para que ocurra una sola vez esta síntesis. Una vez que se completó el estadio S comienza la G2, y es donde evalúa si la célula puede entrar en división y existe un aumento en la síntesis de proteínas. Se ensamblan las estructuras relacionadas con la mitosis y citocinesis. El fin de G2 es marcado por el comienzo de la fase M. (ver figura 6.1) Dijimos que en la fase M ocurre el proceso de mitosis o meiosis. En esta práctica hablaremos de mitosis. MITOSIS: es un proceso de división celular, que ocurre en todas las células excepto las germinales y que da como resultado dos células hijas con el mismo número de cromosomas de la célula madre. La mitosis generalmente se divide en cinco etapas:

1. Profase: La cromatina se condensa para formar cromosomas. Los cromosomas están formados de dos cromátidas unidos por un centrómero con cinetocoro. Empieza a organizarse el huso mitótico. El citoesqueleto, el nucleolo y la envoltura nuclear desaparecen.

2. Prometafase: Los microtúbulos del huso mitótico se fijan a l cinetocoro de los cromosomas, los cromosomas se desplazan hacia el plano ecuatorial del huso.

3. Metafase: los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial de la célula. 4. Anafase: Separación de las cromátidas hermanas y desde este momento

se les considera a cada una como un cromosoma independiente. Los cromosomas se mueven hacia los polos opuestos del huso. Este período termina cuando todos los cromosomas han llegado a los polos. La citocinesis o división del citoplasma puede comenzar en este período.

5. Telofase: los cromosomas se agrupan en los polos apuestos del huso, se ensambla la envoltura nuclear alrededor de los grupos de cromosomas, los nucleolos se vuelven evidentes y desaparecen los microtúbulos del huso. Al final de esta fase terminara la citocinesis.

En las células animales la citocinesis comienza con un surco que la rodea en la región ecuatorial, se profundiza y termina por separar al citoplasma en dos células hijas, cada una con núcleo completo. En las células vegetales se forma una placa celular en el centro del citoplasma y finalmente separa a la célula en dos partes iguales. Ver imágenes de las etapas de mitosis en la galería de imágenes. 6.1 OBJETIVOS.

Analizar la importancia de la división celular en el crecimiento y la reposición de células en tejidos desgastados.

Realizar adecuadamente la técnica de laboratorio en la preparación de placas de mitosis.

Observar microscópicamente las fases de la mitosis. Identificar las fases de mitosis

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6.2 PRÁCTICAS 6.2.1 Ejercicio N° 1. Mitosis en raíz de cebolla Materiales

Microscopios Porta objetos Cubre objetos Bisturí o cuchilla Tijeras Pinzas Raíz de cebolla Solución de carnoy Acido clorhídrico al 10% Acetocarmín Esmalte

Procedimiento a) Cinco o seis días antes de comenzar el experimento, escoja un bulbo de

cebolla fresca y elimine mediante un raspado con una cuchilla, las raíces secas que se hallan en la base del bulbo. En un frasco boca ancha o un vaso desechable coloque la cebolla como aparece en la figura No. 6.2. Vierta agua en el frasco, hasta tocar la base de la cebolla. Mantenga la base de la cebolla húmeda y cambie el agua diariamente.

Figura N° 6.2 Cebolla en recipiente con agua. Imagen tomada de www.unicartagena.edu.co

b) Cuando las raíces nuevas alcancen 3 cms. Aproximadamente de longitud, extraiga la cebolla del recipiente y corte el último centímetro de la punta.

c) Deposite estas raíces en la solución fijadora Carnoy (3 metanol: 1 ácido acético) durante 20 minutos.

d) Traslade las raíces a un recipiente que contiene ácido clorhídrico al 10% durante 10 minutos. Este tiempo varía según el tipo de célula.

e) Coloque las raíces en un recipiente con agua y lávela por cinco minutos.

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f) Traslade las raíces a un recipiente con acetocarmín. Este colorante las debe cubrir totalmente durante 20 minutos.

g) Saque la raíz del recipiente que contiene acetocarmín y póngala en un porta objeto.

h) Corte nuevamente la raíz, dejando el extremo inferior (ápice) y deseche el otro.

i) Coloque en ángulo recto el cubre objeto, bájelo lentamente hasta que se pose en el preparado, y luego haga una leve presión con el dedo hasta conseguir una extensión del preparado.

j) Selle los bordes del cubre objeto con esmalte y deje secar. k) Observe con el objetivo de menor aumento para localizar las figuras

mitóticas, y posteriormente con el objetivo de mayor aumento para discriminar detalles. Guiándose por las figuras de la galería de imágenes, identifique las diferentes fases de la mitosis y dibújelas.

6.4 ENLACES http://www.whfreeman.com/lodish/ Página del libro "Molecular cell

biology", con buenas imágenes, esquemas y videos. http://www.biology.arizona.edu/default.html Curso de biología

incluyendo biología celular, bioquímica, desarrollo y otras áreas afines. http://highered.mcgraw-

hill.com/sites/0070271348/student_view0/chapter27/elearning.html Curso sobre Biología con muy buenos documentales para visualizar con Real Player.

GALERIA DE IMÁGENES

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Imagen tomada de www.life.illinois.edu.

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LABORATORIO N° 7

DIVISION CELULAR: MEIOSIS INTRODUCCIÓN La meiosis es el proceso de división celular por el cual se obtienen células haploides llamados gametos. La meiosis comprende dos subdivisiones consecutivas; Meiosis I y Meiosis II (ver figura n° 7.1). La Meiosis I separa cromosomas homólogos y esta formada de; Profase I, Metafase I, Anafase I y Telofase I. La Profase I es la más larga en la mayoría de las especies y consta de subfases: Leptoteno, Cigoteno, Paquiteno, Diploteno y Diacinesis. En el transcurso de estas subfases ocurre sinapsis entre los cromosomas homólogos. A los puntos de intercambio se lo conoce como quiasmas y los cromosomas se hacen visibles en formas de tétradas. Posteriormente hay el intercambio de material genético. Además en esta primera fase desaparece la membrana nuclear, los nucleolos y se forma el huso cromático. En la Metafase I, los cromosomas homólogos duplicados se alinean en el plano ecuatorial de la célula. En Anafase I, estos homólogos se separan y se dirigen hacia los polos opuestos de la célula. En Telofase I, los cromosomas se reúnen en los polos de la célula. Esta fase termina con la formación de dos células hijas por el proceso de citocinesis. La Meiosis II, separa a las cromátidas hermanas y consta de Profase II, Metafase II, Anafase II, Telofase II. En esta segunda división, las cromátidas hermanas se separan por el centrómero y son llevadas a los polos celulares generando así, dos células haploides procedentes de las dos células resultantes de la Meiosis I. El resultado final es, en consecuencia, cuatro células haploides con la mitad del contenido cromosómico. En los animales los gametos son óvulos y espermatozoides y se producen en los ovarios y testículos respectivamente. Ver imágenes de las etapas de meiosis en la galería de imágenes. Figura N°. 7.1 Esquema proceso meiótico.

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7.1 OBJETIVOS.

Valorar la importancia de la meiosis en la formación de gametos. Entender los eventos importantes que ocurren en la meiosis. Identificar mediante observación microscópica las diferentes fases de la

meiosis.

Describir las diferencias entre los procesos mitóticos y miótico. 7.2 PRÁCTICAS 7.2.2 Ejercicio N°2. Demostración de meiosis usando un modelo. Los cromosomas contienen genes que son las unidades de la herencia. Los pares homólogos contienen pares de genes que determinan las mismas características y reciben el nombre de alelos. La localización física de un alelo en un cromosoma se llama LOCUS (plural LOCI). Estos codifican para la misma característica pero no necesariamente para la misma condición. Materiales Mullos de color rojo y blanco Pedazos de sorbete Piola Plastilina o cinta adhesiva

Procedimiento a) Arme 4 brazos, 2 de cada color, siguiendo el modelo de la figura

7.2. b) Una por el sorbete las dos cadenas de un mismo color con un

trozo de plastilina o cinta adhesiva. c) Las diferentes partes tienen las siguientes correspondencias:

1 mullo = 1 gen Sorbete = centrómero 1 brazo = 1 cromátida 2 brazos unidos = Un cromosoma que se ha duplicado, formado por dos cromátidas hermanas idénticas.

d) Con un marcador marque con letras dos loci, en cada cromátida para indicar alelos que codifican una misma característica. Ejemplo: características color de la piel, A = pigmentación normal, a = Ausencia de color (albinismo). Característica lóbulos de las orejas, F = Lóbulos separados, f = lóbulos unidos. e) Usando sus cromosomas modelo, póngalos dentro de un círculo de papel que simule el núcleo. Mire un gráfico de meiosis y siga los estadios que se describen a continuación.

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Figura 7.2. Modelo de un par de cromosomas homólogos

7.3 ENLACES

http://www.whfreeman.com/lodish/ Página del libro "Molecular cell biology", con buenas imágenes, esquemas y videos.

http://www.biology.arizona.edu/default.html Curso de biología incluyendo biología celular, bioquímica, desarrollo y otras áreas afines.

http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0070271348/student_view0/chapter27/elearning.html Curso sobre Biología con muy buenos documentales para visualizar con Real Player.

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GALERIA DE IMÁGENES

Meiosis : Profase I

Meiosis I

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Meiosis II

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: LABORATORIO DE BIOLOGABORA