FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BSICAS Sede Central

Manual de Prcticas de Laboratorio de Biologa General

Elaborado por:

Mariela Leal Barrantes Gabriela Chavarra Soley Mayori Grimaldo Salazar

Maritza Alfaro Arroyo

San Pedro, Costa Rica I Cuatrimestre, 2012

CRONOGRAMA DE PRCTICAS DE LABORATORIO DE BIOLOGA GENERAL

PARA EL I CUATRIMESTRE 2012

FECHA Medicina, Odontologa y Farmacia Biologa

1 Introduccin Introduccin

2 Microscopio Microscopio

3 Organizacin Celular Organizacin Celular

4 Transporte Transporte

5 Biomolculas Biomolculas

6 Catlisis enzimtica Taxonoma: uso de clave dicotmica para clasificar plantas

7 EXAMEN EXAMEN

8 Mitosis y Meiosis Mitosis y Meiosis

9 Extraccin ADN y Genealoga Extraccin ADN y Genealoga

10 Determinacin de grupos sanguneos y Gentica de Poblaciones

Determinacin de grupos sanguneos y Gentica de Poblaciones

11 Anlisis de Folculos Pilosos y Cuerpos de Barr

Anlisis de Folculos Pilosos y Cuerpos de Barr

12 Exposiciones Clculo de diversidad utilizando insectos

13 Exposiciones Exposiciones

14 EXAMEN EXAMEN

- ---------------- Gira en fecha a convenir con el profesor

Evaluacin de laboratorios

Rubros Odontologa 30% Farmacia y Medicina 25% Biologa 40%

Quices 25 25 25

Tareas y Trabajo en Clase 15 15 5

Folleto 15 15 15

Exmenes 25 25 25

Trabajo de investigacin 20 20 20

Giras 10

Gua para la elaboracin del trabajo final del curso

Formato del resumen

Mrgenes estndar: 2.5 cm superior, derecho e inferior. 3.0 cm izquierdo.

Letra Times New Roman o Arial tamao 12, espaciado 1.5 (espacio y medio) o 1.15, sin

sangra, sangra al inicio de cada prrafo dejar cinco espacios, sin espacios entre

prrafos (texto continuo).

El ttulo puede venir con una fuente de mayor tamao siempre y cuando no supere 14.

Los subttulos pueden ir numerados, subrayados, en negrita o itlica, pero con igual

tamao que el resto del documento.

Citas dentro del texto y referencias de acuerdo con las normas explicadas abajo. Sin

notas al pie.

Estructura del resumen

La extensin mxima del resumen es de 2 hojas (4 pginas) y la mnima 1 hoja (2

pginas). El objetivo es que los estudiantes aprendan a sintetizar de forma coherente la

informacin.

No lleva Portada, solamente escriban el ttulo completo (no el tema) y debajo el nombre

de los estudiantes, por ejemplo:

Aplicacin de clulas madres en el tratamiento de la enfermedad de Parkinson

Ernesto Hernndez, Greivin Vega y David Tayver.

sencillamente continan escribiendo despus de los nombres de los integrantes. Al final

de esta parte tienen que poner al menos un objetivo general (Recuerden que los

objetivos comienzan con un infinitivo, por ejemplo: Indagar los avances mdicos en el

tratamiento del Parkinson).

El desarrollo del tema es libre de formato: pueden separar esta seccin por apartados o

escribir todo seguido. Sin embargo, debe seguir un orden lgico y mencionar

brevemente todos los datos de la exposicin.

Al final del resumen deben llegar al menos a una conclusin general personal o dar

recomendaciones.

Deben colocar las referencias bibliogrficas utilizadas (bibliografa).

No colocar Anexos ni fotografas para rellenar espacios. Todas las imgenes se colocan

solamente en la exposicin.

Recuerden que deben entregar el resumen en la semana 11, en su respectivo horario, a

la direccin de correo electrnica de su profesor de laboratorio o en forma personal

(dependiendo la disposicin del profesor). Adems, el da de la exposicin deben dar

una copia escrita o digital a cada compaero.

Citas dentro del texto: cuando escriba una idea que no les pertenece debe anotar la fuente de

la siguiente manera al final del prrafo o la frase: apellido del autor o autores, fecha de

publicacin (Leal, 2008), (Leal y Barrantes, 2009), (Alvarado et al., 2007).

Reglas para escribir una bibliografa: en esta seccin deben indicarse todos los documentos

utilizados y citados en la realizacin del trabajo, es decir, libros, tesis, revistas, pginas de

internet, etc. Esta parte debe ir organizada en orden alfabtico segn el apellido del primer autor

del documento y luego si existe ms de una cita para un mismo autor se debe ordenar por aos,

de los ms viejos a los ms nuevos.

A continuacin se brindan algunos ejemplos de cmo citar las referencias en el listado final

siguiendo el formato APA (Se recomienda utilizar por lo menos 5 citas bibliogrficas):

Libro, informe, folleto o medio audivisual:

Autor, A. A. (Ao). Ttulo del trabajo: Subttulo. Localizacin: editorial.

Whitmore, T. C. (1998). An introduction to Tropical rain forest. (2 ed.) New York: Oxford

University Press.

Captulo de un libro o artculo de una antologa:

Autor, A. A. (Ao). Ttulo del captulo. En: editor (Eds.) Ttulo del libro (pginas del

captulo). Localizacin: editorial.

Mchargue, L. A. y Hartshorn, G. S. (1991). Carapa guianensis (Meliaceae) (Cedro macho,

caobilla). Plantas. En: Janzen, D.H. (ed.) Historia natural de Costa Rica (pp. 209-210).

(2 ed.). Costa Rica: Editorial Universidad de Costa Rica.

Revista, Semanario o peridico:

Autor, A. A. (Ao). Ttulo del artculo. Ttulo de la publicacin, volumen (nmero):

pginas.

Schaufeli, W, Martinez, I., Pinto, A., Salanova, M., & Bakker, A. (2002). Burnout and

engagement in university students. A cross-national study. Journal of Cross-Cultural

Psychology, 33 (5): 464-481.

Autor, A. A. (Ao, mes da). Ttulo del artculo. Ttulo del diario [tipo de medio]. pgina

o indicador del idioma. Disponible: [fecha de acceso].

valos, A. (2008, mayo 13). Hospitales con muchos interinos en Enfermera. La Nacin, El

Pas [en lnea], Espaol. Disponible:

http://www.nacion.com/ln_ee/2008/mayo/13/pais1504703.html [2008, mayo 13]

Tesis:

Autor, A. A. (Ao). Ttulo de la tesis. Grado de la tesis. Universidad o Instituto, pas.

Pginas.

Arias-Le Claire, H. (2000). Dispersin de semillas de dos especies arbreas comerciales

diseminadas por vertebrados en bosques fragmentados de Sarapiqu, Costa Rica. Tesis

de Maestra. CATIE, Costa Rica. 69 p.

Fuentes de Internet:

Tenga cuidado con las pginas que usa en internet. Recuerde que cualquier persona puede

publicar informacin ah, la cual puede no ser veraz o actualizada. Si lo hace que sea de

pginas de instituciones reconocidas a nivel mundial en biofsica o fisiologa. Tambin

pueden ser organizaciones especializadas en el tema que le corresponde o en su carrera.

Autor, A. A. o institucin. (ao de publicacin). Ttulo del artculo. [Tipo de medio]

Consultado: (da, mes, ao). Disponible en: exacta de internet.

Universidad Latina de Costa Rica. (2004). Informacin general sobre la Universidad Latina de

Costa Rica. Aspectos generales y antecedentes de la Universidad Latina de Costa Rica.

[en lnea]. Consultado: (21, agosto, 2008). Disponible en: http://www.ulatina.ac.cr/

Documentos sin autor:

Ensayos sobre teora y metodologa de la investigacin educacional (serie 3, Planteamientos

tericos y metodolgicos, N 4) (1973). Mxico: Ministerio de Educacin, Direccin de

Planeamiento, Departamento de Investigaciones Educacionales.

Publicacin gubernamental:

National Institute of Mental Health. (1990). Clinical training in serious mental illness (DHHS

Publication NADM 90-1679). Washington, DC: US Government Printing Office.

Evaluacin del trabajo:

Resumen (Trabajo escrito) 5%

Se considerar dentro de la evaluacin el tiempo de entrega dentro del resumen tanto al

profesor como a sus compaeros.

Formato 2%

Contiene las secciones indicadas y con los formatos adecuados.

La presentacin es adecuada (No empastar).

Redaccin, ortografa y coherencia.

Presenta bibliografa.

Contenido 3%

El contenido es actual y de relevancia.

El trabajo es original y no una copia de internet.

El trabajo est bien estructurado y con buenas ideas.

Exposicin 15%

1. Dominio: muestra claro dominio del tema, presenta una secuencia lgica de ideas, no se

contradicen en la exposicin y entrega del resumen a sus compaeros.

2. Expone de una manera fluida (no leen todo de papeles o la pantalla).

3. Presentacin: usa material audiovisual adecuado (buena escogencia de textos, no muy

recargado, letra e imgenes claras y legibles) y hay una dinmica en la exposicin.

4. Responde adecuadamente a las preguntas del profesor y sus compaeros.

5. Cumplen con los tiempos de exposicin.

6. Entrega el resumen a sus compaeros.

NDICE

Reglas de Laboratorio 1

Prctica 1: EL MICROSCOPIO COMPUESTO 2

Prctica 2: ORGANIZACIN CELULAR 10

Prctica 3: TRANSPORTE A TRAVS DE LAS MEMBRANAS BIOLGICAS. SMOSIS Y

DIFUSIN

14

Prctica 4: PROPIEDADES DE LAS PRINCIPALES BIOMOLCULAS 19

Prctica 5: CATLISIS ENZIMTICA 24

Prctica 6: DIVISIN CELULAR: MITOSIS, MEIOSIS. ENTRECRUZAMIENTO Y

ABERRACIONES CROMOSMICAS

28

Prctica 7: EXTRACCIN DE ADN Y GENEALOGAS 38

Prctica 8: DETERMINACIN DE GRUPOS SANGUNEOS Y GENTICA DE

POBLACIONES

43

Prctica 9: ANLISIS DE FOLCULOS PILOSOS Y CUERPOS DE BARR 48

Prctica 10: TAXONOMA: USO DE CLAVE DICOTMICA PARA CLASIFICAR PLANTAS 54 Prctica 11: CLCULO DE DIVERSIDAD UTILIZANDO INSECTOS 58

GIRA DE BIOLOGA GENERAL 61

BIBLIOGRAFA 62

1

Reglas del Laboratorio

Dentro de las Instalaciones de Laboratorio, se exigir en todo momento el uso de una gabacha

blanca de manga larga. En las sesiones se exigir tambin, el uso de un manual de prcticas de

laboratorio, as como el material que con antelacin se les solicite para efectuar cada prctica.

Al finalizar cada sesin de laboratorio el estudiante deber lavar los implementos que utiliz en

cada prctica, dejar la mesa de trabajo limpia, depositar la basura en los basureros que se le

indiquen segn sea el tipo de material con el que se est trabajando en la prctica, dejar los

microscopios en posicin de trabajo, firmar la hoja de asistencia y llevar el manual a la

profesora para que revise la labor del da.

Cuando trabaje con el microscopio recuerde que al finalizar el trabajo, apague el equipo, limpie

con papel seda las partes pticas y con un pao las partes mecnicas. Colquelo en su

posicin de trabajo y cbralo con la funda o estuche.

La asistencia a los laboratorios es OBLIGATORIA, se permite un mximo de dos ausencias

justificadas. Con dos llegadas tardas se completara una ausencia y con tres ausencias el

estudiante pierde automtica e irrevocablemente el curso.

Los estudiantes con pelo largo debern recogerlo, y slo se permite el uso de zapatos

completamente cerrados en el laboratorio. No se permite el uso de reproductores de MP3, Ipod,

computadoras porttiles y celulares en el Laboratorio, as como en el examen. Queda

terminantemente prohibido fumar o ingerir alimentos mientras los estudiantes se encuentren en

los Laboratorios. Tampoco se permite el ingreso al Laboratorio de personas ajenas al curso.

Al iniciar y/o finalizar cada sesin (es decisin del profesor) de laboratorio se har un quiz que

puede incluir la materia vista en la prctica y la teora del tema de inters. Estos quices no se

reponen bajo ninguna circunstancia, as que si el estudiante no llega al laboratorio tendr un

cero en la nota.

2

Prctica 1: EL MICROSCOPIO PTICO COMPUESTO

OBJETIVOS

1- Reconocer las diferentes partes que integran el microscopio ptico compuesto.

2- Realizar preparaciones de muestras para observar en el microscopio ptico compuesto.

3- Usar correctamente el microscopio ptico compuesto.

FUNDAMENTO TERICO

En el rea de la biologa es necesario estudiar estructuras celulares y sus componentes, sin

embargo, nuestro ojo no es capaz de diferenciar objetos menores a 0.1 mm, por lo que

frecuentemente utilizamos diversos instrumentos que nos permiten eliminar esta barrera. As,

una herramienta empleada comnmente, es el microscopio ptico compuesto.

Hay diversos tipos de microscopios, los ms usados son el microscopio ptico compuesto y el

microscopio estereoscopio. Asimismo, existen otros tipos, los cuales son empleados para reas

ms especializadas en determinados campos de la biologa, como por ejemplo el microscopio

de campo oscuro, el microscopio de fluorescencia, el microscopio de contraste de fases y el

microscopio electrnico.

Los microscopios de uso comn se diferencian por varias caractersticas entre las que podemos

mencionar: el tamao de la muestra, la imagen, la resolucin y la cantidad de lentes objetivos.

As, el microscopio compuesto se emplea para muestras muy pequeas (

3

2. Sistema ptico: son los lentes que proveen el aumento del microscopio. Hay dos tipos:

a. Lentes oculares: son dos lentes que posee un aumento fijo de 8x-15x.

b. Lentes objetivos: se encuentran dispuestos sobre el revlver posee de 3-4 lentes,

separados en las siguientes categoras:

Lentes secos: generalmente tiene tres lentes denominados lente de Bajo Poder

(BP: 4x), lente de Mediano Poder (MP: 10x) y lente de Alto Poder (AP: 40x).

Lentes hmedos: reciben este nombre debido a que es necesario incorporar una

gota de aceite de cedro entre la muestra y el lente para poder visualizar la imagen.

Provee un aumento de 100x y se conoce tambin como lente de inmersin (IN).

3. Sistema de iluminacin: son las partes que reflejan, transmiten y regulan la cantidad de luz

empleada para observar la muestras, las cuales son:

a. Foco: emite la luz utilizada.

b. Regulador de luz: regula la intensidad de luz observada.

c. Condensador: concentra los rayos de luz emitidos por el foco sobre la muestra.

d. Diafragma: regula la cantidad de luz que pasa por el condensador.

Es importante destacar que el microscopio dispone de un filtro generalmente de color

azul, debido a que la luz azul tiene una mejor resolucin por su onda luminosa de menor

tamao.

Esquema de un microscopio compuesto

A. Oculares

B. Revolver

C. Objetivos

D. Platina

F. Condensador

G. Tornillo macromtrico

H. Tornillo micromtrico

I. Diafragma Iris

J. Tornillo para regular la altura del

condensador

K. Interruptor

L. Regulador de luz

M. Pinza

N. Pie o soporte

4

Propiedades del microscopio

1. Poder separador: llamado a veces poder de resolucin, es la distancia mnima entre dos

puntos prximos que pueden verse separados. En el microscopio ptico, el poder separador

mximo conseguido es de 0,2 dcimas de micra, y en el microscopio electrnico, el poder

separador llega hasta 10 angstrom.

2. Poder de definicin: se refiere a la nitidez de las imgenes obtenidas, sobre todo respecto a

sus contornos. Esta propiedad depende de la calidad y de la correccin de las aberraciones

de los lentes utilizados.

3. Aumento del microscopio: es la relacin entre el dimetro aparente de la imagen y el

dimetro o longitud del objeto, o sea, la amplificacin que ha sufrido la imagen. Para calcular

el aumento de un microscopio, se multiplica el aumento del ocular por el aumento del

objetivo, por ejemplo, si estamos utilizando un ocular de 10X y un objetivo de 40X, el

aumento a que estamos viendo la preparacin ser: 10X x 40X = 400X, lo cual quiere decir

que la imagen del objeto est ampliada 400 veces.

Otros conceptos empleados en el uso del microscopio

1. Campo del Microscopio o Visual: es el crculo visible que se observa a travs del

microscopio. Si el aumento es mayor, el campo disminuye, lo cual quiere decir que el campo

es inversamente proporcional al aumento del microscopio.

2. Distancia de trabajo: es la distancia entre la preparacin y el lente objetivo, es inversamente

proporcional al aumento.

3. Posicin de trabajo: es la posicin del microscopio cuando se inicia y termina la prctica, es

platina abajo y lente de bajo poder.

Preparacin de la muestra para observar en el microscopio

Los materiales utilizados para realizar observaciones en el microscopio consisten de dos tipos

de cristalera: portaobjetos y cubreobjetos. Si se realiza un corte de la muestra este deber ser

muy delgados para permitir el paso de la luz a travs del material. Hay dos tipos de

preparaciones o lminas que pueden ser utilizadas:

1. Preparacin hmeda: la muestra es depositada sobre el portaobjetos, se le adiciona una gota

de un medio lquido puede ser agua o un colorante y se tapa con un cubreobjetos.

2. Preparacin fija: las muestras llevan una preparacin especial, la cual se basa en tcnicas

que permiten el aclarado de la muestra para depositarla en parafina y as poder realizar los

cortes necesarios con un instrumento llamado micrtomo, los cortes se pasan por varios

solventes para remover la parafina y se deposita la muestra sobre un portaobjetos tindola

con colorantes fijos. Por ltimo, se coloca el cubreobjetos y se sella con permound.

Tambin, existen dos tipos de mtodos o tcnicas especiales para montar el material a observar

en el microscopio como son:

1. Squash o aplastado: la muestra es dispersada porque se aplasta el material entre el

cubreobjetos y el portaobjetos.

2. Frotis o extendido: la muestra es lquida o semilquida y se extiende sobre una superficie

de tal forma que quede distribuida uniformemente en una delgada capa.

5

Mtodo de trabajo

1. Con ayuda del revlver coloque el lente de bajo poder. Encienda el microscopio y abra el

diafragma para que llegue la mayor cantidad de luz posible a la preparacin.

2. Abra la pinza para depositar la lmina sobre la platina y cntrela con ayuda de las perillas de

3. Coloque sus dos manos en el macromtrico y gire despacio para que suba la platina hasta

cuando haya observado una imagen clara y ntida a travs de los lentes oculares.

4. Grade la intensidad de luz con el regulador de luz y controle la cantidad de luz con el

diafragma (cuanto menor sea el aumento permanecer ms cerrado) para realizar el

contraste apropiado de la preparacin.

5. Gire el revlver y observe a mayor aumento primero con el lente de mediano poder y luego

con el alto poder. Recuerde que la imagen debe estar centrada antes de cambiar de lente

objetivo.

6. Para enfocar en mediano y alto aumento deber colocar sus dos manos nicamente sobre el

micromtrico (nunca se deber usar el macromtrico) y subir lentamente hasta obtener

nuevamente la imagen.

7. Coloque el lente de bajo poder y baje la platina con el macromtrico para poder retirar la

muestra.

MATERIALES

Microscopio Portaobjetos Cubreobjetos Agua de charco Gotero Lminas con letras

PROCEDIMIENTO

I. Cuidado del microscopio e identificacin de sus componentes.

1. Descubrir el microscopio y observar si los lentes estn limpios, en caso contrario limpiar con

papel seda con movimientos circulares. NUNCA TOCAR LOS LENTES CON LOS DEDOS

2. Identifique cada uno de los componentes del microscopio.

3. Observe el aumento de los lentes del microscopio, antelo y calcule el aumento total que se

puede obtener con los diferentes objetivos y complete el siguiente cuadro:

Nombre del Lente Aumento del lente Aumento total

6

II. Preparacin y enfoque de muestras

A. Propiedades y conceptos relacionados con el microscopio

1. Realice los siguientes ejercicios:

a. Coloque la lmina de una letra recortada en el microscopio con el cubreobjetos para arriba y

enfquela en bajo poder siguiendo siempre los pasos sealados en el mtodo de trabajo.

Cmo se observa la letra a travs de los lentes oculares del microscopio y cmo se observa

por fuera de los lentes?

b. Hacia dnde se mueve la muestra si observo por los lentes oculares? Si se mueven las

c. Cambie de lente objetivo sin mover la muestra qu pasa con la imagen cuando se cambia

de lente?

2. En cada poder (lente objetivo) mida la distancia de trabajo con ayuda de una regla y escriba

los datos en el siguiente cuadro:

Nombre del Lente Distancia de trabajo

(mm)

3. Asimismo, calcule el dimetro del campo visual en cada poder (lente objetivo). Escriba ambos

datos en el siguiente cuadro:

Para medir de manera directa el dimetro del campo de visual correspondiente a cada lente

objetivo se emplea una regla milimtrica con el lente objetivo de menor aumento (BP). En

microscopa se usa comnmente la unidad de micrmetro cuyo smbolo es y equivale a

1/1000 mm.

Para calcular en los otros poderes (MP, AP, IN) se considera nicamente el aumento de los

lentes implicados, es decir, si vamos a estimar el dimetro a mediano poder (DMP) y el

dimetro a bajo poder (DPB) fue 3000 m, multiplicamos este dato por el aumento a bajo poder

(ABP) que fue donde se hizo la medicin y se divide entre el aumento a mediano poder (AMP)

porque es lo que queremos calcular, por ejemplo:

7

, se sustituye a y el resultado es 1200 m.

Nombre del Lente Dimetro del campo

visual (m) Frmulas

Medicin en micras

realizada sobre el LBP

B. Montaje de una lmina hmeda e identificacin de organismos

1. Ahora realice un montaje con agua de charco, para ello tome una gota del agua con el

gotero, colquela sobre el portaobjetos y cbrala con el cubreobjetos.

2. Enfoque y observe la preparacin con el lente de bajo poder y despus aumente a mediano y

alto poder donde efectuar la identificacin.

3. Con ayuda de las lminas adjuntas en el anexo identifique los organismos que se localizan

ah y encirrelos en un crculo.

III. ltimas indicaciones:

1. Al finalizar el trabajo, apague el equipo, limpie con papel seda las partes pticas y con un

pao las mecnicas. Coloque en su posicin de trabajo.

2. Antes de retirarse, asegurarse que las mesas de trabajo, el material utilizado y el laboratorio

en general queden limpios.

Precauciones generales:

Cuando el microscopio no est siendo utilizado debe permanecer apagado.

El microscopio debe ser colocado en el centro de la mesa de trabajo, lejos de las esquinas.

El microscopio debe ser protegido del polvo cubrindolo con una funda o un estuche

Despus de efectuar las observaciones, los portaobjetos deben ser lavados con agua.

Si se rompe alguna lmina o portaobjetos no desechar en el basurero. Debe entregrselo al

profesor.

El papel toalla o desechos de cortes deben ser colocados en el basurero.

8

ANEXO

Identificacin de organismos presentes en el agua de charco

9

10

Prctica 2: ORGANIZACIN CELULAR

OBJETIVOS

1- Usar correctamente el microscopio.

2- Identificar diversas estructuras en clulas eucariotas.

3- Distinguir entre clulas animales y clulas vegetales.

4- Conocer la funcin de cada organela.

5- Realizar correctamente preparaciones con diferentes materiales.

FUNDAMENTO TERICO

La clula es la unidad ms pequea que puede realizar todas las actividades asociadas con la

vida. La mayora de procariontes, muchos protistas y hongos estn conformados por una nica

clula, siendo considerados como organismos unicelulares. Por el contrario, la mayora de

plantas y animales estn compuestos por millones de clulas llamndose organismos

multicelulares o pluricelulares.

El trabajo de Schleiden, Schwann y Virchow contribuy al desarrollo de la teora celular que

establece que:

a) La clula es la unidad de organizacin y funcin bsica de la vida en todos los organismos.

b) Todas las clulas proceden de otras clulas pre-existentes.

c) Todo ser vivo est formado por una ms clulas.

Para que una estructura sea considerada como una clula debe poseer tres estructuras

bsicas: (1) una membrana plasmtica que rodea al medio acuoso denominado (2) citoplasma

donde se encuentra (3) el material gentico constituido por fibras de ADN. A pesar de estas

similitudes es posible establecer dos tipos bsicos de clulas: procariotas y eucariotas.

Los procariotas constituyen las clulas ms sencillas y de menor tamao, su ADN es una

molcula circular la cual se localiza en una regin llamada rea nuclear o nucleoide, carece de

organelas rodeadas por membranas, poseen pared celular compuesta por peptidoglucano. Las

nicas estructuras que poseen los procariontes son ribosomas y flagelos.

Por otro, lado los eucariotas son clulas complejas y altamente organizadas contienen

organelas rodeadas por membranas y su ADN lineal se encierra en un ncleo. Dentro de los

eucariotas, algunas organelas como plastidios, vacuola central y pared celular compuesta por

celulosa, se restringe a clulas vegetales; mientras que los centriolos son caractersticos de

clulas animales.

Algunas organelas y estructuras citoplasmticas importantes son:

a) Ncleo: centro regulador de la clula

11

b) Nucleolo: sitio de la sntesis del ensamblaje de ribosomas

c) Ribosomas: participan en la sntesis de polipptidos. No son considerados organelas sino

estructuras citoplsmicas puesto que carecen de membrana plasmtica

d) Retculo endoplsmico: sntesis de protenas y lpidos

e) Complejo de Golgi: modifica, clasifica, empaca y distribuye las protenas

f) Lisosomas: participa en la degradacin de materiales ingeridos, secreciones y residuos

g) Vacuolas: almacenan sustancias, residuos, agua

h) Peroxisomas: degradacin de cidos grasos, compuestos nitrogenados

i) Mitocondrias: sitio donde ocurre la respiracin celular

j) Plastidios: se encuentran varios tipos como cloroplastos (almacenan pigmentos fotosintticos

capaces de realizar fotosntesis), cromoplastos (acumulan pigmentos no fotosintticos) o

leucoplastos (almacenan almidn, protenas o aceites)

k) Centriolos: contribuyen a la formacin de cilios y flagelos o al huso mittico durante la mitosis

MATERIALES

Microscopio Portaobjetos Cubreobjetos Azul de metileno Hojas de Elodea Gotero Yogurt o levadura Chile dulce Papa

PROCEDIMIENTO

I. Organismos unicelulares

Observe las bacterias del yogurt o levaduras (eucariotas simples) en alto poder. Haga una

preparacin hmeda, coloque una gota de yogurt diluida en agua o una gota de levadura

disuelta en agua. Tia con una gota de azul de metileno diluido en agua y pngale un

cubreobjetos. Dibuje lo observado.

12

II. Organismos multicelulares

A. Clulas animales: clulas de la mejilla

1. Usando la punta de un palillo de dientes raspe su mejilla por dentro de la boca (mucosa oral).

Coloque el palillo inclinado sobre un portaobjetos y agregue una gota de agua, de forma

que escurra por el palillo y arrastre las clulas de la mejilla. Cubra la preparacin con un

cubreobjetos. Las clulas son transparentes, por lo que se recomienda bajar la intensidad de

luz, para aumentar el contraste. Observe la preparacin en bajo, mediano y alto poder.

Ubique el ncleo.

2. Ahora tia la preparacin usando una solucin de azul de metileno, que le da un color ms

oscuro al ncleo que al citoplasma que lo rodea. Aada una gota del tinte al borde del

cubreobjetos (no es necesario removerlo). Acaree el tinte hacia al cubreobjetos usando un

pedazo de papel toalla en el otro lado del cubreobjetos.

Clulas de mejilla sin teir

Clulas de mejilla teidas

B. Clulas vegetales

1. Elodea (planta acutica)

Corte una hoja joven de Elodea, pngala sobre un portaobjetos, tala con una gota de

safranina y agregue una gota de agua, cbrala con el cubreobjetos. Observe a mediano y alto

poder. Identifique las siguientes estructuras: pared celular, citoplasma, vacuola central,

cloroplasto, ncleo y observe el movimiento citoplasmtico llamado ciclosis. Dibuje lo

observado.

13

2. Chile Dulce (Cromoplastos)

Desprenda un pedacito de epidermis de chile; colquela sobre el portaobjetos, cbrala con agua

y observe la preparacin a mediano y alto poder. Observe las estructuras que presenta.

3. Papa (Amiloplastos)

Haga un corte muy fino o un frotis de papa (Solanum tuberosum); colquelo sobre un

portaobjetos, agrguele una gota de agua y una gota de lugol y cbralo. Observe la clula con

su membrana celular y su pared, que se torna transparente. Los amiloplastos tienen grnulos

de almidn que se tien de color azul con el lugol. Observe la preparacin a mediano y alto

poder.

Corte fino

Frotis

14

Prctica 3: TRANSPORTE A TRAVS DE MEMBRANAS

BIOLGICAS. SMOSIS Y DIFUSIN

OBJETIVOS

1- Describir los mecanismos de difusin y smosis.

2- Determinar los factores que afectan la velocidad de difusin.

3- Observar y establecer el efecto de la concentracin del medio sobre las clulas.

FUNDAMENTO TERICO

El agua es un integrante fundamental de la clula y es el principal componente de los seres

vivos debido a su gran cantidad. Pero su vital importancia, es el papel que desempea en la

dinmica celular, ya que los iones inorgnicos, azcares, aminocidos, protenas, nucletidos,

etc., reaccionan entre s y con otras sustancias, gracias a su interaccin con el agua en su

carcter de solvente. En estado disuelto, esas sustancias se desplazan de un punto al otro del

sistema celular siguiendo sus propios gradientes de concentracin y actividad. Cabe resaltar

que, un gradiente de concentracin se establece por diferencias de concentracin entre dos

regiones.

Las membranas biolgicas estn formadas por una bicapa lipdica que contiene protenas

integrales y perifricas. Se caracterizan por ser semipermeables o selectivamente permeables,

esto significa que permiten el paso libre de ciertas sustancias (agua y sustancias de bajo peso

molecular sin carga) a travs de ellas; mientras que no permite tan fcilmente el movimiento de

otras sustancias (cargadas y grandes molculas de soluto). Sin embargo, todas las sustancias

pueden atravesarla mediante diferentes tipos de transporte, dependiendo de la naturaleza de

las sustancias transportadas y concentracin dentro o fuera de las clulas. A escala celular se

reconocen 2 tipos de transporte: el pasivo y el activo. El transporte pasivo es el movimiento de

molculas a travs de los poros de la membrana celular, desde una zona de alta concentracin

a otra de menor concentracin; el proceso no implica gasto de energa y se realiza en forma

espontnea. La difusin y smosis son ejemplo de este tipo de transporte.

La difusin es el movimiento espontneo y desordenado de molculas individuales de una

sustancia a travs de la membrana, desde una zona de mayor concentracin de molculas a

una de menor concentracin. Diversos factores afectan la velocidad con que se desarrolla el

proceso de difusin, entre los cuales se encuentran la temperatura y el tamao de las molculas

de soluto, as como su concentracin. Por tanto, cuando hay una menor concentracin de soluto

la difusin se realiza con menor velocidad y mayor tiempo, y por el contrario a mayor

concentracin de solutos el proceso de difusin necesitar un menor tiempo para llevarse a

cabo. De la misma forma la temperatura influye en el tiempo de difusin, de forma que a mayor

temperatura mayor velocidad de difusin.

Un caso particular de difusin conocido como smosis se produce corrientemente entre

clulas vecinas o entre compartimientos celulares separados por membranas. Igualmente, es el

15

movimiento de molculas de agua a travs de una membrana semipermeable, la cual permite el

paso del disolvente pero no el del soluto, de una regin de alta concentracin a otra con baja

concentracin; sin embargo, se debe aclarar que el agua pura posee un nivel energtico y un

potencial hdrico superiores al del agua que forma una disolucin, por tanto, tiende a moverse a

travs de los poros de la membrana hacia el agua en disolucin. Por ende, cuanta ms alta sea

la concentracin de sustancias disueltas menor ser la concentracin del agua. La presin

osmtica es la presin que tendra que ejercerse sobre la disolucin para evitar la smosis.

Los medios acuosos separados por membranas semipermeables pueden tener diferentes

concentraciones, y se denominan:

Medio isotnico tiene la misma concentracin de soluto respecto a otro medio. En el caso

de una clula, el medio externo tendra la misma concentracin de soluto que el citoplasma

celular, por lo que los potenciales hdricos son iguales, la clula se encuentra en equilibrio

osmtico con el medio.

Medio hipotnica tiene una concentracin de soluto menor respecto a otro. En el caso de la

clula el medio externo tiene menor concentracin de soluto que el citoplasma celular, por lo

que la clula absorbe agua y se hincha.

Medio hipertnico tiene una concentracin de soluto mayor respecto a otro. En el caso de

la clula el medio externo tiene mayor concentracin de soluto que el citoplasma celular, por

lo que tiene un potencial hdrico menor que el del contenido celular y la clula pierde agua.

En clulas vegetales cuando son sumergidas en una solucin hipotnica absorbe agua y se

hincha, manifestando un exceso de presin que recibe el nombre de presin de turgencia pues

la membrana plasmtica presiona contra la pared de la clula, aqu se dice que la clula es

turgente. En cambio, cuando est en una solucin hipertnica pierde agua, la membrana se

retrae separndose de la pared

y la clula se vuelve flcida, por

lo que se dice que la clula se

sufre el proceso de

plasmlisis.

Las clulas animales se

hinchan cuando son colocadas

en soluciones hipotnicas,

algunas como los eritrocitos

terminan estallando debido al

agua que penetra en ellas por

flujo osmtico (se lisan)

produce una presin sobre la

membrana plasmtica que es relativamente frgil, por lo que se rompe, en este caso se dice

que las clulas estn hemolisadas (eritrocitos), para otro tipo de clulas se llama lisis. Si, por el

contrario, los introducimos en un medio hipertnico el agua saldr de la clula hasta que se

igualen las concentraciones, y la clula presentar un aspecto arrugado al microscopio, porque

la clula se deshidrata y se dice que est crenada.

La hemlisis es el fenmeno de la desintegracin de los eritrocitos. Es un proceso en el que

intervienen las soluciones. Por ejemplo, en una solucin hipotnica con respecto al glbulo rojo

o eritrocito el eritrocito pasa por un estado de turgencia y luego por la presin sta clula

estalla. Esto genera una mucha menor cantidad de clulas que transporten oxgeno al cuerpo

entre otros elementos como los anticuerpos.

16

MATERIALES

Microscopio Portaobjetos Cubreobjetos Lancetas Gotero Elodea Agua caliente, fra y temperatura ambiente Colorante Lugol Soluciones sacarosa: 1%, 20%, 80% Soluciones NaCl: 0.1%, 0.9%, 20% Beakers

PROCEDIMIENTO

I. Factores que afectan la difusin (Este ejercicio se har por mesa)

A. Efecto de la concentracin

1. Rotule tres beakers con un nmero.

2. Agregue 40 ml de agua a cada uno.

3. Aada una gota de lugol al beaker 1, dos gotas de lugol al beaker 2 y tres gotas de lugol al

beaker 3.

4. Tome el tiempo de difusin.

5. Determinar en cul de los tres beaker se disolvi primero completamente el lugol?

Nmero

Beaker

Tiempo de

difusin Concentracin

1

2

3

B. Efecto de la temperatura

1. Rotule tres beakers con un nmero.

2. Prepare tres beakers: uno con agua a temperatura ambiente, otro con agua caliente y otro

con agua fra.

3. Aada dos gotas de colorante (sin mover demasiado el agua)

4. Tome el tiempo de difusin.

5. Determinar en cul de los tres beakers se disolvi primero completamente el colorante?

Nmero

Beaker

Tiempo de

difusin Temperatura

1

2

3

17

II. Plasmlisis en Elodea

1. Rotular 3 portaobjetos con las concentraciones de las disoluciones de sacarosa (1%, 20%,

80%)

2. Corte 3 hojas de Elodea y deposite cada una sobre un portaobjetos.

3. Agregue con un gotero una gota de la disolucin de sacarosa marcada en el portaobjetos.

Ponga un cubreobjetos.

4. Observe al microscopio en alto poder (AT).

5. Repita la observacin despus de 5 min y dibuje.

6. Identifique el estado de la clula (EC) y el tipo de solucin (TS).

AT:

TS:

EC:

AT:

TS:

EC:

AT:

TS:

EC:

18

III. smosis en glbulos rojos

1. Rotular 4 portaobjetos con las concentraciones de las disoluciones de NaCl (0.1%, 0.9% y

20%)

2. Con una lanceta extraiga una gota de sangre de su dedo y depostela sobre un portaobjetos.

Repita hasta tener tres gotas de sangre en tres portaobjetos.

3. Agregue con un gotero dos gotas de la disolucin de NaCl al 0.9% en el portaobjetos. Repita

para las otras concentraciones. Ponga un cubreobjetos.

4. Observe al microscopio en alto poder (AT).

5. Haga un dibujo

6. Identifique el estado de la clula (EC) y el tipo de solucin (TS).

AT:

TS:

EC:

AT:

TS:

EC:

AT:

TS:

EC:

19

Prctica 4: PROPIEDADES DE LAS PRINCIPALES

BIOMOLCULAS

OBJETIVOS

1- Estudiar los diferentes tipos de biomolculas que conforman un ser vivo.

2- Identificar diferencias qumicas y funciones entre estos componentes orgnicos.

3- Distinguir entre las principales macromolculas biolgicas mediante pruebas de

reconocimiento.

FUNDAMENTO TERICO

En el planeta las formas de carbono se encuentran ampliamente distribuidas. Los compuestos

orgnicos son molculas donde los tomos de carbono se unen covalentemente entre s para

formar un esqueleto. A dichos compuestos se le pueden incorporar diferentes grupos funciones

tales como hidroxilo, carbonilo, carboxilo, amino, fosfato, etc., los cuales les permiten adquirir

diferentes funcionales, pero principalmente intervienen con su solubilidad en el agua.

La gran diversidad de las molculas orgnicas se debe principalmente a la capacidad del tomo

de carbono de formar cuatro enlaces, permitiendo a su vez crear macromolculas muy grandes.

Las macromolculas se crean por reacciones de condensacin o deshidratacin con una

prdida de una molcula de agua y se degradan por hidrlisis.

Las principales macromolculas en la clula son: hidratos de carbono o carbohidratos,

protenas, lpidos y cidos nucleicos. De acuerdo a la composicin molecular en un ser vivo el

principal componente va a ser el agua seguido por protenas, lpidos, carbohidratos, cidos

nucleicos y sales minerales. Estas macromolculas se pueden clasificar en: macromolculas

con informacin como protenas y cidos nucleicos, y macromolculas de almacenamiento o

estructurales como los carbohidratos y lpidos.

Los hidratos de carbono estn compuestos por subunidades de monosacridos como glucosa,

fructosa, ribosa, galactosa, etc. Estas subunidades se pueden unir por enlaces O-glucosdicos

para formar disacridos (formados por dos monosacridos) como lactosa, maltosa, sacarosa,

trehalosa, etc., y polisacridos (formados por 10 ms monosacridos). Los polisacridos

pueden ser molculas de almacenaje como el glucgeno y almidn; estructurales como la

quitina, celulosa y el peptidoglucano; y de comunicacin celular como los glucolpidos y

glucoprotenas.

Los lpidos son molculas muy heterogneas, no obstante, todas son hidrofbicas. Pueden

almacenar energa en forma de triglicridos y constituyen el principal componente estructural de

las membranas celulares como los fosfolpidos y colesterol. Tambin, son importantes en el

transporte del colesterol, cidos grasos y triglicridos por el organismo a travs de las

lipoprotenas como HDL y LDL. Se debe recordar que el colesterol tambin es un precursor de

hormonas sexuales como estrgenos y testosterona.

20

Las protenas tienen mltiples niveles de estructura y estn compuestas de subunidades de

aminocidos unidas por enlaces peptdicos. Sin embargo, son funcionales hasta que adquieren

su estado nativo, es decir, cuando se encuentran en forma tridimensional, pero pueden ser

afectadas por diferentes factores como el grado de acidez, las radiaciones, los solventes

orgnicos, los detergentes, la agitacin violenta, las soluciones de urea, los iones de metales

pesados y la temperatura que provocan la desnaturalizacin de la molcula. Cuando una

protena se une a otras molculas orgnicas recibe el nombre de prtido.

Los cidos nucleicos son molculas compuestas nucletidos con diferentes funciones biolgicas

tales como transportadores de energa como el ATP, transportadores de electrones como

NADH, reguladores de procesos metablicos como el AMPc y los polinucletidos formados por

largas cadenas de subunidades de nucletidos unidas por enlaces fosfoster tales como el ADN

y el ARN.

MATERIALES

Hojas de alguna planta Pasas Papa Tocineta Aceite Cloroformo Solucin de gelatina Pinzas para tubos de ensayo Solucin almidn 1% Reactivo de Benedict Reactivo de Fehling Acetona Lugol Tubos de ensayo Reactivo de Biuret Lmparas de alcohol Solucin de albmina 5% Beaker Solucin de glucosa, lactosa, sacarosa

Gradillas para tubos de ensayo

Lentes de seguridad (estudiante debe traerlos)

Agua destilada

PROCEDIMIENTO

I. Determinacin de agua y minerales.

1. Coloque una hoja verde en un tubo de ensayo y caliente suavemente durante 20 segundos.

Anote sus observaciones.

2. Por qu se observa agua en las paredes del tubo de ensayo? A qu se debe esto?

3. Posteriormente, contine calentando por 30 segundos ms hasta obtener un residuo de

cenizas color grisceo. Qu indican esto?

Nota: en todos los siguientes procedimientos debe colocarse los lentes de seguridad.

21

II. Determinacin de Carbohidratos.

Los monosacridos son sustancias qumicas que pueden ser oxidadas fcilmente. La presencia

de azcares reductores se detecta con las pruebas de Fehling, Benedict y la prueba de Tollens.

En la reaccin de Benedict el in Cu2+ que est presente en el reactivo con color azul se reduce

a Cu+ que precipita como Cu2O de color rojo-naranja por oxidacin del grupo carbonilo (CHO)

del aldehdo. El reactivo de Fehling reduce el Cu2+ a Cu+ por oxidacin del grupo carbonilo del

aldehdo obteniendo un color verdoso al reaccionar con monosacridos o ladrillo con

disacridos. Por otro lado, los polisacridos reaccionan con iones de triyoduro (IO3-) y forman un

complejo qumico de color azul intenso.

1. Coloque pasas en un tubo de ensayo con 1 ml agua destilada. Agregue 0.5 ml (10 gotas) del

reactivo de Benedict. Caliente en un beaker con agua en ebullicin durante unos tres

minutos. Retire el tubo de ensayo con ayuda de pinzas y colquelo en una gradilla para que

se enfre y observe la coloracin. Anote sus observaciones en el cuadro de abajo. A qu se

debe el cambio de coloracin?

2. Repita el procedimiento anterior agregando 1 ml de cada una de las siguientes soluciones:

Lactosa Glucosa Sacarosa Agua

3. Agregue 0.5 ml de reactivo de Benedict. Coloque en bao con agua hirviendo por 5 minutos.

Saque los tubos con ayuda de pinzas, colquelos en una gradilla y observe los cambios de

color. Anote sus resultados en el cuadro de abajo. A qu se debe el cambio de color?

4. Rotule dos tubos de ensayo

5. En uno tome un pedacito de papa y colquelo en un tubo de ensayo con 1 ml de agua.

6. En otro tubo coloque 1 ml de solucin de almidn 1%

7. A ambos tubos agregue 2-3 gotas de solucin Lugol y caliente por unos segundos en un

bao mara. Anote sus observaciones en el cuadro de abajo. A qu se debe el cambio de

color?

Muestra Reactivo utilizado Color inicial Color final Resultado (+/-)

Pasas

Lactosa

Glucosa

Sacarosa

Agua

Papa

Almidn

22

III. Protenas.

La reaccin de Biuret reconoce los enlaces peptdicos entre los aminocidos. La reaccin

consiste en la quelacin de iones Cu2+ por los enlaces peptdico en un ambiente bsico y la

consecuente formacin de complejos color violeta.

1. Enumere tres tubos de ensayo del 1 al 3 y en coloque respectivamente en el:

Tubo 1: 1 ml de albmina 5%

Tubo 2: 1 ml de solucin de gelatina

Tubo 3: 1 ml de agua destilada

2. Agregue a cada tubo 3-4 gotas de reactivo de Biuret. No se aplica calor.

3. Compare los tubos y describa sus observaciones en el siguiente cuadro.

Tubo Sustancia Color inicial Color final Resultado (+/-)

1 Albmina 5%

2 Solucin de gelatina

3 Agua destilada

IV. Reconocimiento de Lpidos.

Cuando los lpidos se oxidan pierden agua y dan origen una sustancia voltil de olor penetrante

llamada acrolena.

A. Prueba de solubilidad

1. Rotule tres tubos de ensayo y agregue por las paredes del tubo 1 ml de cada uno de los

siguientes compuestos:

Tubo 1: aceite y agua

Tubo 2: aceite y acetona

Tubo 3: aceite y cloroformo

2. Realice una primera observacin. Cmo se disuelven? Escriba las capas que se forman

(superior e inferior).

3. Mezcle por inversin cada tubo y deje reposar por 5 minutos. Observe y anote. Escriba las

capas que se forman (superior e inferior).

Tubo Sustancia Capas iniciales Capas finales Solubilidad (+/-)

1 Aceite y agua

2 Aceite y acetona

3 Aceite y cloroformo

23

B. Formacin de acrolena

1. Caliente suavemente en un tubo de ensayo una gota de aceite hasta que se forme acrolena.

No caliente directamente sobre la llama por mucho tiempo y protjase sus ojos.

2. Acerque el tubo a la nariz y mueva el aire con la mano en direccin hacia la nariz, nunca

directamente porque el olor es muy fuerte. Anote el olor detectado en el cuadro.

3. Luego, caliente un pequeo trozo de carne de cerdo (tocino) en otro tubo de ensayo.

4. Compare el olor con el de la acrolena. Anote sus resultados en el cuadro.

Muestra Descripcin del Olor Resultado (+/-)

Aceite

Tocino

24

Prctica 5: CATLISIS ENZIMTICA

OBJETIVOS

1- Describir la actividad enzimtica en las clulas.

2- Estudiar el mecanismo de accin de la papana, bromelina y catalasa.

3- Determinar el efecto de diferentes factores sobre la actividad enzimtica.

FUNDAMENTO TERICO

Las enzimas son catalizadores biolgicos en su mayora compuestos por protenas globulares

que catalizan la velocidad de reaccin de los sistemas biolgicos porque disminuyen su energa

de activacin. Aceleran las reacciones que en forma natural son espontneas, y al ser

catalizadores no se deben consumir ni alterarse de forma permanente y lo ms importante, se

deben reutilizar constantemente.

A pesar que la mayora de enzimas son protenas tridimensionales, recientemente, algunos

cientficos han descubierto unas que catalizan algunos tipos de ARN llamadas ribozimas.

Asimismo, las enzimas tambin intervienen en la transformacin de diferentes tipos de energa,

debido a que son molculas claves en el sistema de control metablico.

Algunas enzimas estn compuestas nica y primordialmente de protenas, pero otras tienen dos

componentes: una parte proteica denominada apoenzima y otra parte no proteica llamada

cofactor. Algunos cofactores pueden ser iones o molculas orgnicas denominadas coenzimas

que sirven de apoyo para la funcin enzimtica tales como vitaminas o aceptores de electrones

de reacciones oxidacin-reduccin. Juntas la apoenzima y el cofactor forman un complejo que

se denomina holoenzima.

La funcin de las enzimas est ntimamente relacionada con la estructura de la enzima. Cada

enzima tiene uno o ms sitios activos, en las que ingresan el o los sustrato(s), para formar el

complejo enzima-sustrato, luego de una serie reacciones tanto el sustrato como el sitio activo

cambian de forma distorsionando sus enlaces qumicos y producindose el proceso

denominado catlisis. Cuando sta se completa se obtienen nuevos productos, los cuales no

encajan en el sitio activo y son expulsados, por lo que la enzima vuelve a su configuracin

original.

Las enzimas son especficas y catalizan unos cuantos tipos de reacciones qumicas. Pero de la

misma forma, tambin las clulas regulan el metabolismo al controlar las enzimas mediante

diferentes mecanismos como:

a) sintetizando enzimas en forma inactiva para que sean funcionales nicamente en

condiciones apropiadas por ejemplo la pepsina y tripsina,

b) creando molculas reguladoras que se unen al sitio regulador o alostrico para fortalecer o

inhibir la actividad enzimtica,

c) mediante inhibidores como venenos, drogas, agentes qumicos, etc. que compiten con el

sustrato por el sitio activo de la enzima.

25

Estos catalizadores biolgicos pueden ser eficaces en condiciones ptimas de temperatura, pH

y concentracin de sales. Cualquier desviacin de estas condiciones estrictas ejerce efectos

adversos en la actividad enzimtica, debido a la modificacin de su estado nativo.

MATERIALES

Tubos de ensayo Mechero de Alcohol Pinzas Jugo de pia Jugo de papaya Huevos duros Hgado fresco y cocido Papa Perxido de hidrgeno (Agua oxigenada) HCl 0.1M NaOH 0.1M Agua destilada Placas petri Bandas identificadoras de pH

PROCEDIMIENTO

I. Actividad de las enzimas bromelina y papana.

1. Tome cuatro tubos de ensayo:

TUBO 1 y 2: agregue 5 ml de jugo de pia

TUBO 3 y 4: agregue 5 ml de jugo de papaya

Nota: es importante que el jugo sea natural para que haya mejores resultados.

2. Tome los tubos 1 y 3 y calintelos por unos segundos (NO HERVIR). Posteriormente,

agrgueles un pedacito de huevo cocido a cada uno de ellos y dejar reposando en una

gradilla para tubos de ensayo por 1 hora y media.

3. A los tubos 2 y 4 (NO CALENTAR) debe agregarles un pedacito de huevo a cada uno y dejar

reposar en una gradilla para tubos de ensayo por 1 hora y media.

4. Despus de hora y media verter cada uno de los contenidos en una caja petri diferente y

observar.

5. Toque la contextura de los huevos en cada uno de los jugos y conteste:

a. Hay diferencia en la contextura de los huevos?

b. Qu ocurri en el tubo 1 y 3 despus de 1 hora y media?

c. Qu tipo de enzima tiene cada uno de los jugos?

26

II. Actividad de la enzima catalasa.

1. Corte el hgado fresco en cuadritos y colquelo en 2 tubos de ensayo.

2. Repita el mismo procedimiento con el hgado cocido.

3. Tome 4 tubos de ensayo, numrelos y agregue lo siguiente:

Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4

4.0 ml de agua

destilada

5.0 ml de Agua

destilada

4.0 ml de agua

destilada

5.0 ml de Agua

destilada

10 gotas de agua

oxigenada ------------------

10 gotas de agua

oxigenada ------------------

Hgado fresco Hgado fresco Hgado cocido Hgado cocido

4. El hgado debe quedar sumergido en el lquido. Realice la observacin hasta que finalice la

reaccin (cuando deje de burbujear).

5. Observe y conteste las siguientes preguntas:

a. Cmo es la reaccin en cada uno de los tubos? Cul fue el tiempo de reaccin?

b. Cules son los productos de la reaccin?

c. Cul es la funcin de los tubos 2 y 4?

d. La reaccin en el tubo 1 y 3 es igual. S o No, por qu?

e. Qu funcin cumple el agua oxigenada?

III. Efecto del pH sobre la actividad enzimtica.

La peroxidasa es una enzima que cataliza la oxidacin de un amplio nmero de sustratos

orgnicos e inorgnicos, utilizando el poder oxidante del perxido de hidrgeno. sta presenta

una actividad mxima a temperatura entre 60-70 C y a un pH neutro.

1. Prepare 5 tubos de ensayo, limpios y secos, rotule de forma correcta e incluya las siguientes

soluciones en cada uno de ellos.

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Reactivos Tubo 1 Tubo 2 Tubo3 Tubo 4 Tubo 5

H2O

destilada 4.5 ml 4.3 ml

0.5ml (10

gotas) 4.3 ml 0.3 ml

H2O2 0.5 ml 0.5 ml 0.5 ml 0.5 ml 0.5 ml

HCl 0.1 M 0 0.2ml (4 gotas) 4.0 ml 0 0.5ml

NaOH 0.1 M 0 0 0 0.2ml 4.0ml

pH Inicial

Tiempo de

reaccin

pH final

2. Mida el pH inicial para cada tubo. Anote en el cuadro.

3. Haga un raspado de papa en una caja petri y agregue una cantidad igual a cada tubo (trate

de que la cantidad sea exactamente la misma, para que haya la misma cantidad de enzima

en cada tubo).

4. Mida el tiempo de reaccin de cada uno de los tubos (cuando comience a burbujear detenga

el tiempo). Coloque sus resultados en la tabla.

5. Mida el pH final de cada uno de los tubos.

6. A qu se debe el cambio de pH?

7. Despus de haber finalizado todos los ejercicios complete el siguiente cuadro para resumir la

actividad efectuada:

Parte I Parte II Parte III

Sustrato

Enzimas

Productos

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Prctica 6: DIVISIN CELULAR: MITOSIS, MEOISIS.

ENTRECRUZAMIENTO Y ABERRACCIONES CROMOSMICAS

OBJETIVOS

1- Preparar lminas de mitosis con meristemos de cebollas.

2- Reconocer las fases de la mitosis vegetal en lminas hmedas y fijas.

3- Simular el proceso de meiosis en eucariotas.

4- Representar el entrecruzamiento y las aberraciones cromosmicas con el biokit de

simulacin de cromosomas.

5- Comprender las diferentes formas de alteraciones de la informacin gentica.

FUNDAMENTO TERICO

Todo ser vivo est formado por clulas, las cuales se dividen para formar nuevas clulas. Este

proceso permite que un organismo crezca, mantenga la homeostasis de sus tejidos, repararse y

reproducirse.

Cuando un organismo entra en divisin celular su material gentico -localizado en el ADN- debe

ser duplicado en forma exacta y sus copias se transmiten a su descendencia junto con los

componentes citoplasmticos adecuados.

El ciclo celular es un proceso de crecimiento celular y reproduccin. El tiempo de duracin vara

dependiendo del organismo, el tipo de clula y los nutrientes. Es importante aclarar que el ciclo

celular eucariota est compuesto por la interfase y la divisin mittica o meitica (segn sea el

caso). Adems, la divisin mittica est integrada por la mitosis (divisin nuclear) y la citocinesis

(divisin del citoplasma) y la divisin meitica la conforman la meiosis (divisin nuclear) y la

citocinesis. En procariotas este proceso de divisin se conoce como fisin binaria y se obtienen

dos copias genticamente exactas.

La mayora de las clulas eucariotas del cuerpo se dividen por mitosis. Por lo que, este proceso

es altamente regulado por factores (nutrientes, pH, temperatura, etc.), enzimas (ciclinas y

ciclinas dependientes de quinasas Cdk-), y puntos de control para evitar errores que pueden

llevar a enfermedades o desrdenes cromosmicos.

La Interfase es un perodo de crecimiento activo, consta de tres fases G1, S y G2, donde se

llevan a cabo una serie de actividades metablicas y el material gentico de la clula se duplica

en este periodo en la fase S. En resumen la clula toma los nutrientes del ambiente, crece y

duplica estructuras citoplasmticas.

La mitosis consta de cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase. La Profase es la etapa

ms larga porque se debe condensar la cromatina, formar el huso mittico, desensamblar la

membrana nuclear y el citoesqueleto, y el nucleolo desaparece. En la metafase los cromosomas

se localizan en el ecuador para separarse en cromtidas y ser enviados a polos en la anafase.

29

Por ltimo, en la telofase suceden los eventos contrarios a la profase, es decir, la envoltura

nuclear se reorganiza alrededor de cada juego de cromtidas, los nucleolos son aparentes, los

cromosomas se descondensan y el huso desaparece, dejando as dos ncleos hijos listos para

ser separados en cada clula.

La citocinesis es el reparto del citoplasma y confinamiento de nuevas clulas dentro de

membranas plasmticas diferentes.

Otro mecanismo de reproduccin eucariota llamado Meiosis permite la reproduccin sexual, la

cual comprende la fusin de dos clulas haploides (n) para formar un organismo diploide (2n)

llamado cigoto. Las clulas especializadas que se unen durante la reproduccin sexual se

denominan gametos. En esta divisin celular el nmero cromosmico se reduce a la mitad; para

ello, la clula, pasa por dos divisiones sucesivas en la cual el ADN se duplica solamente una

vez. El resultado final son cuatro clulas haploides diferentes entre s.

Adems, se debe recordar que la meiosis es un paso fundamental en la reproduccin sexual de

la mayora de organismos. Este proceso es importante, ya que asegura la continuidad gentica

entre generaciones, debido a la variabilidad obtenida durante el evento de recombinacin o

entrecruzamiento gentico ocurrido durante la profase I. Consta de ocho fases: profase I,

metafase I, anafase I y telofase I, profase II, metafase II, anafase II y telofase II.

El primer ciclo de divisin es la parte que la diferencia de una mitosis, porque cada cromosoma

busca a su homlogo para formar las ttradas, durante esta sinapsis puede ocurrir el

intercambio de informacin gentica en un proceso denominado entrecruzamiento.

Posteriormente, las ttradas se separan en cromosomas homlogos que migran hacia los polos

(anafase I), resultando en dos ncleos con un nmero haploide de cromosomas cada uno con

dos cromtidas (telofase I). La segunda divisin sencillamente se distingue porque migran las

cromtidas recombinadas, se separan (anafase II) y se distribuyen a una clula hija distinta.

Tambin, es necesario comprender que los genes se localizan en los cromosomas y stos

tienden a heredarse juntos, siempre y cuando estn localizados en el mismo cromosomas, por

lo que decimos que los genes estn ligados, sin embargo, puede ocurrir una interrupcin o re-

ordenamiento de los genes durante la meiosis. Este intercambio de informacin gentica entre

cromosomas homlogos se denomina entrecruzamiento, pero si el intercambio ocurre entre

cromosomas no homlogos lo llamamos traslocacin.

Otros mecanismos de re-arreglos de genes pueden ser las deleciones cuando hay una prdida

de una porcin de la cromtida produciendo la muerte o defectos en la descendencia de las

clulas reproductivas. Por otro lado, cuando una cromtida tiene ms informacin (genes

dobles) sobre la misma caracterstica producto de mutaciones o traslocaciones no recprocas se

llama duplicacin. Por ltimo, una inversin es cuando existe un cambio en la secuencia de los

genes en un grupo ligado.

MATERIALES

Lminas fijas Biokit de simulacin de cromosomas Bolsas plsticas Cuerdas de 75 cm

30

PROCEDIMIENTO

I. Mitosis

1. Identifique el meristema (son las regiones de crecimiento en plantas, y en ellas ocurre la

divisin celular) de la raz de Allium cepa en el microscopio y dibjelo.

2. Estudie al microscopio las fases de la mitosis y la interfase en el lente de alto poder. Para ello

trabaje con las lminas fijas disponibles de mitosis en clulas vegetales y animales.

3. Haga dibujos rotulados de sus observaciones.

AT:

MERISTEMA

AT:

Fase:

AT:

Fase:

AT:

Fase:

AT:

Fase:

AT:

Fase:

31

II. Simulacin de la Mitosis

A. Ensamblaje.

1. Cada equipo tendr 60 bolitas (genes) de cada color

(120 total), cuatro centrmeros magnticos, cuatro

centriolos, una bolsa plstica y cuatro cuerdas de 75

cm.

2. Ensamble cuatro unidades (dos de cada color) como

se ilustra en la figura 1.

3. Coloque los centrmeros de dos unidades del mismo

color juntas para que se atraigan y se unan formando

un cromosoma con dos cromtidas paralelas como

se muestra en la figura 2.

B. Fases.

1. Interfase: Ponga dos cromosomas en la bolsa plstica (membrana nuclear). Coloque la bolsa

en el centro de la mesa de trabajo para representar el ncleo y posicione los dos centriolos

cerca del ncleo en un ngulo recto uno con otro (Fig. 3).

2. Profase: Separe los dos centriolos alrededor de 50 cm a cada lado del ncleo (fig. 4). Saque

los cromosomas de la bolsa y coloque la bolsa a un lado. Doble los brazos de los

cromosomas como se indica en la figura 4. Forme un lazo en un extremo de cada cuerda.

Haga un lazo apretado alrededor de cada centrmero de una cromtida como se muestra en

la figura 5, y luego, pase la cuerda de las cromtidas hermanas a travs de los centriolos

opuestos.

3. Metafase: Hale suavemente las cuerdas para llevar el cromosoma al punto intermedio entre

los centriolos (fig. 6).

32

4. Anafase: Contine halando las cuerdas hasta que los centrmeros sean separados (fig. 7).

Cuando los centrmeros son separados las cromtidas se convierten en cromosomas hijos.

Contine halando los cromosomas hijos hacia los centriolos.

5. Telofase: Remueva las cuerdas. Agrupe los dos cromosomas juntos cerca de su centriolo

(fig. 8). La membrana nuclear se formara ahora y la divisin del citoplasma ocurrira,

completando la divisin celular.

6. Repita el procedimiento de arriba las veces necesarias hasta que se familiarice con los

principales eventos de la mitosis.

33

III. Meiosis

A. Ensamblaje.

1. Cada equipo tendr 60 bolitas (genes) de cada color (120 total), cuatro

centrmeros magnticos, cuatro centriolos, una bolsa plstica y cuatro

cuerdas de 75 cm.

2. Ensamble cuatro unidades (dos de cada color) como se ilustra en la figura

1A.

3. Coloque los centrmeros de dos unidades del mismo color juntas para que

se atraigan y se unan formando un cromosoma con dos cromtidas

paralelas.

4. Interfase: Ponga dos cromosomas en la bolsa plstica (membrana

nuclear). Coloque la bolsa en el centro de la mesa de trabajo para

representar el ncleo y posicione los dos centriolos cerca del ncleo en

un ngulo recto uno con otro.

B. Primera divisin: divisin reduccional.

1. Profase I: Aunque los eventos de la profase I ocurren dentro de la membrana nuclear para

simularlos la bolsa plstica no puede ser usada. Vierta los cromosomas en la mesa de

trabajo y entrelcelos como se muestra en la figura 2A (note que las cromtidas de cada

cromosoma permanecen paralelas). Para simular el entrecruzamiento despegue una

seccin de la cromtida de cada cromosoma en el mismo punto (e.g. A de la figura 2A) e

intercmbielos (las secciones deben ser de igual tamao). Separe los dos centriolos

alrededor de 50 cm a cada lado del ncleo (figura 2A). Forme un lazo apretado alrededor del

doble centrmero de cada cromosoma como se muestra en la figura 3A, y luego, pase a

travs de las cuerdas de los centriolos opuestos.

2. Metafase I: Coloque los cromosomas cerca del punto intermedio entre los centriolos y en

ngulo recto a las cuerdas (fig. 4A).

3. Anafase I: Hale suavemente de las cuerdas, separando los cromosomas por tirar de ellos

hacia los centriolos (fig. 5A).

4. Telofase I: Remueva las cuerdas y agrupe los cromosomas cerca de su centriolo y coloque

un segundo centriolo cerca del primero en ngulo recto a ste (fig. 6A). La formacin de la

membrana nuclear y la divisin del citoplasma frecuentemente ocurre al mismo tiempo para

producir dos clulas hijas (fig. 6A).

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C. Segunda divisin: divisin mittica.

El siguiente procedimiento aplica a ambos grupos de cromosomas obtenidos en la primera

divisin.

7. Profase II: Separe los dos centriolos alrededor de 50 cm a cada lado del ncleo (figura 8A).

Forme un lazo en un extremo de cada cuerda. Haga un lazo apretado alrededor de cada

centrmero de una cromtida como se muestra en la figura 7A, y luego, pase la cuerda de

las cromtidas hermanas a travs de los centriolos opuestos.

8. Metafase II: Hale suavemente las cuerdas para llevar el cromosoma al punto intermedio

entre los centriolos (fig. 8A).

9. Anafase II: Contine halando las cuerdas hasta que los centrmeros sean separados y los

cromosomas hijos son halados hacia los centriolos (fig. 9A).

10. Telofase II: Remueva las cuerdas. Agrupe cada cromosoma cerca de su centriolo (fig. 10A).

La formacin de la membrana nuclear y la divisin del citoplasma ocurriran al mismo

tiempo.

11. Repita el procedimiento de arriba las veces necesarias hasta que se familiarice con los

principales eventos de la meiosis.

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IV. Entrecruzamiento y aberraciones cromosmicas

A. Ensamblaje.

1. Cada equipo tendr 60 bolitas (genes) de cada color y cuatro centrmeros magnticos.

2. Ensamble cuatro unidades (dos de cada color) como se ilustra en la figura 1B.

3. Coloque los centrmeros de dos unidades del mismo color juntas para que se atraigan y se

unan formando un cromosoma con dos cromtidas paralelas como se muestra en la figura

2B.

B. Entrecruzamiento.

1. Entrelace las cromtidas de la pareja de cromosomas como se muestra en la figura 3B.

2. Despegue las secciones de las cromtidas correspondientes a la A, B y C de la figura 3B e

intercambie las secciones (note que las secciones intercambiadas deben ser del mismo

tamao).

3. Desenrede el cromosoma y registre los resultados sombreando las secciones

correspondientes en la figura 4B.

4. Compare sus resultados con los otros grupos. Si encuentra diferencias, trate de determinar

cmo ocurrieron.

5. Coloque el cromosoma en la condicin original.

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C. Deleccin y duplicacin.

1. Remueva una porcin de una cromtida.

2. Posteriormente, agrguela al extremo de otra cromtida.

3. Diagrame los resultados de la deleccin y la duplicacin en la figura 5B demarcando la deleccin

y dibujando la duplicacin

4. Re-ensamble el cromosoma en la condicin original.

D. Inversin.

1. Use un bolgrafo para marcar las bolitas en una cromtida tal como se muestra en la figura 6B

(si es necesario marque las letras con cinta adhesiva y pguela a las bolitas).

2. Forme un lazo en la cromtida como se muestra en la figura 7B.

3. Separe los extremos de las cromtidas donde superponen e intercambie los extremos.

4. Enderece las cromtidas con el gen A de nuevo hacia arriba.

5. Registre la nueva secuencia de genes en la figura 8B.

6.