FORMATO “GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO” Código: FO-GM-LB-0101 Dependencia Generadora: Departamento de Laboratorios Fecha de Día Mes Año Actualización: 15 09 2023 Asignatura: Biología y Laboratorio Versión: 7 Página 1 de 3 F. Vigencia: 02-03-2023 Profesor disciplinar: Alejandro González Código asignatura: 1421 Tema: Célula eucariota (animal y vegetal) Práctica N°: 4 Unidad de aprendizaje: Biodiversidad- Evolución Resultado de aprendizaje: Explica la relación entre el ADN, el ambiente y la diversidad de los seres vivos. 1. INTRODUCCIÓN La idea de que las células son las unidades fundamentales de los organismos vivos es parte de la teoría celular. La mayor parte de las células son microscópicas, pero su tamaño y forma varían en un rango muy amplio, lo cual se relaciona con las funciones que éstas realizan. Los organismos pueden clasificarse en dos grupos fundamentalmente diferentes, según la estructura y complejidad de sus células en eucariotas y procariotas. Aunque las plantas y animales son eucariotas, las células vegetales difieren de las células animales en varios aspectos. La célula es la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos, toda célula procede de otra célula, su agrupación y diferenciación de funciones da origen a todos los tejidos, éstos se agrupan en órganos y los órganos en sistemas, la anterior agrupación de funciones da origen a los niveles de organización biológica. En sus estudios de plantas y células de animales durante principios del siglo XIX, el botánico alemán Mathias Jakob Schneider y el zoólogo alemán Theodor Schwann reconocieron las similitudes fundamentales entre los dos tipos de células. En particular la presencia de núcleos, que el botánico británico Robert Brown había descrito recientemente (1827). Publicaron juntos la obra Investigaciones microscópicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de las plantas y los animales (Mikroskopische Untersuchungen über die Übereinstimmung in der Struktur und dem Wachstum der Tiere und Pflanzen, Berlín, 1839). Asentaron el primer principio de la teoría celular histórica. A partir de esta experiencia el estudiante estará en capacidad de identificar células animales y vegetales mediante la elaboración de montajes de muestras biológicas en las cuales podrá apreciar formas y estructuras características de las células. Esto llevara al estudiante a reconocer sus habilidades en el trabajo en laboratorio y a valorar lo que este representa para el avance científico. El estudio de la célula se remonta desde los antiguos filósofos y naturalistas, en especial con Aristóteles en la antigua Grecia y Paracelso en el Renacimiento, quienes intuyeron que los seres vivos estaban formados por unidades estructurales llamadas células. FORMATO “GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO” Código: FO-GM-LB-0101 2. 3. Dependencia Generadora: Departamento de Laboratorios Página 2 de 3 F. Vigencia: 02-03-2023 OBJETIVOS ● Identificar las principales características morfológicas y fisiológicas de las células animales y vegetales a partir de la observación de tejidos biológicos. ● Reconocer las principales diferencias estructurales y fisiológicas entre la célula animal y vegetal. MATERIALES Y REACTIVOS (O DE CONSUMO) Cant. 1 4 Materiales y Equipos Microscopio Láminas (portaobjetos) Cant. 5 ml 5 ml Reactivos o de Consumo * Violeta de Genciana Metanol 4 Laminilla (cubreobjetos) 5 ml Azul de Metileno (Para tinción) 2 Lancetas 5 ml Lugol 1 Mechero 15 ml Alcohol 1 Algodón (traer) 10 ml Safranina (para tinción) 2 Bisturí o cuchilla nueva 15 ml Agua destilada 1 Caja de Petri 10 ml Giemsa 10% 1 Pipeta paster 15 ml Solución Fisiológica (Traer) 1 C/U 2 ml 2 ml 4. Versión: 7 Elodea o musgo (Traer) Material Vegetal (Raíz, hoja, grama u hoja de pasto, tallo) (Traer) Solución de Wright (Fucsina o Eosina + Azul de Metileno) Rojo Neutro 1 Papa y Cebolla Cabezona (Traer) 1 Aceite de inmersión MARCO TEÓRICO ESTRUCTURA CELULAR En el año 1665, Robert Hooke, descubrió las células observando en el microscopio una laminilla de corcho, dándose cuenta de que estaba formada por pequeñas cavidades poliédricas que recordaban a las celdillas de un panal. Por ello a cada cavidad la llamó célula. No supo demostrar lo que estas celdillas significaban como constituyentes de los seres vivos. Lo que estaba observando eran células vegetales muertas con su característica forma poligonal. Posteriormente, los científicos Mathias J. Schleiden y Theodor Schwann, en el siglo FORMATO “GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO” Código: FO-GM-LB-0101 Dependencia Generadora: Departamento de Laboratorios Versión: 7 Página 3 de 3 F. Vigencia: 02-03-2023 XIX, establecieron la teoría celular, cuyos principios son: Microscopio de Robert Hooke y esquema de las células de corcho realizado por él. • Todos los seres vivos están formados por una o más células. • La célula es la unidad más pequeña dotada de vida propia, con capacidad para nutrirse, relacionarse y reproducirse. • Todas las células provienen, por división, de otras células. • Las células son las unidades más pequeñas dotadas de vida propia. Son las unidades estructurales y funcionales de todos los seres vivos. TAMAÑO DE LAS CÉLULAS El tamaño de las células es extremadamente variable, aunque lo cierto es que la mayoría de las células son microscópicas: No son observables a simple vista, sino que hemos de utilizar herramientas como el microscopio óptico. Las células más pequeñas conocidas corresponden a algunas bacterias, los micoplasmas. Mycoplasma genitalium no tiene más de 0,2 micras de diámetro. Sin embargo, podemos decir que ese tamaño minúsculo es una excepción. Las bacterias suelen medir entre 1 y 2 micras de longitud. Algunas neuronas pueden medir más de un metro. Algunas de las células más grandes corresponden con los óvulos (huevos de aves pueden medir 7 cm, mientras que el óvulo humano mide unas 150 micras de diámetro). En comparación, un espermatozoide humano es mucho más pequeño, pues contado toda la longitud de su flagelo (cola) no sobrepasa las 50 micras. FORMA DE LAS CÉLULAS En general podemos decir que la forma de las células depende básicamente de la función que realice, aunque la forma básica sea la esférica. También depende de sus elementos más externos (pared celular, prolongaciones como cilios y flagelos). En definitiva, la variedad celular es tan grande como la propia variedad de los seres vivos. Fig. 1. Diversidad de formas celulares. FORMATO “GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO” Código: FO-GM-LB-0101 Dependencia Generadora: Departamento de Laboratorios Versión: 7 Página 4 de 3 F. Vigencia: 02-03-2023 ORGANIZACIÓN DE LA CÉLULA CÉLULAS EUCARIOTAS Su material genético, ADN, está en el interior de un compartimento formado por una membrana, denominado núcleo. Cuando la célula eucariota se va a dividir, los filamentos de ADN se enrollan en una estructura de doble hélice formando los cromosomas. Son de mayor tamaño que las células procariotas y tienen un complejo nivel de organización. Los animales y las plantas están formados por células eucariotas. Es importante reconocer que las células eucariotas se clasifican en: Célula Eucariota Vegetal y Célula Eucariota Animal. Fig. 2. Diferencias entre las células animal y vegetal. DIFERENCIAS ENTRE CÉLULA ANIMAL Y VEGETAL Los animales y vegetales poseen células eucariotas, pero existen algunas diferencias entre ellas: La célula vegetal tiene una pared rígida, denominada pared celular, que envuelve la membrana plasmática. Esta pared mantiene la forma de la célula y le da resistencia. FORMATO “GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO” Código: FO-GM-LB-0101 Dependencia Generadora: Departamento de Laboratorios Versión: 7 Página 5 de 3 F. Vigencia: 02-03-2023 Generalmente, las células vegetales tienen forma poliédrica, mientras que las células animales adoptan formas más diversas: estrelladas, esféricas, cúbicas, entre otras. Las células vegetales poseen unos orgánulos exclusivos, llamados cloroplastos (almacenan un pigmento verde, denominado clorofila, en ellos se elabora la materia orgánica), que se encargan de realizar la fotosíntesis. El núcleo de las células vegetales suele estar en un lateral, debido a la presencia de una vacuola (bolsa rodeada de una membrana donde se acumulan sustancias) que ocupa gran parte de la célula. Las células animales también poseen vacuolas, pero suelen ser más pequeñas. CELULAS SANGUINEAS Los glóbulos rojos, también denominados hematíes ó eritrocitos, son las células sanguíneas más numerosas, cuyo característico color rojo se debe a una proteína que se halla en su interior llamada hemoglobina, responsable de ligar el oxígeno para transportarlo desde los pulmones a todos los tejidos del organismo para que las células respiren. También se encargan de eliminar el dióxido de carbono que se produce por la actividad celular. Los glóbulos rojos se forman en la médula ósea, que se halla dentro de los huesos del esqueleto, desde donde son liberados al torrente sanguíneo. Su déficit (anemia) provoca una carencia de oxígeno en los órganos vitales de los enfermos. En este caso deben administrarse concentrados de hematíes. Los glóbulos blancos, o leucocitos, se encargan de proteger al organismo contra el ataque de bacterias, virus, hongos y parásitos. Cuando hay una infección aumentan su número para mejorar las defensas. Unos se forman en la médula ósea y otros en el sistema linfático (bazo, ganglios, etc.). Los glóbulos blancos están constantemente atentos a cualquier signo de enfermedad. Cuando aparecen los gérmenes utilizan diferentes maneras para atacarlos; por ejemplo, produciendo anticuerpos protectores que inutilizan a los gérmenes; o rodeando y devorando a la bacteria invasora. Las plaquetas, o trombocitos, son las células sanguíneas más pequeñas. Intervienen en la coagulación de la sangre impidiendo las pequeñas hemorragias que se producen habitualmente en las arterias, venas y capilares; además de producir diversas sustancias que ayudan a la cicatrización de las heridas. Se producen en la médula ósea y viven entre 6 y 7 días. Su déficit (trombopenia), que es frecuente en enfermedades como la leucemia, o tras algunos tratamientos del cáncer, provoca la aparición de hemorragias graves. El tratamiento prioritario en estos casos es la transfusión de concentrados de plaquetas. El plasma es la parte líquida de la sangre. Compuesto fundamentalmente de agua y proteínas, interviene en múltiples procesos metabólicos básicos para el organismo como la coagulación de la sangre, la inmunidad y el transporte de varias sustancias y medicamentos. FORMATO “GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO” Código: FO-GM-LB-0101 Dependencia Generadora: Departamento de Laboratorios Versión: 7 Página 6 de 3 F. Vigencia: 02-03-2023 5. PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO 1. Célula vegetal I. Corte elodea, hoja, tallo y raíz de planta a. Coloque una gota de agua destilada en una lámina porta objeto y monte una hoja de elodea o de musgo cubriéndola con una laminilla cubre objeto. b. Observe al microscopio con el ocular de 10X y 40X, la estructura vegetal, particularmente los cloroplastos (característicos de las células vegetales). c. Realice pequeños cortes finos de material vegetal: raíces, hojas, tallo, grama. Móntelos en unas gotas de solución fisiológica y cúbralos con una laminilla. d. Observe al microscopio las estructuras vegetales: cloroplasto, la pared y la membrana celular. II. Epidermis de cebolla (Tejido vegetal) Con la cuchilla obtener un corte muy fino de la epidermis de la cebolla, dividirlo en dos colocando uno en cada extremo de la lámina; agregar al primero una gota de agua y al segundo una gota de lugol. Cubrir con laminilla y observar en microscopio. III. Plastidios vegetales Con la cuchilla hacer un corte delgado y plano (casi transparente) de papa; lavar para sacar el exceso de almidón, poner en una lámina, agregar una gota de lugol y observar el montaje en el microscopio. PROCEDIMIENTO 2. Célula Animal (Células sanguíneas) a. Limpie el dedo anular con algodón empapado en alcohol, Voluntariamente se tomarán muestras de sangre con la ayuda de unas lancetas desechables. Pinche el dedo y coloque la gota de sangre en un extremo del portaobjetos limpio. b. Se prepararán frotis finos: extienda la gota de sangre con el borde de otro portaobjetos formando un ángulo de 45º, deslice suavemente hasta el otro extremo de la lámina y deje secar el frotis. c. Fije el frotis con metanol por 1 minuto. d. Coloree con reactivo de Giemsa al 10% por 20 minutos. Observe con inmersión los diferentes tipos celulares. PROCEDIMIENTO 3. Método de Giemsa a. b. c. d. e. Fije la muestra con metanol por 1 minuto. Prepare el Giemsa al 10% en solución tamponada pH 7,2. Cubra el extendido fijado con el colorante por 20 minutos (2 ml por lámina). Lave con abundante agua y deje secar. Observe al microscopio con aumento menor, mediano y con inmersión. FORMATO “GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO” Código: FO-GM-LB-0101 Dependencia Generadora: Departamento de Laboratorios Versión: 7 Página 7 de 3 F. Vigencia: 02-03-2023 6. MANEJO DE RESIDUOS Tabla 2. Tabla de residuos peligrosos Constituyente Pictograma de peligrosidad (SGA) Código de peligrosidad según actividad o proceso (decreto 4741 del 2005) Azul de metileno + Fucsina Y39 Residuo generado (al mezclar dos o más sustancias) Azul de metileno + Fucsina Clasificación según su función química Pictograma de peligrosidad (SGA) Fenoles, compuestos fenólicos, con inclusión de clorofenoles 7. RESULTADOS Registre los datos de cada uno de los procedimientos y montajes biológicos observados en la siguiente tabla. Tipo de célula Características Función 8. CUESTIONARIO ¿Cuáles organelos conforman la célula y cuál es la función de cada uno? ¿Cuáles son las diferencias entre las células eucariotas animales y vegetales? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de utilizar tinciones? ¿Qué función cumplen los plastidios presentes en las células de elodea y en las células de papa? 9. BIBLIOGRAFÍA Cooper’s GM. La célula. España: Marban Libros; 2004. Curtis H, Barnes NS. Biología. 5ª ed. España: Editorial Médica Panamericana; 2001 Lodish H, Berk A, Matsudaria P, Káiser C, Krieger M, Scott M, Zipurky L, Darnell J. 5ª ed. Biología molecular de la célula. España: Editorial Panamericana; 2006. Solomon EP, Berg LR, Martín DW. Biología. México: McGraw-Hill Internacional Editores; 2001.
