Anota tu hipótesis
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INDICE Recomendaciones Generales …………………………………………………………………………………………….. 2 1. Conociendo tu Laboratorio de Biología ………………………………….……………………………………………... 4 2. Construcción de un Microscopio Simple (2A)…………………………………………………………………………...…11 Conocimiento del Microscopio compuesto (2B)………………………………………………………………………...… 15 3. Investigador Biológico…………………………………………………………………………………………………….... 20 4. Procariota o Eucariota …………………………………………………………………………….……………………. 23 5. Estructuras Celulares …………………………………………………………………………………………………….… 30 6. Tonificando la Célula …………………………………………………………………………………………………:…… 34 7. Propiedades de Glúcidos (Monosacáridos) …………………………………………………………………………..…. 39 8. ¿Todas las Plantas tienen Glucosa? …………………………………………………………………………………..…. 43 9. Desnaturalizando Proteínas…................................................................................................................................. 47 10.Extracción de ADN ……………………………………………………………………………………………………….... 51 11.Huellas Dactilares …………………………………………………………………………………………………..……… 55 12.Y tú ¿Conoces la variabilidad genética? ………………………………………………………………………………… 59 1 RECOMENDACIONES GENERALES El laboratorio es el lugar para la experimentación y por lo tanto, se requieren condiciones fundamentales de trabajo como: disciplina, orden y limpieza; ya que con frecuencia se manipulan microorganismos o productos que los contienen y que son capaces de producir enfermedades. En otras ocasiones, se utilizan reactivos corrosivos que pueden causar daño a la piel o a su ropa, por tales motivos la disciplina durante el desarrollo de los experimentos, el orden de los pasos a seguir y la limpieza del lugar de trabajo ofrecen mayores posibilidades de obtener resultados exitosos en la experimentación. Por lo que es necesario cumplir con ciertos requisitos particulares: 1. Leer cuidadosamente el procedimiento a seguir y analizar cada uno de los pasos, antes de iniciar la práctica. 2. Usar bata de laboratorio durante el desarrollo de la práctica. 3. Contar el manual de prácticas. 4. Llevar una franela por equipo para mantener limpia el área de trabajo. 5. Cerciorarse de tener el material completo para la experimentación. 6. Antes de usar el material y equipo, deben limpiarse y secarse con cuidado y entregar limpio al finalizar la práctica. 2 7. Llevar individualmente una bitácora de hojas blancas para las anotaciones y una caja de colores para iluminar las observaciones. 8. Evitar ingerir alimentos, bebidas y fumar dentro del laboratorio; morderse las uñas o llevarse cualquier tipo de objeto a la boca. 9. No jugar con el instrumental y aparatos del laboratorio, ya que son materiales delicados y/o de precisión y pueden sufrir daño. 10.No conversar en voz alta, porque cualquier distracción ocasionará accidentes. 11.Si no sabes utilizar algún aparato o instrumento, consulta con el laboratorista o tu profesor. 12. Si te salpicas accidentalmente, con sustancias tóxicas, lava la zona afectada con agua abundante. 13 .Fíjate en los signos de peligrosidad que aparecen en los frascos de los productos químicos. 3 PRÁCTICA N° 1 CONOCIENDO TU LABORATORIO DE BIOLOGÍA Propósito a) Identifica los riesgos a los que está expuesto durante su aprendizaje en el laboratorio de Biología; a su vez analiza los posibles inconvenientes y accidentes que se puedan presentar. b) Genera una actitud mental lógica y de control ante cualquier accidente y por sobre todas las cosas, previene en lo posible todo tipo de accidentes. Presentación El manejo sin riesgos de un laboratorio es responsabilidad directa de su maestro y laboratorista, así como indirectamente de los alumnos que hacen uso del mismo. Esta responsabilidad puede delegarse, reasignarse, abandonarse o ignorarse, pero cuando se produce un accidente vuelve siempre sin excepción a recaer en el encargado del laboratorio. Este último debe desarrollar y aplicar un programa operativo de seguridad que minimice con eficacia los riesgos francos inherentes al laboratorio para todos los que están expuestos directa o indirectamente a ellos. Los riesgos potenciales del laboratorio están relacionados con materiales infecciosos, químicos o radioactivos y con las instalaciones físicas de la institución. Un buen programa de seguridad para un laboratorio debe abarcar desde el manejo y mantenimiento de las instalaciones, hasta la capacitación del personal responsable de las mismas, pero además, implica consideraciones de almacenamiento, uso y eliminación de materiales químicos, biológicos, radiactivos y cualquier tipo de desecho que represente riesgo para la salud; así como las recomendaciones para la vigilancia médica en caso de que ocurriera algún accidente. 4 Materiales y Recursos Computadora Cañón Manual de laboratorio Bitácora o cuaderno DESARROLLO Actividad A. 1. Mediante la proyección de diapositivas el maestro te mostrará el material que se encuentra dentro del laboratorio de Biología, para que junto con tus compañeros y maestros logres identificar su función. Desecador. Recipiente de utiliza para evitar que los humedad ambiental. En (2), placa, se coloca el solido sustancia deshidratante. vidrio que se solidos tomen donde hay una y en (1) una Embudo de vidrio. Se emplea para trasvasar líquidos o disoluciones de un recipiente a otro y también para filtrar, en este caso se coloca un filtro de papel cónico o plegado. Vasos de precipitado. Pueden ser de dos formas: altos o bajos. Sin graduar o graduados y nos dan un volumen aproximado (los vasos al tener diámetros grandes nunca dan volúmenes precisos). Se pueden calentar (pero no directamente a la llama) con ayuda de una rejilla. Embudo Buchner es de porcelana y tiene una placa filtrante de poros grandes por lo que se necesita colocar un papel filtro circular, que acople perfectamente, para su uso. Se emplea para filtrar a presión reducida. El Matraz Kitazato va conectado al embudo a través de un tapón de hule para la filtración al vacío. 5 Cristalizador. Puede ser de forma baja o alta. Es un recipiente de vidrio donde al añadir una disolución se intenta que, en las mejores condiciones, el soluto cristalice. Filtro plegado. Se elabora con papel de filtro, sirve para separar un sólido de un líquido, se coloca sobre el embudo de vidrio y el líquido atraviesa el papel por acción de la gravedad; el de pliegues presenta mayor superficie de contacto con la suspensión o mezcla. Tubos de ensayo. Recipiente de vidrio con forma cilíndrica, de volumen variable, normalmente pequeño. Sirven para hacer pequeños ensayos en el laboratorio. Se pueden calentar, con cuidado, directamente en la llama. Pipetas. Recipientes de vidrio para medir volúmen, podemos distinguir entre: a) graduadas: sirven para poder medir volumenes variables, b) volométricas, miden volumenes fijos pero con una mayor precisión. Vidrio de reloj. Lámina de vidrio cóncava que se emplea para pesar los sólidos y como recipiente para recoger un precipitado de cualquier experiencia que se introducirá en un desecador o bien en una estufa. Embudos de decantación. Son de vidrio. Pueden ser cónicos o cilíndricos. Con llave de vidrio o de teflón. Se utilizan para separar líquidos, inmiscibles, de diferente densidad. Probeta. Recipiente de vidrio para medir volúmen, su precisión es bastante aceptable, aunque por debajo de la pipeta. Las hay de capacidades muy diferentes: 10, 25, 50 y 100 ml. Buretas. Material de vidrio para medir volúmen con toda precisión. Se emplea, especialmente para titulaciones. Pueden ser: a) rectas. b) con depósito c) de sobremesa con enrase automático. 6 Matraz Aforado. Material de vidrio para medir volúmen con precisión. Existen de capacidades muy variadas: 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1.000 mI. Sólo mide el volumen que se indica en el matraz. No se puede calentar ni contener líquidos calientes. Frasco cuentagotas, con tetina. Normalmente se utilizan para contener disoluciones recién preparadas, se acompañan de cuentagotas para poder facilitar las reacciones de tipo cualitativo. Gradilla. Material de madera o metal (aluminio), con orificios en los cuales se introducen los tubos de ensayo. Matraz Erlenmeyer. recipiente de vidrio donde se pueden preparar disoluciones, calentarlas (usando rejillas), etc. Las graduaciones sirven para tener un volumen aproximado. En una titulación es el recipiente sobre el cual se vacía el contenido de la bureta. Frascos lavadores. Recipientes en general de plástico (también pueden ser de vidrio), con tapón y un tubo fino y doblado, que se emplean para contener agua destilada o desionizada. Mortero con mano o pistilo. Pueden ser de vidrio o porcelana. Se utilizan para triturar sólidos hasta volverlos polvo, en el caso de vegetales, después de triturarlos, es posible añadir un disolvente adecuado y posteriormente extraer los pigmentos, etc. Escobilla y escobillón. Material fabricado con mechón de pelo natural, según el diámetro, se utilizan para lavar tubos de ensayo, buretas, vasos de precipitado, erlenmeyer, etc. Matraz. Instrumento de laboratorio que se utiliza, sobre todo, para contener ylíquidos. Es un recipiente de vidrio de forma esférica o troncocónica con un cuello cilíndrico. 7 Crucigrama sobre material de laboratorio Instrucciones: completa el crucigrama anotando el material correspondiente a las funciones que se describen en la la siguiente página. tabla de 1 2 3 4 5 6 7 8 8 VERTICALES HORIZONTALES 2. Es un recipiente de vidrio que contiene una disolución que permite que en las condiciones adecuadas, el soluto pueda cristalizar. 4. Instrumento de laboratorio que se utiliza, sobre todo, para contener líquidos. Es un recipiente de vidrio de forma esférica o troncocónica con un cuello cilíndrico. 5. Se emplea para trasvasar líquidos o disoluciones de un recipiente a otro y también para filtrar, en este caso se coloca un filtro de papel cónico o plegado. 7. Material de madera o metal (aluminio), con orificios en los cuales se introducen los tubos de ensayo. 8. Material de vidrio para medir volúmenes con toda precisión. Se emplea, especialmente, para titulaciones. La llave sirve para regular la velocidad de salida del líquido. 1. Matraz de vidrio donde se pueden agitar disoluciones, calentarlas (usando rejillas), etc. 3. Recipiente de vidrio para medir volumen, su precisión es bastante aceptable, aunque por debajo de la pipeta. Las hay de capacidades muy diferentes: 10, 25, 50 y 100 ml. 6. Recipientes de vidrio para medir volúmenes, son de gran precisión. Las hay volumétricas y graduadas. Actividad B 1. Revisa en equipo la siguiente información, ya que es de gran importancia para la bioseguridad tuya y de tus compañeros. 2. Una vez realizada la lectura elabora un organizador gráfico. La generación de residuos o desechos durante el desarrollo de las actividades en los laboratorios de ciencias experimentales, está determinada por: a) la complejidad y la frecuencia de las actividades que se realizan durante el desarrollo de las prácticas, b) por la eficiencia que alcancen los docentes (responsables) durante el desarrollo o desempeño de sus tareas y c) por las metodologías aplicada. Estos factores son útiles para estimar la cantidad de residuos que se generan en cada práctica, además de ser, el punto de partida para el diseño de un sistema de manejo del mismo. DESECHO BIOLÓGICO Son aquellos remanentes o residuos generados en el diagnóstico, tratamiento, inmunización, producción o pruebas de productos biológicos, que alteran el proceso salud – enfermedad debido a que contienen microorganismos patógenos o que sus características físico – químicas pueden ser tóxicas para las personas que tengan contacto con ellos o alteren al Medio Ambiente. 9 Los desechos del laboratorio de Biología son depositados en contenedores debidamente marcados y/o bolsas con los códigos de colores respectivos de acuerdo con el tipo de residuo que se vaya a desechar. BOLSA ROJA •Desechos Anatomopatológicos Color acorde a la clasificación Impermeables, material plástico. BOLSA NEGRA: •Desechos ordinarios, comunes, no reciclables Livianas: facilitan transporte y manejo. Herméticas: con tapa. BOLSA BLANCA •Material recicable. Tamaño adecuado, superficie interna lisa. CALIFICACIÓN: _________________________ 10 PRÁCTICA N° 2 (Se realizará en 2 sesiones) CONSTRUCCIÓN DE UN MICROSCOPIO SIMPLE Propósito a) Construye un microscopio simple reproduciendo el modelo de Leeuwenhoek, estableciendo relaciones entre las observaciones de este científico en el siglo XVII y los resultados en esta práctica. . b) Describe las partes y función del microscopio compuesto y su aplicación en el estudio de la Biología Presentación La curiosidad del hombre por conocer la razón o el porqué de todo lo que le rodea, lo ha llevado a través de la historia a la fabricación de diversas herramientas, que lo acercan cada vez más a sus objetos de estudio. Entre las herramientas fabricadas para el estudio de diferentes objetos, fenómenos y organismos, encontramos el telescopio, que fue creado para observar objetos que están a miles de kilómetros de distancia, así también es creado el microscopio, que no es sino un instrumento empleado para ampliar la capacidad visual humana, ya que con él se puede observar objetos o imágenes que a simple vista, no se podría por su tamaño casi imperceptible. Nuestro microscopio se basa en uno muy antiguo inventado por un científico aficionado del siglo XVII llamado Anton van Leeuwenhoek. Como su antecesor, nuestro microscopio está basado en un sólo pero poderoso lente. ¿SABIAS QUE? Anton Van Leeuwenhoek era un simple vendedor de telas que utilizaba pequeñas perlas de cristal para examinarlas detalladamente. 11 Materiales y Recursos 1 Capilar con un diámetro 3-5 mm 1 Lamina de plástico flexible o de papel cascarón Mechero de alcohol Alfileres Cinta adhesiva Muestra de epidermis de cebolla Microscopio compuesto Portaobjetos y cubreobjetos DESARROLLO Las actividades de esta práctica se realizarán en dos sesiones dentro del laboratorio de biología, en la primera se llevará a cabo la construcción de un microscopio con esfera de vidrio, el cual se almacenará adecuadamente para ser utilizado en la siguiente sesión. Durante la segunda sesión se observaran diferentes muestras de epidermis de cebolla tanto en el microscopio construido por ustedes como en el microscopio compuesto, proporcionado por tu maestro de laboratorio. Realiza una comparación entre las características de cada instrumento, para que encuentres una diferenciación tecnológica de ambos microscopios. PRIMERA SESIÓN: Construcción del Microscopio Simple Diseño experimental Fabricación del lente: 1. En un mechero de alcohol calienta la parte central del capilar, mientras lo haces girar entre los dedos (fig. 1). Cuando el vidrio esté lo suficientemente caliente y blando, quitamos de la llama y estiramos con firmeza con ambas manos hasta obtener una varilla de unos 0.3 mm de diámetro (fig. 2). 2. Rompe la varilla por el medio y acerca a la llama la varilla delgada (fig. 3). Observa que se produce una esferita. Déjala en la llama hasta que tenga un tamaño de 1.5 mm a 2 mm de diámetro aproximadamente (fig. 4), retírala de la flama y espera a que se enfríe. Posteriormente rompe la varilla a unos 10mm de donde está la esfera y límpiala con alcohol y un papel suave que no deje residuos. ¡Ya tenemos la lente! 12 Construcción del microscopio: 1. Recortamos dos rectángulos de plástico flexible aproximadamente del tamaño de un portaobjetos y hacemos un agujero en ellos con un alfiler (fig.5). 2. Introducimos la lente en el orificio, entre los dos plásticos y los pegamos uno al otro con cinta adhesiva. 3. Sobre un portaobjetos realizamos una preparación de tejido vegetal y la visualizamos a través de nuestro microscopio acercando mucho la preparación y el ojo al microscopio (fig.6). 13 ¿Cómo funciona? Desde el punto de vista de la óptica explica el principio básico del funcionamiento del microscopio que construiste: ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ CALIFICACIÓN: _________________________ 14 SESIÓN 2: Conocimiento del Microscopio Compuesto El microscopio compuesto es un instrumento que te permite observar las cosas muy pequeñas, aquellas que incluso no puedes ver a simple vista y cuya existencia se ignoraba hasta su invención. Este tipo de microscopio es el que más se usa en los laboratorios de las instituciones educativas. Con este instrumento se han realizado importantes aportaciones en la citología. El microscopio que vamos a utilizar se puede dividir en cuatro partes: 1. La parte óptica 2. El aparato de enfoque 3. La estructura de soporte o portaplatina 4. El sistema de iluminación 15 DESARROLLO 1. Saca con cuidado el microscopio que construiste la sesión pasada y al mismo tiempo pide al profesor un microscopio compuesto que tienen en el laboratorio. 2. Deposita un fragmento de membrana interna de cebolla en un portaobjetos con unas gotas de agua, coloca el portaobjetos sobre la cubeta o tarja de tinción para que caiga en ella el agua y los colorantes. 3. Escurrir el agua, añadir una gotas de verde de metilo acético (o azul de metileno) sobre la membrana y dejar actuar durante 5 minutos aproximadamente. No dejar secarse la epidermis por falta de colorante o por evaporación del mismo, bañar la epidermis con agua abundante hasta que no suelte colorante. 4. Observa la preparación en ambos microscopios, en el compuesto utiliza distintos aumentos, empezando por el más bajo. RESULTADOS 1. Dibuja y colorea las observaciones que visualizaste (organelos), . realizaste. Edítalas indicando los nombres de lo y finalmente completa el esquema de la siguiente página. que 16 Observación en microscopio de esfera de vidrio. Observación en microscopio compuesto 10X. Observación microscopio compuesto 40X. Diferencias encontradas en las observaciones MICROSCOPIO ESFERA DE VIDRIO MICROSCOPIO COMPUESTO Observaciones en 10X MICROSCOPIO COMPUESTO Observaciones en 40X 17 DISCUSIÓN 1. ¿A qué se deben las diferencias encontradas en las observaciones de la muestra de la epidermis de cebolla? ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 2. ¿El funcionamiento de ambos microscopios es regido bajo el mismo principio? Explica. ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 3. ¿Qué diferencias encontraste entre el microscopio que construiste y el compuesto con el lente de 10X? Explica. ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ CONCLUSIONES: ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 18 FUENTES DE CONSULTA: Curtis, H. 2000. Biología, 6ta. Edición. Editorial Médica Panamericana. Karp, G. 1998. Biología celular y molecular. Primera edición en español. Editorial McGraw-Hill Interamericana. Lodish, H; Berk, A; Zipursky, S; Matsudira, P; Baltimore, D; Darnell, J. 2000. Biología cellular y molecular. Editorial Médica Panamericana. CALIFICACIÓN: _________________________ 19 PÁCTICA N° 3 Investigador Biológico PROPÓSITO: Formula los pasos del método científico a partir de la desintegración de un cascarón de huevo. PRINCIPIO En este experimento describirás los fenómenos físicos y químicos que ocurren durante la desintegración de un cascaron aplicando los pasos del método científico; éste consiste en el seguimiento de una serie de pasos y procesos específicos que utiliza la Ciencia para adquirir conocimiento. El método científico permite obtener resultados confiables que conduzcan a la emisión de una conclusión que posteriormente podría convertirse en ley. Pasos del Método Científico: Observación y planteamiento del problema a investigar: Se debe determinar concretamente qué es lo que se quiere conocer para seguir los pasos adecuados que nos puedan conducir a la obtención de respuestas. Formulación de hipótesis: Una hipótesis es una opinión o una suposición que da respuesta a una pregunta que se ha formulado. En esta etapa se redactan enunciados en sentido afirmativo, los cuales pretenden dar respuesta al problema planteado. Pueden ser propuestas las hipótesis que uno quiera, y posteriormente deben ser confirmadas o rechazadas. Experimentación: Para confirmar o rechazar las hipótesis se debe realizar numerosas pruebas o experimentos de cada una de ellas. Experimentar consiste en realizar o inducir un fenómeno con el fin de observarlo, medir variables, obtener datos, en condiciones controladas, para finalmente concretar con los resultados. Análisis de resultados: Una vez obtenidos todos los datos (en algunos casos se analizan realizando tablas, gráficos, etc.) se comprueba si las hipótesis planteadas serán aceptadas o rechazadas. Si haciendo varios experimentos similares se obtiene siempre la misma conclusión, se puede generalizar los resultados y emitir una teoría o ley. Un modelo didáctico es una representación simplificada de algún fenómeno, para poder entenderlo y explicarlo. 20 ¿Sabías que? Los huevos de las aves se encuentran protegidos por un cascarón que contiene un 94% de carbonato de calcio. La parte interna está constituida de proteínas, principalmente la albúmina que se encuentra en la clara o parte blanca del huevo, además de lípidos de fácil digestión. Materiales y Recursos Huevo crudo de gallina Vinagre de caña o ácido acético. Vaso de precipitado de 250 ml Vidrio de reloj DESARROLLO. Esta práctica se realizará en el laboratorio utilizando materiales de cocina. La misma consistirá en dejar reaccionar por espacio de 2 a 3 días un huevo de gallina en vinagre de caña. Durante el proceso el alumno registrará sus observaciones. Además de resolver un problema aplicando el método científico. DISEÑO EXPERIMENTAL 1. Registra a través de esquemas o fotografías cómo se encuentra el huevo de gallina antes de sumergirlo al vinagre. 2. Coloca en un vaso de precipitado y agrega 150 ml de vinagre de caña, de tal forma que logre cubrir perfectamente bien el huevo de gallina. 3. Toma el huevo de gallina y con mucho cuidado de no romperse sumérgelo al vaso de precipitado que contiene vinagre. 21 Déjalo ahí por espacio de dos a tres días. 4. Tapa el vaso de precipitado con un vidrio de reloj para evitar que el olor poco desagradable (tanto del ácido acético que contiene el vinagre como el acetato de calcio) producido por la reacción salga al exterior. 5. Cada día tendrás que revisar y anotar tus observaciones. Puedes tomar fotografías o dibujarlas. NOTA: Si deseas llevar tu experimento a casa, tendrás que utilizar un frasco de vidrio con tapadera y monitorearlo cada día anotando tus registros. Anota tu hipótesis: Responde a la pregunta ¿Qué esperas que suceda? ¿Qué sustancia se forma? __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ RESULTADOS Esquematiza tus resultados 22 DISCUSIÓN. Sustenta cada uno de los pasos del método científico aplicado a tu experimento. ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ CONCLUSIONES. ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ APLICACIÓN DEL MÉTODO CIENTÍFICO Robert Koch, en 1890, investigando las causas del carbunco, enfermedad cuya principal manifestación era el oscurecimiento de la sangre la muerte del ganado, observó que en la sangre de los animales enfermos estaban siempre presentes unas bacterias en forma de bastón corto. A estas las aisló en medios de cultivo y posteriormente las inoculó a un grupo de ratas; a otro grupo similar solamente les inyectó solución salina; ambos grupos los mantuvo en las mismas condiciones de alimentación, agua, luz, temperatura y tiempo. Koch logró aislar estos microorganismos a través de la siembra en diferentes medios de cultivo. 23 Razona 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. ¿Cuál es el problema a resolver? ¿Qué variables o factores se relacionarían como causa – efecto? ¿Qué hipótesis plantearías para este problema? ¿Cuál grupo de ratas es el lote testigo? ¿Cuál es la variable independiente o factor diferente entre los grupos de ratas? Si el grupo de ratas inoculadas con bacterias se enfermara de carbunco ¿cuál sería tu conclusión? Si los dos grupos de ratas se enfermaran de carbunco ¿qué explicación darías a este hecho? CALIFICACIÓN: _________________________ FUENTES DE CONSULTA: Vargas Palomeque, Miguel; Gonzales Mendoza, Rossemary; Suplemento Técnico Científico, editado por El Diario, La Paz, Bolivia, 1993. Bolívar S, Rubén Darío; Gómez R., Miguel A., Biología Integrada, Editorial Voluntad S.A., Bogotá, Colombia, 1989. 24 PRÁCTICA N° 4 Procariota o Eucariota PROPÓSITO: Identifica y clasifica los tipos de células a partir de muestras biológicas de origen animal y vegetal. PRINCIPIO Las células se encuentran presentes en todos los seres vivos, este hecho para todos aceptado fue descubierto por Roberto Hooke en 1665, cuando observó delgadas láminas de corcho con un microscopio primitivo. Las células están envueltas por una membrana y en su interior presentan un fluido, conocido como citoplasma, fue Matthias Scheilden quién, en 1838, concluyó que los vegetales tenían como unidad funcional a las células; su contemporáneo Theodoro Schwann llegó a la misma conclusión para los animales en 1858. Existen 2 tipos de células: eucariotas y procariotas. Se llaman eucariotas a las células que tienen la información genética envuelta dentro de una membrana que forma el núcleo, de hecho la palabra eucariótico viene del griego, que significa “núcleo verdadero”. Por su parte las células procariotas se diferencian de las anteriores debido a que carecen núcleo, además los organismos procariontes y eucariontes tienen también diferencias significativas en su estructura celular. Por ejemplo, las bacterias organismos procariontes no tienen organelos como los eucariontes, sin embargo sus funciones son prácticamente las mismas. MATERIAL Y REACTIVOS Microscopio compuesto Porta objetos y cubre objetos. Bisturí Frasco gotero con agua hervida Caja de Petri Reactivo de Mezler Aceite de inmersión Lombriz de tierra Moho de tortilla Queso fermentado Agua de estanque Cebolla, jitomate y cilantro Leche agria Azul lactofenol Rojo congo Verde de malaquita 25 DISEÑO EXPERIMENTAL 1. Prepara cortes delgados de la epidermis de la lombriz de tierra y colocarlos sobre tres portaobjetos, al primer porta objetos agregue una gota de azul lacto fenol, al segundo rojo de congo y al tercero verde de malaquita. 2. Haz el mismo proceso con el moho (filamentos) en tres portaobjetos, agregue una gota de reactivo de mezler y déjelo reaccionar por 10 minutos. Observa al microscopio. 3. Haz cortes delgados con los tejidos vegetales y realiza tres preparaciones. Agrega una gota de colorantes como se especifica en el paso 1. 4. Con un gotero limpio, tomar un poco de leche agria y hacer tres preparaciones. A cada preparación agregue una gota de colorantes como se muestra en el paso 1. 5. Tomar un poco del agua de estanque y elaborar tres preparaciones. A cada preparación agregue una gota de colorantes como las muestras anteriores. 6. Observar cada una de las preparaciones con el objetivo de 10x y si es necesario cambiar con el de 40x, una vez que se haya enfocado con el de 10x. 7. Para ver la bacteria en el queso fermentado, tomar solo un poco de la nata amarilla que está en la superficie y elaborar tres preparaciones. 8. Para poder observar las bacterias, es necesario utilizar el objetivo de 100x, para ello debes agregar una gota de aceite de inmersión sobre el cubre objetos para su visualización. Anota tu hipótesis: Responde a la pregunta ¿Qué esperas que suceda? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 26 RESULTADOS Esquematiza y edita tus fotografías de las 12 muestras observadas indicando el tipo de célula que es. 27 DISCUSIÓN. 1. ¿Cómo lograste identificar y clasificar una célula eucariota de una célula procariota? ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 2. ¿Cuál es la función de los colorantes? ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ CONCLUSIONES. ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 28 CALIFICACIÓN: _________________________ FUENTES DE CONSULTA: Vargas Palomeque, Miguel; Gonzales Mendoza, Rossemary; Suplemento Técnico Científico, editado por El Diario, La Paz, Bolivia, 1993. Bolívar S, Rubén Darío; Gómez R., Miguel A., Biología Integrada, Editorial Voluntad S.A., Bogotá, Colombia, 1989. 29 PRÁCTICA N° 5 ESTRUCTURAS CELULARES PROPÓSITO: Identifica las principales estructuras celulares y su función dentro de la célula. PRESENTACIÓN La célula es el factor anatómico común a todos los organismos vivos, aunque los seres vivos están formados por células, no todas se encuentran constituidas de la misma manera. En términos generales, se distinguen dos tipos de células, las vegetales y las animales, quienes además de, contener los organelos celulares comunes a todos los seres vivos, tienen ciertas características exclusivas. La célula vegetal posee similitudes con algunos organelos que la célula animal; y a diferencia de esta última, presenta dos componentes esenciales: a) una capa externa resistente, formada por celulosa llamada pared celular; esta capa tiene la función de dar resistencia y protección a la célula vegetal; b) los cloroplastos son organelos membranosos, que contienen clorofila y cumplen la función de efectuar la fotosíntesis. Las células vegetales también presentan otros tipos de plastos, los cromoplastos contienen diferentes tipos de pigmentos que dan color a las hojas, flores y frutos. MATERIALES Y REACTIVOS Microscopio 3 portaobjetos y cubreobjetos Papel filtro Verde de metilo Lugol 1/4 de bulbo de cebolla 1/4 de jitomate fresco 1/4 de papa Una naranja 50 ml de agua DESARROLLO 1. Corta un fragmento de cebolla y desprende con la uña la epidermis, es la tela delgada y transparente de la superficie. 2. Coloca una gota de agua sobre el portaobjetos y sobre ella extiende la epidermis. Cubre la muestra y obsérvala al microscopio con el objetivo de 10X o 20X. 3. Quita el cubreobjetos de la muestra, seca con papel filtro el agua y agrega una gota de lugol. Cubre la muestra y obsérvala al microscopio con el objetivo de 10X o 20X. 4. Coloca otro fragmento de epidermis de cebolla y agrega una o dos gotas de verde de metilo, observa con el objetivo de 30 10X y posteriormente con el objetivo de 40X. 5. Corta un pequeño fragmento de jitomate. Con la uña desprende una porción delgada de epidermis. Colócalo sobre otro portaobjetos; añade una gota de agua y cúbrela. 6. Observa al microscopio con el objetivo 10X o 20X. 7. Corta la papa a la mitad, con la navaja raspa ligeramente la pulpa de la parte fresca de la papa hasta obtener una masa blanquecina. Coloca una pequeña porción sobre un portaobjetos y añade una gota de lugol. Cúbrela y observa al microscopio. Observa los leucoplastos teñidos de color muy oscuro o morado. Elabora un esquema de las estructuras observadas. 8. Toma un gajo de naranja, desmenúzalo y coloca una o dos lagrimitas que forman el gajo de la naranja, entre dos portaobjetos y oprímelos para que se revientes, retira el portaobjetos superior y cúbrelo con el cubreobjetos. 9. Observa las vacuolas de las células de la naranja. DISCUSIÓN 1. ¿Qué función realiza el núcleo? ____________________________________________________________________________________________________ 2. ¿Cómo se llaman a las estructuras celulares que dan color a las flores o frutos? ____________________________________________________________________________________________________ 3. ¿Qué estructuras celulares están encargadas del almacenamiento de sustancias? ____________________________________________________________________________________________________ 4. Escribe la función y la importancia que representan los cloroplastos. ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 31 CONCLUSIÓN: ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ESQUEMAS DE LAS OBSERVACIONES 32 CALIFICACIÓN: _________________________ FUENTES DE CONSULTA: Vargas Palomeque, Miguel; Gonzales Mendoza, Rossemary; Suplemento Técnico Científico, editado por El Diario, La Paz, Bolivia, 1993. Bolívar S, Rubén Darío; Gómez R., Miguel A., Biología Integrada, Editorial Voluntad S.A., Bogotá, Colombia, 1989. 33 PRÁCTICA N° 6 TONIFICANDO LA CÉLULA PROPÓSITO: Identifica las minerales que se encuentran en la leche para determinar el valor biológico que representa en la célula. PRESENTACIÓN Además del agua existen otras biomoléculas inorgánicas como las sales minerales, que al ser degradadas pasan a la célula y ahí se almacenan para ser utilizadas en las actividades celulares, o bien para la síntesis de compuestos necesarios para la formación de algunas estructuras celulares. En función de la solubilidad de estas biomoléculas en agua se distinguen dos tipos: insolubles y solubles en agua. 1. Sales insolubles en agua. Forman estructuras sólidas, que suelen tener función de sostén o protectora, como: Esqueleto interno de vertebrados, conformado por fosfatos, cloruros, y carbonatos de calcio. Caparazones de carbonato cálcico de crustáceos y moluscos. Endurecimiento de células vegetales, como en gramíneas (impregnación con sílice). Otolitos del oído interno, formados por cristales de carbonato cálcico. 2. Sales solubles en agua. Se encuentran disociadas en sus iones (aniones y cationes), son los responsables de algunas actividades biológicas. Desempeñan las siguientes funciones: Funciones catalíticas. Algunos iones, como el Cu+, Mn++, Mg++, Zn ++, actúan como cofactores enzimáticos o tienen funciones osmóticas. Intervienen en los procesos relacionados con la distribución de agua entre el interior y exterior de la célula y el medio. Los iones de Na+, K+, Cl- y Ca++, participan en la generación de gradientes electroquímicos, imprescindibles en el mantenimiento del potencial de membrana y del potencial de acción y en la sinapsis neuronal. Función buffer. Se lleva a cabo por los sistemas carbonato-bicarbonato, y también por el monofosfato-bifosfato. Los iones de mayor importancia biológica son: Cationes: Na+, K+, Mg++, NH4+, Zn++, Fe++, Fe3+, Cu+, Cu++ y Mn++. Entre los aniones se encuentran: Cl-, CO-3, HCO-3, PO-4, PO4H=, PO4H =, SO4=, NO3-, I- y SiO4=. 34 RECURSOS Vaso de precipitado Matraz o probeta Embudos con papel de filtro Pinzas para calentar tubos Mechero Leche Ácido nítrico Solución de molibdato amónico al 1%. Solución de nitrato de plata al 1%. Solución de oxalato amónico al 1%. Ácido acético PROCEDIMIENTO Investiga las propiedades físicas y químicas de los fosfatos, cloruros y carbonatos presentes en la leche. El desarrollo de esta práctica se realizará dentro del laboratorio de biología. DISEÑO EXPERIMENTAL Preparación de la muestra. 1. Para determinar la presencia de sales es interesante utilizar Para conseguirlo, podemos realizar esta sencilla receta: Coloca en un vaso de precipitado unos 250cc. de leche. Añade 1cc. de ácido acético y esperar unos minutos. FIGURA 1 Cuando se forme el cuajo, filtra con papel, para obtener el suero. FIGURA 2 Recoger el filtrado en un matraz o probeta. FIGURA 3 el suero de leche. 35 FIGURA 1 FIGURA 2 FIGURA 3 2. Preparar una gradilla con tres tubos de ensayo. 3. En cada tubo de ensayo poner unos 3cc. de suero de leche. FIGURA 4 4. Numerar los tubos con 1, 2 y 3. FIGURA 5 FIGURA 4 FIGURA 5 5. Al tubo de ensayo número 1, añadir 1cc. de solución de nitrato de plata. 6. Al tubo de ensayo número 2, añadir 2cc. de solución de molibdato amónico al 1%, tratado con ácido nítrico concentrado en cantidad suficiente para que el ácido molíbdico que se forma se redisuelva. Calentar el tubo en baño María manteniendo una temperatura entre 37 y 40°C. 7. Al tubo de ensayo número 3, agregar unas 10 gotas de solución de oxalato amónico al 1%. 36 DISCUSIÓN 1. Describe los cambios obtenidos en cada uno de los tubos de la muestra al agregarles las sales. N° DE TUBO CAMBIOS OBSERVADOS 2. A que se le atribuye los cambios observados en los tubos. ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 3.Menciona cuáles son los minerales que encontraste. ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 37 4. ¿Cuál es la importancia Biológica de los Minerales que se encuentran en los alimentos? ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ CALIFICACIÓN: _________________________ 38 PRÁCTICA N° 7 PROPIEDADES DE GLÚCIDOS (MONOSACÁRIDOS) PROPÓSITO: Identifica la presencia de glúcidos en diferentes soluciones a partir del estudio de sus propiedades físicas y químicas. PRESENTACIÓN Los glúcidos son biomoléculas de sabor dulce, solubles en agua, sólidos blancos y cristalinos. Son compuestos ternarios porque contienen en su estructura: Carbono (C), Hidrógeno (H) y Oxígeno (O). Los compuestos orgánicos pertenecientes al grupo de los glúcidos o carbohidratos, conocidos como monosacáridos, presentan propiedades químicas altamente reductoras, que se atribuyen al radical aldehído, uno de los grupos funcionales de la molécula; esta estructura reduce algunos óxidos metálicos entre los que se encuentran compuestos de cobre, bismuto y mercurio en solución alcalina. De acuerdo con el número de átomos de carbono en su molécula, se les llama diosas (2 átomos), triosas (3 átomos), tetrosas (4 átomos), pentosas (5 átomos), hexosas (6 átomos), etc. Los monosacáridos más importantes desde el punto de vista biológico son las pentosas y las hexosas. Las pentosas como la ribosa y desoxirribosa forman parte fundamental de los ácidos nucleicos; y las hexosas como la glucosa, son importantes en el metabolismo de las células animales, ya que de ella se obtiene una gran parte de la energía necesaria para que realicen su función. Los carbohidratos se pueden encontrar en las tortillas, miel, pan, papas, plátanos, mermeladas, pastas, etc. Los glúcidos que el cuerpo no utiliza, son transformados en grasas y se almacenan como producto de reserva. MATERIALES Y REACTIVOS . Tubos de ensayo Baño maría Mechero bunsen Pipeta Soporte universal Reactivo de Benedict Reactivo de Fehling A y B Rel. 2:1 Bebida comercial hidratante (Getorade o Enerplex Solución de glucosa o dextrosa a 0.1 % 39 DESARROLLO A) 1. Toma 4 tubos de ensayo, numéralos del 1 al 4 2. Coloca en cada uno de los tubos, 2 ml del reactivo de Benedict. 3. Adiciona en el tubo No. 2, una gota de la solución de glucosa; en el tubo No. 3, agrega tres gotas y en el tubo No. 4, adiciona 5 gotas. 4. Procede a calentar los 4 tubos en baño maría durante 5 minutos y observa lo que sucede en cada uno de los 4 tubos. 5. Repite la operación con la bebida hidratante o jugo natural. B) 1. Toma 4 tubos de ensayo, numéralos del 1 al 4. 2. Coloca en cada uno de los tubos, 1 ml del reactivo de Fehling. 3. Adiciona en el tubo No. 2, una gota de la solución de glucosa; en el tubo No. 3, agrega tres gotas y en el tubo No. 4, adiciona 5 gotas. 4. Procede a calentar los 4 tubos en baño maría durante 5 minutos y observa lo que sucede en cada tubo. 5. Repite la operación con la bebida hidratante. DISCUSIÓN 1. Menciona por qué son importantes los carbohidratos para las células. ________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________ 2. Investiga y anota cinco carbohidratos que se encuentren en las plantas. ________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________ 3. Escribe el nombre de cinco monosacáridos. ________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________ 40 4. Describe si encontraste glucosa en las bebidas hidratantes. ________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________ 5. Relaciona ambas columnas correctamente. ( ) Elementos que entran en la composición de los carbohidratos ( ) Son sustancias producidas a partir de los carbohidratos que el cuerpo no utiliza ( ) Sinónimo de los Carbohidratos ( ) Disacárido formado por una molécula de glucosa y otra de fructosa ( ) Es un ejemplo de un polisacárido 1. Celulosa 2. Hidratos de carbono 3. Azúcar de mesa 4. C, H, O 5. Quitina 6. Grasas Observaciones 41 CONCLUSIONES: __________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________ CALIFICACIÓN: _________________________ 42 PRÁCTICA N° 8 ¿Todas las plantas tienen glucosa? Propósito: Identifica y describe la presencia de la glucosa en los organismos vegetales. PRINCIPIO El sol es la principal fuente de energía en el planeta. Todos los organismos recibimos la energía de esta fuente ya sea directa o indirectamente. Las plantas absorben la energía solar en un proceso denominado fotosíntesis. Las hojas de los árboles disponen del bióxido de carbono para formar glucosa, la cual está compuesta por seis átomos de carbono, doce de hidrógeno y seis de oxígeno; su fórmula es C6H12O6. MATERIAL Y REACTIVOS Hojas de diferentes tipos de plantas Solución de Benedict Mortero Arena Oradador Mechero Bunsen. Matraz de 250 mL Tres tubos de ensayo Alcohol del 96° DISEÑO EXPERIMENTAL 1. 2. 3. 4. 5. Colecta varias hojas de plantas que se encuentren expuestas a la luz. Tritura las hojas con un poco de arena en un mortero. Toma los extractos y agrega disolución de Benedict. Observa lo que sucede y realiza tus anotaciones en la siguiente tabla. Con ayuda de un oradador corta las hojas de las plantas que han estado en la luz durante varias horas, de tal forma que tengas diversos discos. 6. Coloca los discos de las hojas en un vaso de precipitados con agua hirviendo durante dos minutos para inactivar a las células. Anota tu hipótesis: Responde a la pregunta ¿Qué esperas que suceda? ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ 43 7. Apaga el mechero Bunsen. 8. Saca los discos del vaso y colócalos dentro de un tubo de ensayo que contenga hasta una cuarta parte de alcohol 9. Calienta el tubo de ensayo en baño María durante tres minutos. 10. Observa y describe los cambios observados en las hojas. 11. Vierte el alcohol en un recipiente vacío y aclara los discos con la solución para que se ablanden. 12. Coloca los discos sobre una superficie blanca y cúbrelos con gotas de yodo ¿Qué tipo de sustancias se están investigando? RESULTADOS Tipo de hoja Color producido con la disolución de Benedict Presencia de glucosa 1. 2. 3. 4. 5. 44 Piensa y discute 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. ¿Encontraste glucosa en todas las muestras? ¿Qué fue lo que sucedió? ¿Hay hojas incapaces de sintetizar glucosa? ¿Las hojas han fabricado otro tipo de sustancia? ¿Qué color toma el alcohol? De qué color son los discos de las hojas? ¿Qué ha producido el alcohol en los discos de las hojas? El almidón está formado por moléculas de glucosa unidas unas a otras ¿De qué color han quedado los discos? ¿Qué nos indica esto? 8. Si ciertas enzimas actúan el almidón puede romperse dando glucosa, ¿Puede suceder también lo contrario? 9. ¿Puede la glucosa transformarse en almidón? CONCLUSIONES ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ 45 CALIFICACIÓN: _________________________ FUENTES DE CONSULTA: Vargas Palomeque, Miguel; Gonzales Mendoza, Rossemary; Suplemento Técnico Científico, editado por El Diario, La Paz, Bolivia, 1993. Bolívar S, Rubén Darío; Gómez R., Miguel A., Biología Integrada, Editorial Voluntad S.A., Bogotá, Colombia, 1989. 46 PRÁCTICA N° 9 Desnaturalizando proteínas Propósito: Describe el proceso de desnaturalización de proteínas como un factor que afecta la actividad enzimática. PRINCIPIO Desnaturalización de las proteínas Coagulación de Proteínas Las proteínas, debido al gran tamaño de sus moléculas, forman soluciones coloidales con el agua. Estas soluciones pueden precipitar con formación de coágulos al ser calentadas a temperaturas superiores a los 70°C o al ser tratadas con soluciones salinas, ácidos, alcoholes, etc. La coagulación de las proteínas es un proceso irreversible y se debe a su desnaturalización por los agentes mencionados, que al actuar sobre la proteína la desordenan por la destrucción de su estructura terciaria y cuaternaria. Las cadenas de proteínas que hay en la clara de huevo se encuentran enrolladas adoptando una forma esférica denominadas proteínas globulares. Al freír o cocer un huevo, el calor hace que las cadenas de proteína se desenrollen y se rompen los enlaces que unen a unas cadenas con otras. Este cambio de estructura da a la clara de huevo la consistencia y color que se observa en un huevo cocinado. Este proceso conocido con el nombre de desnaturalización se puede producir de muy diversas maneras : Calentando : cocer o freír Batiendo las claras Por medio de agentes químicos como alcohol, sal, acetona, etc. Puedes realizar un experimento similar utilizando sal de cocina en lugar de alcohol. 47 MATERIAL Y REACTIVOS 2 huevos de gallina (crudos) 10 mL de leche Ácido acético Limón Mechero Bunsen Etanol 3 Vasos de precipitado de 100ml DISEÑO EXPERIMENTAL Experimento 1 Para ver la coagulación de las proteínas se puede utilizar clara de huevo, para conseguir más volumen puede prepararse para toda la clase una dilución de clara de huevo en agua, de forma que quede una mezcla más espesa. Colocar en un tubo de ensayo una pequeña cantidad de clara de huevo. Añadir 5 gotas de ácido acético y calentar el tubo a la llama del mechero. Anotar observaciones Experimento 2 Coloca el contenido de un huevo en un cristalizador. Añade unas gotas de vinagre de caña sobre la clara y la yema y observa lo que se forma en ambas. Describe lo que sucede. Experimento 3 Coloca la clara del huevo en el interior del vaso con el alcohol. Tapa el vaso y espera al menos media hora. A medida que pasa el tiempo observa lo que sucede en el vaso. Tapa el vaso y vuelve a observarlo al día siguiente. 48 Experimento 4 Añade el vinagre a uno de los vasos Exprime el limón en el otro Agita ambos vasos para que se mezclen los contenidos Espera unos minutos Describe lo que sucede en cada uno de los vasos Anota tu hipótesis: Responde a la pregunta ¿Qué esperas que suceda? _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ Piensa y discute ¿Cómo se manifiesta la desnaturalización de la clara de huevo? ¿Cuál de los tres agentes utilizados tiene mayor poder de desnaturalización? ¿Cómo podríamos saber que una sustancia desconocida es una proteína? ¿Qué le sucedió a la leche? ¿cuál es su proteína? Explicita por medio de un representador gráfico como sucede la desnaturalización de las proteínas. 49 CONCLUSIONES ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________ CALIFICACIÓN: _________________________ FUENTES DE CONSULTA: Vargas Palomeque, Miguel; Gonzales Mendoza, Rossemary; Suplemento Técnico Científico, editado por El Diario, La Paz, Bolivia, 1993. Bolívar S, Rubén Darío; Gómez R., Miguel A., Biología Integrada, Editorial Voluntad S.A., Bogotá, Colombia, 1989. 50 PRÁCTICA N° 10 Extracción de ADN Propósito: Conoce un método de extracción de ADN de tejidos vegetales y animales, utilizando sustancias comunes. MATERIAL Y REACTIVOS Muestra vegetal: cebolla Muestra animal : hígado de pollo Agua destilada o mineral Sal de mesa Detergente líquido o shampoo Alcohol blanco o isoamílico a 0°C Enzimas (suavizador de carne en polvo o jugo de papaya ) Licuadora Recipiente de vidrio o plástico Vaso de precipitado graduado Colador de plástico o gasas PRINCIPIO El ADN es uno de los constituyentes fundamentales de los cromosomas, los cuales son estructuras formadas por dos pequeños filamentos o brazos, que pueden ser iguales o desiguales, unidos por un punto común llamado Centrómero. Los cromosomas varían en forma y tamaño, pueden verse fácilmente al momento de la división celular por medio de un microscopio. Los cromosomas químicamente están formados por proteínas conocidas como histonas y por el Ácido Desoxiribonucleico o ADN. La extracción de ADN de una muestra celular se basa en el hecho de que los iones salinos son atraídos hacia las cargas negativas del ácido, permitiendo su disolución y posterior extracción de la célula. Se empieza por lisar (romper) las células mediante un detergente (jabón líquido), vaciándose su contenido molecular en una disolución tampón en la que se disuelve el ADN. En ese momento, el tampón contiene ADN y todo un surtido de restos moleculares: ARN, carbohidratos, proteínas y otras sustancias en menor proporción. Las proteínas asociadas al ADN, de gran longitud, se habrán fraccionado en cadenas más pequeñas y separado de él, por acción del detergente. Sólo queda, por tanto, extraer el ADN de esa mezcla tampón y detergente, para lo cual se utiliza alcohol isoamílico, probablemente el único reactivo de esta práctica que no es de uso común. 51 DISEÑO EXPERIMENTAL 1. Corta en pequeños trozos el hígado de pollo o cebolla, colócalo en la licuadora y adiciona suficiente agua de manera que al cabo de 10 segundos de licuar, tengamos la consistencia semilíquida. 2. Vierte el licuado en un recipiente que tenga graduaciones (vaso de precipitado) y utiliza un colador (o gasas) para separar algunas partículas que no se hayan licuado lo suficiente. 3. Mide el extracto en el recipiente y añade ¼ de detergente líquido del total del licuado y mézclalos suavemente con ayuda de un agitador. 4. Añade 1 cucharada de Enzimas (suavizador de carne en polvo o jugo de papaya). 5. Agita con cuidado y lentamente por unos 5 minutos. Si mezclamos con demasiada rapidez o con mucha fuerza se corre el peligro de romper el ADN, con lo que no podríamos observarlo. 6. Vierte la mezcla en un recipiente alto y delgado hasta la mitad. 7. Ladea el recipiente y adiciona alcohol con mucho cuidado, evitando que se mezcle con el líquido de abajo. 8. Luego de unos minutos se podrá observar unos filamentos blancos dentro del alcohol y que se elevan de la mezcla de hígado o de cebolla, detergente y enzimas. Estamos observando el ADN! NOTA: utilizas una licuadora para separar las células unas de otras, en esto ayuda también el detergente. Las enzimas rompen la membrana de las células y hacen posible que se pueda ver el ADN que contienen. DISCUSIÓN: 1. Anota las características del ADN que obtuviste: _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ 52 Esquematiza tus resultados de la pregunta anterior. 2. ¿Cuáles son los componentes del ADN? ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ 3. Investiga la importancia que tiene la extracción de ADN a partir de sangre y tejido humano. ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ 53 CONCLUSIONES: ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________ FUENTES DE CONSULTA: Vargas Palomeque, Miguel; Gonzales Mendoza, Rossemary; Suplemento Técnico Científico, editado por El Diario, La Paz, Bolivia, 1993. Bolívar S, Rubén Darío; Gómez R., Miguel A., Biología Integrada, Editorial Voluntad S.A., Bogotá, Colombia, 1989. CALIFICACIÓN: _________________________ 54 PRÁCTICA N° 11 Huellas Dactilares Propósito: Identifica los diferentes tipos de huellas dactilares de los alumnos de la clase, determinando la variación genética humana. MATERIAL Y REACTIVOS Un vaso Carbón activado o tinta obscura Crema para manos Cinta adhesiva Hojas blancas Lupa Por diversidad genética se entiende la variación de los genes dentro de cada especie. Esto abarca poblaciones determinadas de la misma especie o la variación genética de una población. La diversidad genética representa la variación heredable dentro y entre poblaciones de organismos. Esencialmente, depende de las variaciones en la secuencia de los cuatro bases fundamentales con que se constituyen el código genético, teniendo en cuenta que -en los organismos avanzados- sólo una pequeña parte (frecuentemente menos de 1%) del material genético se expresa exteriormente en la forma y en el funcionamiento del organismo. Las líneas que se encuentran en las yemas de los dedos forman un dibujo particular que puede ser observado si lo entintamos, pues deja la huella. Las huellas dactilares se usan para identificar a las personas, ya que cada uno de nosotros, presentamos un dibujo en particular. Las huellas dactilares no cambian durante la vida de un individuo, pero son diferentes en cada uno de ellos, pues responden al efecto de los poligenes. 55 CLASIFICACIÓN DE LAS HUELLAS DACTILARES 56 DISCUSIÓN 1. ¿Cuál es el fundamento genético de la variación encontrada en las huellas de tus compañeros? _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ 2. Investiga las aplicaciones que tiene esta práctica en tu entorno. _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ Coloca las huellas obtenidas, sus características y su clasificación en base al esquema que se te proporciona. 57 CONCLUSIONES: _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ CALIFICACIÓN: _________________________ 58 PRÁCTICA N° 12 Y TÚ ¿CONOCES LA VARIABILIDAD GENETICA? PROPÓSITO: Identifica la relación fenotipo genotipo en la especie humana. PRINCIPIO A mediados del siglo pasado, gracias al avance de la biología, la genética y de la citología surgió una nueva ciencia llamada citogenética. Es por tanto una ciencia de gran aplicación en biología y medicina, ya que muchas enfermedades tienen un origen citogenética, igual que muchos abortos espontáneos, o malformaciones fetales. Desde mediados del siglo XIX hasta mediados del siglo XX no se supo el número de cromosomas del ser humano Hoy en día sabemos que el número de cromosomas es característico de cada especie y que además, hay genotipos muy variados como el gusano Ascaris, que solo presenta un cromosoma, los mamíferos: entre 40 y 50 cromosomas, los humanos: 46 cromosomas y la rata: 40 cromosomas por citar algunos ejemplos. En 1956, Ford y Hamerton publicaron un trabajo realizado con biopsias testiculares en el que explicaban que las espermatogonias tenían 46 cromosomas, y que los espermatocitos primarios tenían 23 cromosomas bivalentes. Con este estudio se confirmó el número característico de cromosomas de la especie humana, que es 46 cromosomas, y además, se estableció que había dos gonosomas diferentes X e Y. El verdadero empuje de la citogenética ocurrió en 1959, cuando tuvo lugar la primera publicación en que se demostró una anomalía cromosómica como causa de una enfermedad humana, gracias a las investigaciones de Lejeune. Se demostró que los niños con Síndrome de Down tenían un cromosoma supernumerario (3 en lugar de 2), el 21, que además era de pequeño tamaño. Este investigador hasta la muerte intentó buscar un tratamiento para la trisomía del 21, nombre con el que se designa al síndrome que descubrió. CONTEXTO. Esta práctica se llevará a cabo dentro del laboratorio poniendo mucha atención a la explicación de tus profesores y a la lectura de tus artículos para que te sirvan de sustento en la solución del problema que se plantea. MATERIALES Hojas y colores Artículos científicos relacionados con el tema 59 DISEÑO EXPERIMENTAL El paciente B es un hombre de 28 años que está tratando de identificar la causa de su infertilidad. Los cromosomas fueron obtenidos de células nucleadas de su sangre. I. Coloca éste cromosoma abajo en el cariotipo parcialmente completo. Cuando hagas el par correcto, procederás al cromosoma siguiente. _______ 1 ________ 2 ________ 3 ________ 6 ________ 7 ________ 8 ________ 9 ________ 13 ________ 14 ________ 15 ________ 19 ________ 20 ________ 4 ________ 5 ________ 10 ________ 11 ________ 12 ________ 16 ________ 17 ________ 18 ________ 21 ________ 22 ________ XX / XY 60 . _______ 1 ________ 2 ________ 3 ________ 6 ________ 7 ________ 8 ________ 9 ________ 13 ________ 14 ________ 15 ________ 19 ________ 20 ________ 4 ________ 5 ________ 10 ________ 11 ________ 12 ________ 16 ________ 17 ________ 18 ________ 21 ________ 22 ________ XX / XY 61 _______ 1 ________ 2 ________ 3 ________ 6 ________ 7 ________ 8 ________ 9 ________ 13 ________ 14 ________ 15 ________ 19 ________ 20 ________ 4 ________ 5 ________ 10 ________ 11 ________ 12 ________ 16 ________ 17 ________ 18 ________ 21 ________ 22 ________ XX / XY 62 _______ 1 ________ 2 ________ 3 ________ 6 ________ 7 ________ 8 ________ 9 ________ 13 ________ 14 ________ 15 ________ 19 ________ 20 ________ 4 ________ 5 ________ 10 ________ 11 ________ 12 ________ 16 ________ 17 ________ 18 ________ 21 ________ 22 ________ XX / XY 63 _______ 1 ________ 2 ________ 3 ________ 6 ________ 7 ________ 8 ________ 9 ________ 13 ________ 14 ________ 15 ________ 19 ________ 20 ________ 4 ________ 5 ________ 10 ________ 11 ________ 12 ________ 16 ________ 17 ________ 18 ________ 21 ________ 22 ________ XX / XY 64 _______ 1 ________ 2 ________ 3 ________ 6 ________ 7 ________ 8 ________ 9 ________ 13 ________ 14 ________ 15 ________ 19 ________ 20 ________ 4 ________ 5 ________ 10 ________ 11 ________ 12 ________ 16 ________ 17 ________ 18 ________ 21 ________ 22 ________ XX / XY 65 _______ 1 ________ 2 ________ 3 ________ 6 ________ 7 ________ 8 ________ 9 ________ 13 ________ 14 ________ 15 ________ 19 ________ 20 ________ 4 ________ 5 ________ 10 ________ 11 ________ 12 ________ 16 ________ 17 ________ 18 ________ 21 ________ 22 ________ XX / XY 66 _______ 1 ________ 2 ________ 3 ________ 6 ________ 7 ________ 8 ________ 9 ________ 13 ________ 14 ________ 15 ________ 19 ________ 20 ________ 4 ________ 5 ________ 10 ________ 11 ________ 12 ________ 16 ________ 17 ________ 18 ________ 21 ________ 22 ________ XX / XY 67 _______ 1 ________ 2 ________ 3 ________ 6 ________ 7 ________ 8 ________ 9 ________ 13 ________ 14 ________ 15 ________ 19 ________ 20 ________ 4 ________ 5 ________ 10 ________ 11 ________ 12 ________ 16 ________ 17 ________ 18 ________ 21 ________ 22 ________ XX / XY 68 DISCUSIÓN. 1. ¿Cuál es el cromosoma responsable de la infertilidad del paciente B? _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________ 2. ¿Qué análisis llevaste a cabo para llegar al resultado de la pregunta anterior? _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ 3. ¿Cuáles son las aplicaciones que tiene la determinación del cariotipo humano? _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ 69 CONCLUSIONES. _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ CALIFICACIÓN: _________________________ 70
