Recursos pedagógicos de biotecnología

LA BIOTECNOLOGÍA COMO ESTRATEGIA
PEDAGÓGICA EN LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
DE LAS CIENCIAS NATURALES
ZURICH VILAYNE FRANCO SENIOR
AGRADECIMIENTOS
Quiero expresar mis más sinceros agradecimientos a las personas e instituciones que hicieron
posible la materialización de este sueño.
Los estudiantes del Club de ciencias de la I.E Efe Gómez del municipio de Fredonia Antioquia
y a los estudiantes de la Media Técnica en Manejo ambiental de la I.E.R Granjas Infantiles
del municipio de Copacabana por la dedicación, el empeño e interés al aplicar, desarrollar
y apropiar las guías.
Javier Pareja, caficultor del municipio de Fredonia Antioquia, por sus conocimientos sobre
café, apoyo incondicional con la donación permanente de muestras y préstamo de su finca
cafetera.
Leidy Rendón Castrillón, docente de la Universidad Pontificia Bolivariana por todos los
aportes que hizo dirigiendo la tesis de grado gestora de esta propuesta.
Margarita Ramírez Carmona, docente de la Universidad Pontificia Bolivariana por su
contribución significativa en el desarrollo la tesis de grado.
Carlos Ocampo, Coordinador de la Maestría en Biotecnología de la Universidad Pontificia
Bolivariana por la gestión y el apoyo.
Laura Trujillo, docente de la Universidad Pontificia Bolivariana por sus aportes durante el
desarrollo la tesis de grado.
Yesid Vélez, docente de la Universidad Pontificia Bolivariana por sus conocimientos y aportes
durante el desarrollo el desarrollo la tesis de grado.
Liliana Cortina Peñaranda, docente de la Universidad del Magdalena, por la involucrarme
en el campo de la biotecnología.
Yovany de Jesús Rodríguez Molina, Ingeniero Agrónomo de la Universidad del Magdalena,
por transmitir el amor y compromiso por la biotecnología vegetal.
La Gobernación de Antioquia por el apoyo económico brindado mediante una beca para
el desarrollo de la Maestría en Biotecnología.
La Universidad Pontificia Bolivariana por la formación, en especial al Centro de Estudios y
de Investigación en Biotecnología CIBIOT.
La Secretaria de Educación de Antioquia por el acompañamiento y el apoyo.
CONTENIDO
PRESENTACIÓN ............................................................................................................................................................................ 2
NORMAS BÁSICAS PARA REALIZAR UNA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA .............................. 3
GUIA 001. ELABORACIÓN DE UN BIOINDICADOR PARA MEDIR EL pH DE UNA MUESTRA DE PULPA DE CAFÉ
Y OTRAS SUSTANCIAS DE USO COTIDIANO ....................................................................................................................... 4
GUÍA 002. ELABORACIÓN DE UN YOGURT PREBIÓTICO DE CAFÉ MEDIANTE EL PROCESO DE
FERMENTACIÓN LÁCTICA ........................................................................................................................................................ 7
GUÍA 003. CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE UNA MUESTRA DE AGUA RESIDUAL DEL PROCESO DE
DESPULPADO DEL CAFÉ ......................................................................................................................................................... 11
GUÍA 004. EXTRACCIÓN DE ADN DEL FRUTO DEL CAFÉ Y OTRAS MUESTRAS DE ORIGEN VEGETAL Y ANIMAL
...................................................................................................................................................................................................... 16
GUÍA 005.IDENTIFICACIÓN DE AZÚCARES REDUCTORES Y NO REDUCTORES PRESENTES EN LA PULPA DE
CAFÉ............................................................................................................................................................................................. 18
GUÍA 006. ELABORACIÓN DE UNA BEBIDA VINÍCOLA DE PULPA DE CAFÉ POR FERMENTACIÓN
ALCOHÓLICA............................................................................................................................................................................. 21
GUÍA 007. PREPARACIÓN UN MEDIO DE CULTIVO MICROBIANO CON PULPA DE CAFÉ.................................... 24
GUÍA 008. ELABORACIÓN DE BIORREACTORES PARA FERMENTACIÓN EN ESTADO SÓLIDO ........................... 27
GUÍA 009. AISLAMIENTO DE Aspergillus Sp DEL RESIDUO PULPA DE CAFÉ.............................................................. 30
GUÍA 010 OBTENCIÓN DE PECTINASAS POR FERMENTACIÓN EN ESTADO SÓLIDO DE PULPA DE CAFÉ ...... 33
GUÍA 011. PREPARACIÓN UN MEDIO DE CULTIVO PARA CULTIVAR TEJIDOS VEGETALES IN VITRO ............... 38
GUÍA 012. CULTIVO In vitro DE TEJIDOS VEGETALES..................................................................................................... 40
GLOSARIO BIOTECNOLÓGICO SEXTO A SÉPTIMO ....................................................................................................... 43
GLOSARIO BIOTECNOLÓGICO OCTAVO A NOVENO ................................................................................................. 45
GUÍA DE USO Y APROVECHAMIENTO DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN
(TIC)
PRESENTACIÓN
Estas guías, son recursos didácticos generados en la tesis de Maestría en Biotecnología
titulada “LA BIOTECNOLOGÍA COMO ESTRATEGIA PEDAGÓGICA EN LA ENSEÑANZAAPRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS NATURALES EN BÁSICA SECUNDARIA”, fueron
elaboradas teniendo en cuenta los lineamientos, estándares básicos de competencias y los
derechos básicos de aprendizaje del área de ciencias naturales para la básica secundaria,
sin embargo la estructuración de las mismas permite que sean utilizadas en otros escenarios
como en la enseñanza de la media vocacional, en la cotidianidad de procesos
agroindustriales básicos de pequeños productores especialmente caficultores, ya que son
adaptables para ser aplicadas, desarrolladas y apropiadas por personas que no cuente
con infraestructura o materiales de laboratorio hasta personas pertenecientes a colegios o
centros con laboratorios completamente dotados. Su objetivo principal es responder a las
necesidades pedagógicas y didácticas del proceso enseñanza-aprendizaje de las ciencias
naturales y la educación ambiental haciendo énfasis en la biotecnología, al tiempo que
fomenta el aprovechamiento de residuos agroindustriales para generar valor agregado y
con tribuir a disminuir la contaminación ambiental generada por la mala disposición de los
mismos.
No son un instrumento instructivo, sino que son como su nombre lo indica son guías que orientan
a los estudiantes a que ellos construyan su propio conocimiento, al aplicar, desarrollar y
estandarizar los procesos y técnicas según las variable existentes en su contexto,
desarrollándolas bajo la modalidad de mini proyectos, fueron elaboraron como recursos
didácticos de apoyo a la malla curricular diseñada para enseñar biotecnología en la básica
secundaria,
la
cual
está
disponible
en
el
siguiente
enlace:
http://laprofezurich.blogspot.com/2019/01/malla-curricular-de-ciencias-naturales.html
NORMAS BÁSICAS PARA REALIZAR UNA PRÁCTICA DE
LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
ANTES DE INICIAR LA PRÁCTICA:
1. Leer la guía de laboratorio varias veces.
2. Acatar las instrucciones indicadas por el profesor.
3. Usar bata para protección, guantes y tapabocas.
4. Consultar las dudas y dificultades o comunicar cualquier anomalía al profesor.
5. Comprobar que esta el material necesario y en las condiciones adecuadas de conservación y
limpieza.
DURANTE LA PRÁCTICA:
1. Cada grupo será responsable de material asignado.
2. Por seguridad está prohibido ingerir alimentos y bebidas, probar y oler alguna sustancia y debe
evitarse el contacto con la piel y los ojos.
5. Ir registrando los procedimientos, variables y resultados en la bitácora o cuaderno.
4. Mantener el orden y la limpieza (asepsia) para evitar contaminaciones.
5. Evitar hablar demasiado para evitar contaminaciones.
AL TERMINAR LA PRÁCTICA:
1. Dejar limpio el lugar y el material de trabajo.
2. Marcar sus productos indicando que es, fecha y su nombre.
3. Apagar y desenchufar los aparatos.
5. Lavarse las manos
4. Entregar para su revisión el informe de la práctica elaborada.
4
Código
001
Versión
1
Página
1 de 3
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: ELABORACIÓN DE UN BIOINDICADOR PARA MEDIR EL pH DE UNA MUESTRA DE
PULPA DE CAFÉ Y OTRAS SUSTANCIAS DE USO COTIDIANO
Estándares Básicos de Competencias.
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Registro mis observaciones y resultados utilizando esquemas, gráficos y tablas (MEN, 2004).
Entorno Físico:
 Comparo los modelos que sustentan la definición ácido-base (MEN, 2004).
Ciencia, tecnología y sociedad:
 Identifico productos que pueden tener diferentes niveles de pH y explico algunos de sus usos en
actividades cotidianas (MEN, 2004).
Desarrollo compromisos personales y sociales:
 Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas (MEN,
2004)
Derechos Básicos de Aprendizaje:
 Comprende que la acidez y la basicidad son propiedades químicas de algunas sustancias y las
relaciona con su importancia biológica y su uso cotidiano e industrial (MEN, 2016).
Evidencia de aprendizaje:
 Determina la acidez y la basicidad de compuestos dados, de manera cualitativa (colorimetría) y
cuantitativa (escala de pH) (MEN, 2016).
RESUMEN
En esta experiencia se propone el estudio de las reacciones ácido-base mediante la determinación del
pH de determinación del pH de una muestra de Pulpa de Café y otras sustancias de uso cotidiano, para
ello presentan tres opciones de preparación de un bioindicador casero a partir de pigmentos vegetales
presentes en la col morada o lombarda, como una alternativa para instituciones educativas donde no se
cuenta con los recursos necesarios para determinar el pH como lo son papel indicador, fenolftaleína o
equipos potenciómetros, entre otros.
PALABRAS CLAVE: pH, indicador, acidez, basicidad.
El pH es una forma de expresar la concentración de iones Hidrógeno (H+) presentes en una solución o
más exactamente de su actividad. Se usa para enunciar la intensidad de las condiciones ácidas o
básicas (alcalinidad), en otras palabras, el pH es una medida de la acidez o basicidad de una solución.
Un indicador es una sustancia que permite medir el pH de una solución. Generalmente se utiliza como
indicador sustancias químicas que cambia de color al variar el pH de la solución. El cambio de color se
debe a un cambio estructural inducido por la protonación o desprotonación de la especie. Los
indicadores ácido-base tienen un intervalo de viraje de unas dos unidades de pH, en la que el cambio
de un color a otro en la disolución es notorio, así mismo de una disolución incolora a una colorada. La
Lombarda o col morada cuyo nombre científico es Brassica oleracea, contiene sustancias que actúan
como indicadores ácido-base, de manera que es capaz de aparecer con diferentes colores dependiendo
el pH de la disolución, tal como aparece en la Figura 1.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
5
Figura 1. Relación Color-pH con Lombarda
Adaptada de (Schreiner et al., 1989) en (Heredia Avalos, 2006)
Estas coloraciones se deben a la presencia de pigmentos clorofila (Verde), y otros pigmentos sensibles
a
la
acidez
como
la
antocianina
(Rojo,
púrpura
o
azul)
y otros flavonoides. Estos pigmentos son solubles en agua, en ácido acético y en alcohol, pero no en
aceite.
MAT ERIALES
 Agua.
 Estuf a, mechero o v ela.
 Pulpa de café.
 Olla o cualquier otro recipiente disponible para
 Alcohol.
calentar.
 Vinagre
 Colador, Gasa, servilletas o papel filtro.
 Bicarbonato.
 Vasos
de
precipitados,
desechables  Zumo de limón.
transparentes reciclados o tubos de ensayo.
 Detergente lava platos.
 Mortero de madera o de porcelana.
 Leche de magnesia.
 Jeringas desechables de 10 ml. o pipetas
 Gaseosa.
 Hojas de col o repollo morado picadas.
 Leche.
 Botella oscura limpia con tapa.
 Café instantáneo.
1. PREPARACIÓN DEL INDICADOR
Para estandarizar la técnica, anotar las
Preparar los indicadores así:
cantidades empleadas (de repollo, agua, alcohol,
Indicador 1: Cocinar en agua hojas de lombarda o vinagre), así mismo los tiempos (de cocción, y de
repollo morado previamente picadas hasta que inmersión).
hierva y el agua se coloree. Dejar enfriar. Colar o
filtrar y servir en una botella oscura limpia, tapar y Tabla 1. Cantidades empleadas.
Materiales
Cantidades
marcar.
Indicador 2: Otra forma de extraer el pigmento es
Indicador 1 Indicador 2 Indicador 3
sumergir las hojas de col previamente picadas y
Repollo
posteriormente maceradas en alcohol isopropílico
(de botiquín) durante unos min. Colar o filtrar y
Agua,
guardar e una botella oscura limpia, tapar y marcar.
alcohol
o
Indicador 3. Realizar el mismo procedimiento del
vinagre
indicador 2, pero empleando ácido acético
Tiempo de
(vinagre).
cocción
o
inmersión.
2. PREPARACIÓN DE LAS SOLUCIONES
Preparar las soluciones líquido-líquido mL
sustancia/ mL de agua.
Preparar las soluciones sólido-líquido g de
sustancia/ mL de agua.
Anota las cantidades o volúmenes empleados para
estandarizar la técnica, recuerda preparar la misma
cantidad para todas las soluciones.
3. MEDICIÓN DEL pH
En cada vaso previamente marcado colocar las
soluciones preparadas. A cada solución agregar
un volumen de indicador. Repetir para cada
indicador preparado.
Observar y anotar los cambios ocurridos, guardar
registro fotográfico, compara los resultados con la
Tabla 2 y completar las Tablas 3 y 4.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
6
Tabla 2. Resultados obtenidos para el Indicador No 1
Soluciones
Color
inicial
Color
final
Ácido
pH
Básico
Neutro
Valor
numérico
pH
Neutro
Valor
numérico
pH
Pulpa de café en agua
Vinagre en agua
Bicarbonato en agua
Zumo de limón en agua
Detergente lava platos en agua
Leche de magnesia en agua
Gaseosa en agua
Leche en agua
Tabla 3. Resultados obtenidos para el Indicador No 2
Soluciones
Color
inicial
Color
final
Ácido
pH
Básico
Pulpa de Café en agua
Vinagre en agua
Bicarbonato en agua
Zumo de limón en agua
Detergente lava platos en agua
Leche de magnesia en agua
Gaseosa en agua
Leche en agua
Tabla 4. Resultados obtenidos para el Indicador No 3
Soluciones
Color
inicial
Color
final
Ácido
pH
Básico
Neutro
Valor
numérico
pH
Pulpa de Café en agua
Vinagre en agua
Bicarbonato en agua
Zumo de limón en agua
Detergente lava platos en agua
Leche de magnesia en agua
Gaseosa en agua
Leche en agua
ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA
¿Cuál o cuáles de las maneras de preparar el indicador presenta mejores rendimientos, es decir
producen una coloración más intensa, de manera más rápida y fácil?
¿Por qué se presenta una variación en los resultados del pH de algunas soluciones al utilizar el
indicador No 3?
Consulta que otras plantas se pueden utilizar para preparar bioindicadores.
BIBLIOGRAFÍA
Heredia Avalos, S. (2006). Experiencias sorprendentes de química con indicadores de pH
caseros. Eureka, 89-103.
MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en Cienicas el
Desafio , 18-21.
MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales. Obtenido de
www.santillana.com.co: http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
7
Código
002
Versión
1
Página
1 de 4
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: ELABORACIÓN DE UN YOGURT PREBIÓTICO DE CAFÉ MEDIANTE EL PROCESO
DE FERMENTACIÓN LÁCTICA
Estándares Básicos de Competencias
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Identifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer
constantes o cambiar (variables) (MEN, 2004).
Entorno vivo:
 Comparo mecanismos de obtención de energía en los seres vivos (MEN, 2004).
Ciencia, tecnología y sociedad:
 Indago acerca del uso industrial de microorganismos que habitan en ambientes extremos (MEN,
2016).
Desarrollo compromisos personales y sociales:
 Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas (MEN,
2016).
Derechos Básicos de Aprendizaje:
 Comprende algunas de las funciones básicas de la célula (transporte de membrana, obtención de
energía y división celular) a partir del análisis de su estructura (MEN, 2016).
Evidencia de aprendizaje:
 Predice qué ocurre a nivel de transporte de membrana, obtención de energía y división celular en
caso de daño de alguna de las organelas celulares (MEN, 2016).
Derechos Básicos de Aprendizaje:
 Comprende que en las cadenas y redes tróficas existen flujos de materia y energía, y los relaciona
con procesos de nutrición, fotosíntesis y respiración celular (MEN, 2016).
Evidencia de aprendizaje:
 Reconoce las principales funciones de los microorganismos, para identificar casos en los que se
relacionen con los ciclos biogeoquímicos y su utilidad en la vida diaria (MEN, 2016).
RESUMEN
En esta experiencia se propone la aplicación práctica del proceso de fermentación láctica como
mecanismos de obtención de energía para las bacterias Bifidobacterium spp, mediante la elaboración
de un yogurt donde las bacterias oxidan la lactosa o azúcar de la leche como fuente de energía al tiempo
que producen ácido láctico que fermenta la leche produciendo el yogurt, El microorganismo se obtendrá
de una muestra de yogurt comercial y como diferenciador se propone saborizar el yogur con café.
PALABRAS CLAVE: Fermentación láctica, Bifidobacterium spp, Café.
LA FERMENTACIÓN LÁCTICA
LA FERMENTACIÓN
 Es un proceso catabólico de oxidación  Es una ruta metabólica anaerobia.
incompleta.
 Ocurre en el citoplasma de la célula.
 El producto final es un compuesto orgánico  Se oxida parcialmente la glucosa para
(alcohol, ácido acético, ácido láctico entre otros).
obtener energía.
 Descubierta por Louis Pasteur (Roldan,  El producto de desecho es el ácido láctico.
Velasquez, & Machado, 1984).
Ver Figura 1.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
8
Figura 1. Fermentación láctica
Tomada de: (Roldan, Velasquez, & Machado, 1984).
ACIDIFICACIÓN DE LA LECHE
 Este proceso es la base para la obtención del yogurt.
 Ciertas bacterias al desarrollarse en la leche utilizan la lactosa (azúcar de la leche) como fuente de
energía.
 Las bacterias eliminan ácido láctico que es el responsable del descenso del pH en la leche
(acidificación).
 La acidificación genera la precipitación de las proteínas de la leche o coagulación (cuajada).
 La acidez producida por el ácido láctico otorga propiedades conservantes de los alimentos (Roldan,
Velasquez, & Machado, 1984).
BACTERIAS RESPONSABLES DE LA FERMENTACIÓN DE LA LECHE
Figura 2. Lactobacillus bugaricus
Figura 3. Streptococcus thermophilus
Tomada de: https://www.allposters.com
Tomada de: https://www.lactina-ltd.com
Otras bacterias pueden adicionarse para mejorar las
características organolépticas o para incrementar
las propiedades probióticas del yogurt. Nosotros
adicionaremos Bifidobacterium spp bacteria con
propiedades probióticas (Matheus, 2009).
¿QUÉ SON LOS YOGURES PROBIÓTICOS?
Son alimentos funcionales que benefician al
organismo mediante la estimulación del
crecimiento de una o varias cepas de bacterias
en el colón, mejorando la salud. (Matheus, 2009).
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
9
 Azúcar
 Probeta de 100 mL o tubos de ensayos
 Yogurt
 Bolas o canicas de cristal
 Cronómetro
 Portaobjetos
 Cubreobjetos
 Azul de metileno
 Glicerina
 Alcohol
Anotar las cantidades o volúmenes empleados
para estandarizar la técnica.
 Pasar la mezcla a la botella y tapar.
 Forrar la botella con papel aluminio.
 Dejar fermentar de 3 a 5 horas (puedes
colocar detrás de la nevera para conservar la
temperatura).
 Pasado el tiempo seleccionado llevar dentro
de la nevera y dejar unas 3 a 5 horas (no
congelar).
 Destapar y adicionar el café y licuar
(saborizar) y tapar.
 Degustar.
MATERIALES
 Estufa o mechero
 Olla u otro recipiente
 Cucharas
 Botella de plástico con tapa
 Papel aluminio
 Termómetro
 Leche
 yogurt con prebióticos
 Café instantáneo.
 Leche en polvo
PROCEDIMIENTOS
1. ELABORACIÓN DEL YOGURT
 Se calienta la leche a fuego lento, adicionamos
leche en polvo y azúcar, mezclamos hasta
disolver y seguimos calentando, no se debe dejar
hervir (Pasteurización).
 Luego hacer un choque térmico (colocar la olla
dentro de un recipiente con agua) hasta bajar la
temperatura.
 3. Adicionar unas cucharadas de yogurt
(inóculo), mezclar bien. Anotar la cantidad
empleada.
2. ANÁLISIS QUÍMICO MEDICIÓN DE pH
La lombarda o col morada contiene sustancias que actúan como indicadores ácido-base, de manera
que es capaz de aparecer roja en medio ácido, morada o azul en medio neutro y verde en medio básico.
Relación Color-pH con Lombarda
PROCEDIMIENTO PREPARACIÓN DEL INDICADOR
Cocinar en agua hojas de lombarda o repollo morado previamente picadas hasta que hierva y el agua
se coloree. Dejar enfriar. Colar o filtrar y servir en una botella oscura limpia, tapar y marcar.
Servir en un vaso leche y yogurt en otro, a cada vaso adicionar gotas del indicador, hasta observar
cambios. Anotar las cantidades empleadas y las observaciones. Verificar los resultados comparándolos
con la tabla de pH, completar la figura No 4.
Figura 4. Relación Color-pH con Lombarda
Adaptada de (Schreiner et al., 1989) en (Heredia Avalos, 2006)
T abla 1. Resultados obtenidos para el pH
Soluciones
Color
inicial
Color
final
Ácido
pH
Básico
Alcalino
Valor
pH
Leche
Yogurt
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
10
3. ANÁLISIS FÍSICO MEDICIÓN DE LA
VISCOSIDAD POR EL MÉTODO DE STOKES
Cuando un cuerpo se mueve a través de un fluido, aparece
una fuerza sobre el cuerpo que se opone a dicho
movimiento, dicha fuerza, que recibe el nombre de fuerza
de arrastre, tiene su origen en los esfuerzos tangenciales y
normales que ejerce el flujo sobre la superficie del cuerpo.
Tomamos dos probetas de 500ml. En una
adicionamos leche, en otra adicionamos la misma
cantidad de yogurt.
4. RECONOCIMIENTO MICROSCOPICO DE LAS
BACTERIAS
 Toma un portaobjeto.
 Colocar una gota de agua.
 Colocar un poco de yogurt.
 Adicionar una gota de azul de metileno
 Mezclar esperar 5 min.
 Observar al microscopio
 Dibujar lo observado y compararlo con la Figura
4.
 Observar el movimiento Browniano (Choque de
las moléculas de agua en continuia agitación con
las partículas microscópicas).
 Si es posible grabar un video con la ayuda de tu
celular.
Dejamos caer libremente una canica dentro de la
probeta que contiene leche y con la ayuda de
cronómetro medimos el tiempo que demora en
tocar el fondo. Repetimos el procedimiento, con
el yogurt. Anotamos los resultados obtenidos en
la Tabla No 2.
Tabla 2. Resultados obtenidos para viscosidad.
Sustancia
Tiempo
Leche
Yogurt
Figura 5. Observación de una muestra de
yogurt
Tomada de:
https://www.youtube.com/watch?v=RLClwfyeYeA
ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA
1. Establece una comparación entre el pH obtenido para la leche y el pH obtenido para el yogurt,
explica que ocurrió.
4. ¿Cuál sustancia presento mayor viscosidad leche o el yogurt? Explica tu respuesta.
5. Elabora el diagrama de producción del yogurt.
BIBLIOGRAFÍA
 Heredia Avalos, S. (2006). Experiencias sorprendentes de química con indicadores de pH caseros.
Eureka, 89-103.
 Matheus, J. R. (2009). Elaboración de yogurt con probióticos. Rev. Fac. Agron. (LUZ), 223242.
 MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en
Cienicas el Desafio , 18-21.
 Roldan, G., Velasquez, L. F., & Machado, T. (1984). Biología Integrada Funcionamieto del
ser vivo. Norma.
 Santos Calderon, J. M., & Uribe Botero, B. (25 de Octubre de 2010). Decreto 3930 de 2010.
25/10/2010. Bogotá, Cundinamarca, Colombia: Diario Oficial 47837 de octubre 25 de 2010.
 MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales. Obtenido de
www.santillana.com.co: http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
11
Código
003
Versión
1
Página
1 de 5
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: CARACTERIZACIÓN FISICOQUÍMICA DE UNA MUESTRA DE AGUA RESIDUAL DEL
PROCESO DE DESPULPADO DEL CAFÉ
Estándares Básicos de Competencias Grados Sexto a Noveno.
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Realizo mediciones con instrumentos y equipos adecuados a las características y magnitudes de los
objetos y las expreso en las unidades correspondientes (MEN, 2004).
Entorno vivo:
 Justifico la importancia del agua en el sostenimiento de la vida (MEN, 2004).
Ciencia, tecnología y sociedad:
 Justifico la importancia del recurso hídrico en el surgimiento y desarrollo de comunidades humanas
(MEN, 2004).
Derechos Básicos de Aprendizaje Grado Sexto:
 Comprende que la temperatura (T) y la presión (P) influyen en algunas propiedades fisicoquímicas
(solubilidad, viscosidad, densidad, puntos de ebullición y fusión) de las sustancias, y que estas
pueden ser aprovechadas en las técnicas de separación de mezclas (MEN, 2016).
Evidencia de aprendizaje Grado Sexto:
 Diseña y realiza experiencias para separar mezclas homogéneas y heterogéneas utilizando técnicas
(vaporización, cristalización, destilación), para justificar la elección de las mismas a partir de las
propiedades fisicoquímicas de las sustancias involucradas (MEN, 2016).
Derechos Básicos de Aprendizaje Grado Séptimo:
 Comprende la relación entre los ciclos del carbono, el nitrógeno y del agua, explicando su
importancia en el mantenimiento de los ecosistemas (MEN, 2016)
Evidencia de aprendizaje Grado Séptimo:
 Explica a partir de casos los efectos de la intervención humana (contaminación) en el ciclo del agua
y sus consecuencias ambientales y propone posibles acciones para mitigarlas o remediarlas (MEN,
2016).
 Propone acciones de uso responsable del agua en su hogar, en la escuela y en sus contextos
cercanos (MEN, 2016).
RESUMEN
En esta experiencia se propone la caracterización fisicoquímica de una muestra de agua residual del
proceso agroindustrial de despulpado del café pero también es aplicable a otras aguas residuales o
aguas de una fuente natural mediante la determinación de parámetros como la temperatura, pH,
determinación de sólidos totales, determinación de sólidos suspendidos, sólidos sedimentables y un
análisis microbiológico de la misma.
PALABRAS CLAVE: Caracterización fisicoquímica, pH, temperatura, sólidos totales, sólidos volátiles,
sólidos suspendidos, sólidos sedimentables, análisis microbiológico.
AGUA RESIDUAL
Se define como la combinación de los residuos líquidos procedentes tanto de residencias como de
Instituciones públicas y establecimientos industriales y comerciales a los que pueden agregarse,
eventualmente, aguas subterráneas, superficiales y pluviales. En general las aguas residuales se
clasifican así:
1. AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS: son las provenientes de las actividades domésticas de la
vida diaria como lavado de ropa, baño, preparación de alimentos, limpieza, etc. Estos desechos
presentan un alto contenido de materia orgánica, detergentes y grasas. Su composición varía según
los hábitos de la población que los genera.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
12
2. AGUAS LLUVIAS: son las originadas por el escurrimiento superficial de las lluvias que fluyen desde
los techos, calles, jardines y demás superficies del terreno. Los primeros flujos son generalmente
muy contaminados debido al arrastre de basura y demás materiales acumulados en la superficie. La
naturaleza de esta agua varía según su procedencia: zonas urbanas, rurales, semi rurales y aún
dentro de estas zonas se presentan enormes variaciones según el tipo de actividad o uso del suelo
que se tenga.
3. AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES: son las provenientes de los diferentes procesos
industriales. Su composición varía según el tipo de proceso industrial y aún para un mismo proceso
industrial, se presentan características diferentes en industrias diferentes. Pueden ser alcalinas o
ácidas, tóxicas, coloreadas, etc. Su composición refleja el tipo de materias primas utilizado dentro
del proceso industrial.
4. AGUAS RESIDUALES AGRÍCOLAS: son las que provienen de la escorrentía superficial de las
zonas agrícolas. Se caracterizan por la presencia de pesticidas, sales y un alto contenido de sólidos
en suspensión. La descarga de esta agua es recibida directamente por los ríos o por los
alcantarillados.
MATERIALES
 Horno tostador.
 Muestra de agua.
 Balanza.
 Termómetro.
 Colador, servilletas o papel filtro.
 Vasos desechables transparentes.
 Mortero.
 Toallas absorbentes de cocina. servilletas o
 Embudo
papel filtro.
 Cono Imhoff o cualquier recipiente graduado en
 Hojas de col o repollo morado.
forma de cono (copa graduada).
 Alcohol isopropílico (de Botiquín).
 Varilla de vidrio.
 1 recipiente (capsula de porcelana o un
 Cronómetro.
frasco de compota).
 Cajas Petri o botellas de vidrio planas.
 1 probeta de 100 mL
PROCEDIMIENTOS
Figura 1. Filtrado con papel
1. DETERMINACIÓN DE LA TEMPERATURA:
La temperatura del agua es un parámetro
importante dada su influencia sobre el desarrollo
de la vida acuática. El valor máximo permisible
de temperatura es de 40°C para aguas
residuales, según el decreto 3930 de 2010
(Santos Calderon & Uribe Botero, 2010)
Mediante el empleo de un termómetro medir la
temperatura del agua in situ (en el lugar de
origen).
Luego medir la temperatura de una muestra de
agua previamente filtrada en el laboratorio con la
ayuda de un papel filtrante como se muestra en
la Figura1.
Registra los datos obtenidos en la Tabla 1.
Tomada de:
http://www.sabelotodo.org/quimica/filtrado.html#Conos_de_pape
l
Tabla 1. Resultados
temperatura
obtenidos
para
la
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
13
Temperatura Agua
in situ
Temperatura agua
filtrada
2. ANÁLISIS QUÍMICO MEDICIÓN DE pH
La lombarda o col morada contiene sustancias que actúan como indicadores ácido-base, de manera
que es capaz de aparecer roja en medio ácido, morada o azul en medio neutro y verde en medio básico,
como se observa en la Figura 2.
Figura 2. Relación Color-pH con Lombarda
Adaptada de (Schreiner et al., 1989) en (Heredia Avalos, 2006)
El rango máximo de pH aceptado para los vertimientos de aguas esta entre 5 y 9 unidades para (Santos
Calderon & Uribe Botero, 2010).
Sumergir las hojas de col previamente picadas y posteriormente maceradas en alcohol isopropílico (de
botiquín) durante unos minutos. Guardar en una botella oscura limpia, tapar y marcar. En un vaso
adicionar una muestra de agua residual sin filtrar. El otro vaso adicionar agua residual previamente
filtrada con papel filtro o servilletas.
Adicionar a ambas muestras el indicador y observar, comparar el color de las soluciones con la tabla de
relación color-pH y establecer el valor del pH. Registrar los datos obtenidos en la Tabla 2.
Tabla 2. Resultados obtenidos para el pH
Muestra
pH
Ácido
Básico
Neutro
Valor
Agua sin filtrar
Agua filtrada
3. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS TOTALES
 Pesar el recipiente vacío. Anotar.
Consiste en medir la cantidad de materia sólida  Medir con la probeta un volumen en ml de agua
contenida en una muestra de agua. El contenido
y colocarlos en el recipiente.
de sólidos totales se refiere a material remanente  Llevar al horno a una temperatura entre el rango
luego de someter la muestra a la evaporación y
propuesto (103-105°C) hasta que toda el agua
secado a 103-105°C, usando la ecuación 1:
se evapore.
 Sacar y dejar enfriar y pesar.
Ecuación 1
 Hallar los sólidos totales con la ayuda de la
Ppm sólidos totales= (PCR-PCV) x 1.000.000
ecuación 1.
Vm
 Anotar las cantidades y tiempos empleados.
Donde
PCV: peso cápsula vacía.
PCR: peso cápsula con el residuo seco.
Vm: volumen de la muestra.
1.000.000 factor de conversión de unidades
para que el resultado se exprese en mg/L.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
14
4. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS Y SÓLIDOS SUSPENDIDOS VOLÁTILES
Consiste en medir la cantidad de materia sólida suspendida en una muestra de agua. Se emplea para
evaluar el grado de contaminación de una muestra de agua residual con materia orgánica y determinar
si se requiere sedimentadores primarios para tratar el agua residual.
Determinar los sólidos suspendidos empleando la ecuación 2.
Ecuación 2.
Ppm sólidos totales= (PCR-PCV) x 1.000.000
Vm
Donde
PCR: peso cápsula con el residuo seco.
PCV: peso filtro.
Vm: volumen de la muestra.
1.000.000 factor de conversión de unidades para que el resultado se exprese en mg/L.
5. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS
Figura 3. Copa graduada.
SEDIMENTABLES
Llenar el cono Figura 3, con una muestra de agua
bien mezclada.
Dejarla sedimentar durante 35-45 min.
Remover suavemente las paredes con una varilla
de vidrio y dejar en reposo el tiempo faltante para
una hora.
Anotar los tiempos seleccionados.
Registrar el volumen de sólidos sedimentados
en unidades de mL por hora.
6. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO
PREPARACIÓN DE UN MEDIO DE CULTIVO
Preparar una gelatina sin sabor en un matraz o
una botella y tapamos con un tapón de algodón
o gasas.
Lavar las cajas Petri y las envolver en papel
reciclado.
Esterilizar las cajas y el medio de cultivo en una
olla a presión.
Esperar que la olla libere el vapor y enfrié.
Sacar los materiales y colocarlos en el mesón
limpio.
Encender un mechero o una vela y cerca de la
llama servir el medio en las cajas Petri.
Esperar que solidifique.
Si no se cuenta con cajas Petri pueden usar
7. OBSERVACIÓN AL MICROSCOPIO
Es probable que en el cultivo crezcan colonias
diferentes y eso significa que son de organismos
diferentes, por ejemplo las bacterias se observan
cremosas y brillantes mientras que los hongos se
observan filamentosos (micelio) por ello vamos a
tratar de identificarlos con el microscopio.
Tomada de: https://www.google.com.
botellas planas (de aguardiente) en ellas servir unos
60 mL de gelatina líquida y colocarles un tapón de
algodón o gasa.
Esterilizar colocándolas dentro de una olla a presión.
Esperar que la olla libere el vapor y enfrié. Sacar las
botellas y colocarlas en el mesón limpio en forma
inclinada para mejorar la superficie de aireación.
Esperar que la gelatina solidifique.
Finalmente, verter con la ayuda de una jeringa
muestra de agua sobre el medio de cultivo. Anotar
la cantidad, que debe ser menor de cuatro ml.
Dejar a temperatura ambiente unas botellas o cajas
Petri en un lugar oscuro (dentro de una caja o cajón).
Observar a las 24, 48 y 72 horas.
TINCIÓN DE BACTERIAS
Tomar un portaobjetos.
Colocar una gota de agua.
Colocar una muestra con la ayuda e un asa.
Realiazar un frotis con la ayuda de otro portaobjeto.
Dejar secar.
Fijar con alcohol
Adicionar una gota de azul de metileno y esperar 5
min.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
15
TINCIÓN DE HONGOS
Lavar con agua destilada
Sobre el porta objetos coloca una gota de azul de Secar flamenado o sea pasando el portaobjeto por
metileno.
encima de la llama del mechero.
Cortar un cuadrito de cinta pegante transparente Añadir una gota de glicerina y colocar el portabjeto.
del tamaño de un cubreobjeto.
Observar al microscopio.
Con unas pinzas coloca la cinta sobre la colonia Dibujar lo observado o registro fotográfico.
de hongos para que se adhiera. Coloca la cinta
sobre el portaobjeto con el colorante.
Observar al microscopio.
BIBLIOGRAFIA
 http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/interesantes/tratamientoresiduales/tratamienoresidual
es.html
 http://www.sabelotodo.org/quimica/filtrado.html#Conos_de_papel
 https://www.google.com.co/search?q=COPA+GRADUADA+O+CONO+Imhoff&oq=COPA+GRADU
ADA+O+CONO+Imhoff&aqs=chrome..69i57.38382j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8
 MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en
Cienicas el Desafio , 18-21.
 MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales. Obtenido de
www.santillana.com.co: http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
16
Código
004
Versión
1
Página
1 de 2
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: EXTRACCIÓN DE ADN DEL FRUTO DEL CAFÉ Y OTRAS MUESTRAS DE ORIGEN
VEGETAL Y ANIMAL
Estándares Básicos de Competencias Grados Octavo a Noveno.
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Registro mis resultados en forma organizada y sin alteración alguna (MEN, 2004).
Ciencia, tecnología y sociedad:
 Reconozco la importancia del modelo de la doble hélice para la explicación del almacenamiento y
trasmisión del material hereditario.
 Identifico la utilidad del ADN como herramienta de análisis genético.
 Argumento las ventajas y desventajas de la manipulación genética (MEN, 2004).
Desarrollo compromisos personales y sociales:
 Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas (MEN,
2004).
Derechos Básicos de Aprendizaje:
 Explica la forma como se expresa la información genética contenida en el ADN relacionando su
expresión con los fenotipos de los organismos y reconoce su capacidad de modificación a lo largo
del tiempo (por mutaciones y otros cambios), como un factor determinante en la generación de
diversidad del planeta y en la evolución de las especies.
 Comprende que la biotecnología conlleva el uso y manipulación de la información genética a través
de distintas técnicas (fertilización asistida, clonación reproductiva y terapéutica, modificación
genética, terapias génicas), y que tiene implicaciones sociales, bioéticas y ambientales.
Evidencias del Aprendizaje:
 Interpreta a partir de modelos la estructura del ADN y la forma como se expresa en los organismos,
representando los pasos del proceso de traducción (es decir, de la síntesis de proteínas).
 Relaciona la producción de proteínas en el organismo con algunas características fenotípicas para
explicar la relación entre genotipo y fenotipo.
 Explica los principales mecanismos de cambio en el ADN (mutación y otros) identificando variaciones
en la estructura de las proteínas que dan lugar a cambios en el fenotipo de los organismos y la
diversidad en las poblaciones.
 Describe distintas técnicas biotecnológicas (fertilización asistida, clonación reproductiva y
terapéutica, modificación genética, terapias génicas), explicando cómo funcionan y qué
características generan en los organismos desarrollados.
RESUMEN
En esta experiencia se propone obtener el ADN de un ser vivo vegetal (Café, banano, hígado, fríjol, etc.)
utilizando un método casero orientado por los mismos principios con los que trabajan los científicos para
investigar.
Normalmente en los laboratorios se utilizan métodos sofisticados y reactivos especiales para obtener el
ADN, porque para hacer sus estudios necesitan que la molécula este muy limpia, muy pura. El ADN se
aglomera y forma unas hebras en este caso se verán blancas, este ADN no es puro. El ADN
de una sola célula es transparente (Parque Explora, 2008).
PALABRAS CLAVE: ADN, extracción.
El ADN es una herramienta de trabajo para los científicos. Por ejemplo, a través de sus estudios se
pueden detectar enfermedades, fabricar medicamentos, producir alimentos que maduren más
lentamente, en fin, incorporar innovaciones en la medicina, agricultura, ganadería y biotecnología.
Todos los seres vivos tienen ADN, por lo tanto, lo podemos extraer (Parque Explora, 2008).
MAT ERIALES
 Tubos de ensayo
 Granos de Café, banano, hígado, frijol, entre  Gradillas
otros materiales biológicos
 Alcohol
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
17




Detergente líquido
 Cloruro de sodio (sal de cocina)
Colador
 Cajas Petri
Tenedor
 Mortero y mango
Vasos de precipitados o desechables
transparentes
PROCEDIMIENTOS
 Colar la mezcla para recuperar la parte líquida en
 Macerar el material vivo (vegetal o animal).
otro vaso o recipiente.
 Colocar el material macerado en un vaso y  Quitar las burbujas al líquido recuperado.
agregar la misma cantidad de jabón líquido  Agregar muy lentamente la misma cantidad de
(tratar de no hacer burbujas).
alcohol por las paredes del recipiente tratando de
 Agregar una cucharadita de sal.
que los dos líquidos no se mezclen.
 Mezclar suavemente.
 Esperar 15-20 min. Anotar el tiempo de espera
 Dejar en reposo 8-12 min. Anotar el tiempo de
seleccionado.
reposo seleccionado.
 Anotar lo observado y fotografiar.
ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA
¿Qué función cumple el jabón líquido en este proceso?
¿Qué función cumple la sal?
¿Qué función cumple el alcohol?
BIBLIOGRAFÍA
 Parque Explora, Guía para maestros y otros seres preguntones.
 MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en
Cienicas el Desafio , 18-21.
 MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales.
Obtenido de www.santillana.com.co: http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
18
Código
005
Versión
1
Página
1 de 3
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: IDENTIFICACIÓN DE AZÚCARES REDUCTORES Y NO REDUCTORES
PRESENTES EN LA PULPA DE CAFÉ
Estándares Básicos de Competencias Grados Octavo a Noveno.
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Identifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer
constantes o cambiar (variables) (MEN, 2004).
 Registro mis resultados en forma organizada y sin alteración alguna (MEN, 2004).
Desarrollo compromisos personales y sociales:
 Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas (MEN,
2004).
Derechos básicos de aprendizaje Grado Noveno.
 Analiza las relaciones cuantitativas entre solutos y solventes, así como los factores que afectan la
formación de soluciones.
Evidencias de aprendizaje Grado Noveno.
 Explica qué factores afectan la formación de soluciones a partir de resultados obtenidos en
procedimientos de preparación de soluciones de distinto tipo (insaturadas, saturadas y
sobresaturadas) en los que modifica variables (temperatura, presión, cantidad de soluto y disolvente)
 Predice qué ocurrirá con una solución si se modifica una variable como la temperatura, la presión o
las cantidades de soluto y solvente. q Identifica los componentes de una solución y representa
cuantitativamente el grado de concentración utilizando algunas expresiones matemáticas: % en
volumen, % en masa, molaridad (M), molalidad (m).
RESUMEN
En esta experiencia se propone identificar azúcares reductores y no reductores presentes en la Pulpa
de Café y otras sustancias de uso cotidiano mediante la reacción de Fehling y la realización de una
hidrólisis de disacáridos y polisacáridos para obtener monosacáridos con poder reductor.
PALABRAS CLAVE: Azúcar reductor, azúcar no reductor, reactivo de Fehling, hidrólisis,
monosacáridos, disacáridos, polisacáridos.
Los monosacáridos como la glucosa Figura 1. Glucosa
(Figura 1), al tener el carbono anomérico
libre, tienen poder reductor; porque su
grupo carbonilo (C=O) se puede oxidar a
ácido (COOH), al reducir a otros
compuestos.
Tomada de: http://www.drifa.com.mx/producto/glucosa/
Figura 2. Sacarosa
Los disacáridos como la sacarosa (Figura 2), al no tener
un Carbono anomérico libre, carecen de poder reductor;
sin embargo, si se hidroliza la sacarosa con ácido
clorhídrico y calor, se separa la glucosa de la fructosa, dos
monosacáridos con poder reductor.
Tomado de:
https://todoesquimica.blogia.com/2011/102406sacarosa.php
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
19
Los polisacáridos como el almidón (figura
3), al igual que los disacáridos, carecen de
poder reductor; sin embargo, cuando el
almidón se hidroliza libera amilosa y
amilopeptina, si la hidrólisis prosigue se
van liberando oligosacáridos de glucosa y
finalmente glucosas.
Figura 3. Almidón
Tomada de:
http://www.scientificpsychic.com/fitness/carbohidratos1.html
Figura 4. Reacción de Fehling.
Para observar el poder reductor de un azúcar se utiliza la
reacción de Fehling (Figura 4), donde una solución de
sulfato de cobre de color azul (reactivo) en presencia de
un azúcar reductor se transforma en óxido cuproso de
color rojo ladrillo.
Tomada
de:
http://www.lourdesluengo.es/practicas/glucidos.html
REACTIVOS Y MATERIALES
 Solución de papa
 Solución cocida de pulpa de café
 Solución de agua de azúcar
 Solución de jugo de mango
 Ácido clorhídrico al 10%
 NaOH al 10%
 Soluciones de Fehling A y B
 Agua
PROCEDIMIENTO







Encendedor
4 tubos de ensayo
Gradilla
Vaso de precipitados o desechables reciclados
Mechero
Pipetas o goteros
Trípode con rejilla
1. PREPARAR LAS SOLUCIONES Y FILTRAR LAS QUE LOS REQUIERAN
 Preparación de la solución de pulpa de café: tomar pulpa de café y colocarla en un recipiente con
agua, colocar un tapón y llevar al calentador o estufa y dejar hervir, esperar que enfrié y filtrar.
 Preparación de la solución de papa: tomar una papa cruda y rayarla adicionar un poco de agua
agitar y filtrar.
 Preparación de la solución de agua azucarada, tomar un recipiente con agua y adicionar unas
cucharadas de azúcar según la cantidad de agua.
 Solución de jugo de mango: preparar un jugo de mango sin adicionar azúcar, filtrar.
2. IDENTIFICACIÓN DE AZÚCARES
. Figura 5. Tubos de ensayo enumerados
REDUCTORES Y NO REDUCTORES
a. Enumerar los tubos de ensayo (Figura
5).
b. Añadir según el siguiente orden:
 Tubo 1: 2mL de solución de pulpa de
café + 1mL de Fehling A + 1mL Fehling
B.
 Tubo 2: 2mL de solución de papa+ 1mL
de Fehling A + 1mL de Fehling B.
Adaptada de: http://www.lourdes-luengo.es/practicas/glucidos.html
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
20
 Tubo 3: 2mL solución de agua
azucarada + 1mL de Fehling A + 1mL
de Fehling B

Tubo 4: 2mL de solución de
mango+ 1mL de Fehling A + 1mL de
Fehling B.
c. Colocar los cuatro tubos al baño María,
observar lo que ocurre, anote, haga un
registro fotográfico y comparar los
resultados con la Figura 4 y explicar.
Figura 6. Hidrólisis de un disacárido
Tabla1. Identificación de azúcares reductores y no
reductores
Solución
Reductor
No reductor
Pulpa de Café
Papa
Azúcar común
Mango
3. HIDRÓLISIS DE UN DISACÁRIDO (SACAROSA)
 Tomar el tubo 5 y añadir 2 mL de agua azucarada y
10 gotas de ácido clorhídrico.
 Calentar al mechero unos 5 min.
 Dejar enfriar
 Añadir 10 gotas de NaOH al 10% para neutralizar el
ácido (opcional).
 Añadir 1mL de Fehling A y 1mL de Fehling B
 Observar lo que ocurre y compara con la Figura 8.
 hacer un registro fotográfico.
 Explicar lo ocurrido.
Tomada de: Tomada de: http://www.lourdesluengo.es/practicas/glucidos.html
4. HIDRÓLISIS DE UN POLISACÁRIDO
(ALMIDÓN)

Tomar el tubo 6 y añadir 2mL de
solución de papa + saliva.

Calentar el tubo en baño maría
unos 10 min para favorecer la hidrólisis.

Añadir 1mL del reactivo de
Fehling A y 1 ml del reactivo de Fehling
B.

Calentar, observar y anotar los
resultados.

Comparar con la Figura 7.
Figura 7. Hidrólisis de un polisacárido
Tomada de: http://www.lourdes-luengo.es/practicas/glucidos.html
CUESTIONARIO
Según los resultados obtenidos responder:
1. ¿Qué tubos poseen azúcares reductores en el punto 1?
2. ¿De qué azúcares crees que se tratan?
3. ¿Qué ocurrió con el tubo 2 en el punto 1?
4. ¿Qué función tiene el ácido clorhídrico en el punto 2?
5. El almidón ¿tiene carácter reductor?
6. ¿Qué ocurrió con el tubo 6 en el punto 3?
BIBLIOGRAFÍA
 MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en
Cienicas el Desafio , 18-21.
 MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales.
Obtenido de www.santillana.com.co: http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
21
Código
006
Versión
1
Página
1 de 3
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: ELABORACIÓN DE UNA BEBIDA VINÍCOLA DE PULPA DE CAFÉ POR
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA.
Estándares Básicos de Competencias Grados Sexto a Noveno.
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Realizo mediciones con instrumentos y equipos adecuados a las características y magnitudes de los
objetos y las expreso en las unidades correspondientes (MEN, 2004).
 Identifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer
constantes o cambiar (variables) (MEN, 2004).
Entorno vivo:
 Comparo mecanismos de obtención de energía en los seres vivos (MEN, 2004).
Ciencia, tecnología y sociedad:
 Indago acerca del uso industrial de microorganismos que habitan en ambientes extremos (MEN,
2016).
Desarrollo compromisos personales y sociales:
 Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
Derechos Básicos de Aprendizaje Grado Sexto:
 Comprende que la temperatura (T) y la presión (P) influyen en algunas propiedades fisicoquímicas
(solubilidad, viscosidad, densidad, puntos de ebullición y fusión) de las sustancias, y que estas
pueden ser aprovechadas en las técnicas de separación de mezclas.
Derechos Básicos de Aprendizaje Grado Sexto:
 Comprende algunas de las funciones básicas de la célula (transporte de membrana, obtención de
energía y división celular) a partir del análisis de su estructura (MEN, 2016).
Evidencia de aprendizaje Grado Sexto:
 Predice qué ocurre a nivel de transporte de membrana, obtención de energía y división celular en
caso de daño de alguna de las organelas celulares (MEN, 2016).
RESUMEN
En esta experiencia se propone la elaboración de una bebida vinícola artesanal libre de alcohol mediante
la fermentación alcohólica de un zumo de pulpa de Café por acción Sacharomyces cervisiae, levadura
que transforma los azúcares presentes en la pulpa en etanol y dióxido de Carbono. Durante la
fermentación se evaluarán la cantidad de sustrato (Pulpa), cantidad de inóculo (levadura) y las
condiciones operacionales pH, temperatura, tiempo de fermentación. Posteriormente se empleará como
método de separación de mezclas la destilación. Con esto se pretende obtener una bebida con
características organolépticas aceptables y agradables para así dar valor a este residuo agroindustrial
y contribuir a disminuir la contaminación generada por su mala disposición final.
PALABRAS CLAVE: Pulpa de Café, Sacharomyces cerevisiae, Fermentación alcohólica, Bebida
vinícola artesanal.
Fermentación Alcohólica es un proceso biológico en donde en ausencia de Oxígeno los hidratos de
Carbono o azúcares son asimilados y transformados a etanol y Dióxido de Carbono (CO 2) con la
correspondiente formación de energía (Niklitschek Contente, 2010). La estequiometria de la reacción
química se resume en la ecuación 1.
Ecuación 1.
C6H12O6 Microorganismo 2C2H5OH + 2CO2 + Energía
Donde C6H12O6 corresponde a una molécula de Glucosa, 2C2H5OH dos moléculas de etanol y 2CO2 dos
moléculas de Dióxido de Carbono. Es pertinente, destacar que la glucosa es el principal azúcar
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
22
fermentable existente y que a partir de esta ecuación se obtiene el rendimiento teórico máximo de etanol
0,51 g de etanol por 1 g de glucosa asimilada (Niklitschek Contente, 2010). Las principales responsables
de esta transformación son las levaduras. La Saccharomyces cerevisiae, es la especie de levadura
usada con más frecuencia. Por supuesto, que existen estudios para producir alcohol con otros hongos
y bacterias como, la Zymomonas mobilis, pero la explotación a nivel industrial es mínima (Vázquez &
Dacosta , 2007).
MATERIALES:
 Botellas plásticas (Biorreactores)
 Pulpa de café
 Papel aluminio
 Agua
 Bomba plástica
 Azúcar
 Beakers o frascos de compota
 Levadura Sacharomyces cervisiae
 Estufa o mechero con trípode
 Cronómetro
 Termómetro
 Colador
 Aguja
 Papel filtro o servilletas
PROCEDIMIENTOS
2. PREPARACIÓN DEL ZUMO
 Lavar con agua limpia la pulpa fresca.
1. ACTIVACIÓN DE LA LEVADURA
 Colocar a hervir la pulpa en agua.

Calentar agua hasta una temperatura  Dejar reposar hasta una temperatura entre 32entre 32-38°C.
38°C.

Adicionar azúcar.
 Colar y posteriormente filtrar.

Adicionar levadura.
 Añadir azúcar al filtrado.

Esperar entre 5-10 min.
 Adicionar levadura activada (inóculo).

Verificar la actividad de la levadura  Servir en la botella hasta el aforo y colocar una
mediante la presencia de burbujas de gas.
bomba plástica previamente perforada con una
Anotar las cantidades empleadas y el tiempo.
aguja (varias veces).
 Forrar la botella con papel aluminio.
Tabla 1. Valores empleados
Variables
Valor/Cantidad
Tabla 2. Valores empleados
Temperatura
Agua
Azúcar
Levadura
Tiempo
Variables
Sustrato (pulpa)
Agua
Azúcar
Levadura
Tiempo
Valor/Cantidad
Temperatura
3. FERMENTACIÓN
Dejar en un lugar seco y cálido (21-27°C). Al día
siguiente, mover la botella con el fin de mezclar
los sólidos del fondo, repetir este proceso cada 4
horas durante los próximos días solo si hay
presencia de burbujas de gas.
El día que no haya presencia de burbujas de gas
(establecer el día), filtrar y separar los sólidos del
fondo de la parte líquida.
Colocar el líquido en otra botella limpia y tapar.
En los días siguientes dejar en reposo y
observar.
Establecer los días de la fermentación.
4. DESTILACIÓN
Realizar el montaje de la Figura 1, para la destilación o
separación por diferencia de los puntos de ebullición.
Consultar cual es el punto de ebullición del alcohol etílico
y el del agua.
Figura 1. Montaje para la destilación
Tabla 3. Valores empleados
Variables
Temperatura
Azúcar
Valor/Cantidad
Tomada de:
https://www.google.com.co/search?q=destilaci%C3%B3n&sourc
e=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiHiv6St4_XAhWM6CY
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
23
Inóculo (levadura)
Tiempo de fermentación
Tiempo de maduración
KHZD2DbQQ_AUICigB&biw=1137&bih=735#imgrc=UbNXWFK7
NN9hjM:
ACTIVIDAD:
1. ¿Porque la temperatura de activación de la levadura propuesta es entre 32-38?
2. ¿Qué crees que ocurriría si la temperatura de activación de la levadura es menor?
3. ¿Qué crees que ocurriría si la temperatura de activación de la levadura es mayor
4. ¿Porque se observan burbujas en la activación y en la fermentación? ¿De qué gas se trata?
5. ¿Qué sustancia se separó con la destilación?
BIBLIOGRAFIA
 MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en
Cienicas el Desafio , 18-21.
 MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales.
Obtenido de www.santillana.com.co: http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf
 Niklitschek Contente, T. A. (2010). SELECCIÓN DE CONDICIONES DE
FERMENTACIÓN DE RESIDUOS DE LENGA PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOETANOL.
Santiago de Chile: UNIVERSIDAD DE CHILE.
 Vázquez , H. J., & Dacosta , O. (2007). Fermentación alcohólica: Una opción para la
producción de energía renovable a partir de desechos agrícolas. Ingeniería, investigación
y tecnología.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
24
Código
007
Versión
1
Página
1 de 3
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: PREPARACIÓN UN MEDIO DE CULTIVO MICROBIANO CON PULPA DE CAFÉ
Estándares Básicos de Competencias Grados Sexto a Noveno
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden
permanecer constantes o cambiar (variables) (MEN, 2004).
 magnitudes de los objetos de estudio y las expreso en las unidades correspondientes (MEN, 2004).
 Registro mis observaciones y resultados utilizando esquemas, gráficos y tablas (MEN, 2004).
 Registro mis resultados en forma organizada y sin alteración alguna (MEN, 2004).
 Saco conclusiones de los experimentos que realizo, aunque no obtenga los resultados esperados
(MEN, 2004).
Derechos Básicos de Aprendizaje Grado Noveno.

Analiza las relaciones cuantitativas entre solutos y solventes, así como los factores que afectan
la formación de soluciones (MEN, 2016).
Evidencias de aprendizaje

Explica qué factores afectan la formación de soluciones a partir de resultados obtenidos en
procedimientos de preparación de soluciones de distinto tipo (insaturadas, saturadas y
sobresaturadas) en los que modifica variables (temperatura, presión, cantidad de soluto y
disolvente) (MEN, 2016).

Predice qué ocurrirá con una solución si se modifica una variable como la temperatura, la
presión o las cantidades de soluto y solvente (MEN, 2016).
RESUMEN
En esta experiencia se propone preparar un medio de cultivo sólido empleando el residuo agroindustrial
pulpa de Café como material de enriquecimiento o fuente de hidratos de carbono. Este medio se
empleará posteriormente para aislar y replicar el hongo Aspergillus sp, que crece de manera silvestre
sobre a pulpa de Café.
PALABRAS CLAVE: Medio de cultivo, pulpa de Café, Aspergillus sp
Un medio de cultivo es un conjunto de nutrientes, factores de crecimiento y otros componentes que
crean las condiciones necesarias para el desarrollo de los microorganismos. La diversidad metabólica
de estos es tan grande que la variedad de medios de cultivo es enorme, no existiendo un medio de
cultivo universal adecuado para todos los microorganismos. La mayoría de los microorganismos
requieren nutrientes complejos similares en composición a los líquidos orgánicos del cuerpo humano.
Por eso, la base de muchos medios de cultivo es una infusión de extractos de carne y Peptona a la que
se añadirán otros ingredientes.
El agar es un elemento solidificante muy empleado para la preparación de medios de cultivo. Se licúa
completamente a la temperatura del agua hirviendo y se solidifica al enfriarse a 40 grados. Con mínimas
excepciones no tiene efecto sobre el crecimiento de los microorganismos y no es atacado por aquellos
que crecen en él. La Gelatina es otro agente solidificante, pero se emplea mucho menos ya que
bastantes bacterias provocan su licuación.
En los diferentes medios de cultivo se encuentran numerosos materiales de enriquecimiento como
hidratos de carbono, suero, sangre completa, bilis, etc. Los hidratos de Carbono se adicionan por dos
motivos fundamentales: para incrementar el valor nutritivo del medio y para detectar reacciones de
fermentación de los microorganismos que ayuden a identificarlos. El suero y la sangre completa se
añaden para promover el crecimiento de los microorganismos menos resistentes.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
25
La pulpa de Café es esencialmente rica en hidratos de Carbono, proteínas y minerales (especialmente
potasio) y también contiene cantidades apreciables de taninos, sustancias pécticas, azúcares
reductores, azúcares no reductores, cafeína, ácido clorogénico, y el ácido cafeico como se observa en
la Tabla 1 (Murthy & Madhava, 2012).
Tabla 1. Composición química de la pulpa de café
Parámetros (%)
Pulpa de café
Celulosa
63.0 ± 2.5
Hemicelulosa
2.3 ± 1.0
Proteínas
11.5 ± 2.0
Grasas
2.0 ± 2.6
Fibra total
60.5 ± 2.9
Polifenoles totales
1.5 ± 1.5
Azúcares totales
14.4 ± 0.9
Sustancias pécticas
6.5 ± 1.0
Lignina
17.5 ± 2.2
Taninos
3.0 ± 5.0
Ácido clorogénico
2.4 ± 1.0
Cafeína
1.5 ± 1.0
Fuente: Adaptada de (Murthy & Madhava, 2012).
MATERIALES:
 Pulpa de Café
 Matraz
 Agar o gelatina sin sabor
 Cajas Petri o botellas transparentes planas
de vidrio
PROCEDIMIENTOS.
1. PREPARACIÓN DE MEDIO DE CULTIVO.
 Colocar en un matraz agua y pulpa de Café.
 Calentar.
 Adicionar gelatina sin sabor o Agar, agitar.
 Colocar un tapón de algodón o gasa.
 Esterilizar.
 Anotar las cantidades empleadas para
estandarizar la técnica. Tabla 1.
 Olla a presión
 Pedazo de malla metálica
 Algodón o gasa
 Estufa o mechero con trípode
 Alcohol
 Limpión o servilletas
2. PREPARACIÓN DE LAS CAJAS PETRI.
 Lavar las cajas Petri
 Secarlas
 Envolverlas en papel reciclado.
 Esterilizar
3. ESTERILIZACIÓN
 Colocar dentro de una olla a presión agua y una
Tabla 1. Cantidades empleadas.
malla metálica sobre el agua.
 Colocar en el interior el material a esterilizar
Solución
Cantidad empleada
(cajas Petri y medio de cultivo)
Gelatina
 Tapar
 Poner al fuego.
Agua
 Esperar que la olla pite.
 Apagar y dejar en reposo.
Pulpa de Café
 Sacar el material y dejar secar.
4. SERVIR EL MEDIO
5. CONSERVACIÓN
 Limpiar el mesón con agua y luego con  Guardar el medio de cultivo hasta su uso en una
alcohol.
nevera a 4 grados.
 Usar tapabocas y guantes.
 Otra forma es envolver forrar las cajas con papel
 Encender dos o tres mecheros sobre el
plástico de alimentos, para mantenerlas aisladas
mesón limpio.
de la contaminación y conservarlas en un lugar
fresco y seco por no más de tres a cinco días.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
26
 En medio de los mecheros colocar una caja
Petri esterilizada.
 Servir rápidamente el medio de cultivo
previamente preparado y esterilizado.
 Dejar solidificando.
 Dejar 24 horas para comprobar que no
existe contaminación
ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA.
1. Teniendo como referencia la Tabla 1, cuales de los componentes de la Pulpa de Café crees
que enrriqueceran el medio de cultivo preparado?
2. Para que crees que se esteriliza el medio de cultivo y los mateiales.
3. Escribe una formulación para elaborar este medio de cultivo teniendo en cuenta las
cantidades empleadas por ti en esta experincia.
BIBLIOGRAFIA
 MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en
Cienicas el Desafio , 18-21.
 MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales.
Obtenido de www.santillana.com.co: http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf.
 http://www.ugr.es/~cjl/medios%20de%20cultivo.pdf
 http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/SeminarioMedios.htm
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
27
Código
008
Versión
1
Página
1 de 3
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: ELABORACIÓN DE BIORREACTORES PARA FERMENTACIÓN EN ESTADO SÓLIDO
Estándares Básicos de Competencias Grados Sexto a Noveno.
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 (MEN, 2004).
 Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden
permanecer constantes o cambiar (variables) (MEN, 2004).
 Propongo modelos para predecir los resultados de mis experimentos (MEN, 2004)..
 Realizo mediciones con instrumentos adecuados a las características y magnitudes de los objetos
(MEN, 2004).
 Utilizo las matemáticas como herramienta para modelar, analizar y presentar datos (MEN, 2004).
RESUMEN
En esta experiencia se propone elaborar biorreactores con materiales económicos y/o reciclados para
posteriormente emplearlos en el desarrollo de prácticas relacionadas con procesos fermentativos,
especialmente los relacionados con la Fermentación en Estado Sólido.
Palabras Clave: Fermentador, Fermentación.
Biorreactor o Fermentador. Elemento central para la realización de fermentaciones, recipiente
equipado con sistemas de medida (temperatura, pH, volumen), de entrada y de salida (para el cultivo
fermentado, para la evacuación del aire, para la evacuación del Dióxido de Carbono y evacuación del
microorganismo en exceso) algunos con un motor que permite agitar el sustrato evitando así la
formación de gradientes de concentración y temperatura. (Make your own fuel, 2006) en (Vázquez &
Dacosta,2007).
Existen diversas opciones para disponer de esta tecnología; por ejemplo, construir una instalación
simple (Make your own fuel, 2006) en (Vázquez & Dacosta,2007), hasta la adquisición de una instalación
completa con especificaciones técnicas adecuadas a las características concretas del proceso. Entre
estas dos opciones existen múltiples posibilidades caracterizadas por diferentes precios, volúmenes,
tecnologías, modos de funcionamiento (discontinuo, fed batch, continuo, cascada, entre otros) (Monte
et al., 2003) y (Bailey, 1986) en (Vázquez & Dacosta, 2007). La elección depende de los recursos
económicos disponibles y del interés por desarrollar una tecnología propia (Vázquez & Dacosta, 2007).
PROCEDIMIENTOS:
Elaborar un biorreactor de geometría cilíndrica, con un tubo de PVC con dimensiones de 10 cm de
diámetro, 12 cm de alto (Fig. 1A). El biorreactor a los 6 cm de altura contiene ocho perforaciones, con
tornillos para sostener unas mallas metálicas que son el soporte o cama para el sustrato sólido (Fig. 1B)
en la base biorreactor hay un orifico para la aireación. El diseño del biorreactor cilíndrico se le reconoce
al equipo de trabajo del CIBIOT, en la Universidad Pontificia Bolivariana.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
28
Figura 1. Diseño del biorreactor cilíndrico
Fuente: Zurich Franco Senior
Como sistema experimental para realizar los ensayos preliminares a mayor escala elaborar un
biorreactor de geometría rectangular, con bandejas plásticas recicladas (Fig. 2A). El biorreactor a los 5
cm de altura contiene seis perforaciones, con tornillos para sostener unas mallas metálicas que son el
soporte o cama para el sustrato sólido (Fig. 2B) en la base biorreactor hay un orifico para la aireación.
El diseño del biorreactor rectangular es de la autora de la guía.
Figura 2. Diseño del biorreactor en bandeja
Fuente: Zurich Franco Senior
ACTIVIDAD
1. Qué otros materiales se pueden emplear para se puede emplear para elaborar estos
biorreactores.
2. Diseña un modelo de biorreactor para fermentación en estado sólido.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
29
BIBLIOGRAFIA
 MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en
Cienicas el Desafio , 18-21.
 MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales.
Obtenido de www.santillana.com.co: http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf
 Vázquez , H. J., & Dacosta , O. (2007). Fermentación alcohólica: Una opción para la
producción de energía renovable a partir de desechos agrícolas. Ingeniería, investigación
y tecnología.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
30
Código
009
Versión
2
Página
1 de 3
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: AISLAMIENTO DE Aspergillus Sp DEL RESIDUO PULPA DE CAFÉ
Estándares Básicos de Competencias Grados Sexto a Noveno.
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Realizo mediciones con instrumentos y equipos adecuados a las características y magnitudes de los
objetos y las expreso en las unidades correspondientes (MEN, 2004).
 Identifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer
constantes o cambiar (variables) (MEN, 2004).
Entorno vivo:
 Comparo mecanismos de obtención de energía en los seres vivos (MEN, 2004).
Ciencia, tecnología y sociedad:
 Indago acerca del uso industrial de microorganismos que habitan en ambientes extremos (MEN,
2016).
Desarrollo compromisos personales y sociales:
 Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
RESUMEN
En esta experiencia se propone aislar el hongo Aspergillus Sp, del residuo Pulpa de Café, El hongo será
aislado de los residuos de pulpa de café en agua, agitando durante 2 horas, se harán diluciones y se
inoculará en cajas Petri sobre extracto de pulpa de café-agar al 10% (Pandeya, y otros, 2000). A partir
de los aislamientos primarios, se harán repiques en un medio de cultivo que contiene pulpa de Café,
Los cultivos, se incubaran en posición invertida por un periodo de 8-10 días, a temperatura ambiente.
PALABRAS CLAVE: Pulpa de Café, Aspergillus Sp, aislamiento, diluciones, repiques.
Aspergillus Sp, es un hongo filamentoso, con muchas especies ampliamente distribuidas en la
naturaleza, presente en frutas, vegetales y otros sustratos como la pulpa de café y es utilizado en
procesos fermentativos en estado sólido (Murthy & Madhava, 2010). Hongos pertenecientes a la clase
Deuteromycetes, su taxonomía se describe en la Tabla 1.
Tabla 1. Taxonomía de Aspergillus sp
Reino:
Fungi
División:
Mycota
Subdivisión:
Eumycota
Clase:
Deuteromycetes
Subclase:
Plectomycetidae
Orden:
Eurotiales
Familia:
Eurotiaceae
Asperguillus
Género:
Fuente: Adaptada de (Useche Y., Peña Venegas C., Cardona Vanegas G, 2007)
Diferentes especies del género Aspergillus sp, tienen mucha importancia económica porque se usa en
muchas industrias de la fermentación, ofrecen oportunidades potenciales para ser utilizados en
bioprocesos gracias a su capacidad biotransformadora al utilizar residuos agroindustriales como soporte
y sustrato para su crecimiento. Son capaces de degradar compuestos ligninolíticos y de celulosa; sus
productos son generalmente considerados GRAS (generally regarded as safe), lo que permite su
aplicación en la industria de alimentos tanto para animales como el hombre (de Vries R. y Visser, J.
2001).
MATERIALES
 Biorreactores
 Pulpa de café
 Algodón o gasa
 Matraz
 Papel plástico para envolver alimentos
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
31
 Agar o gelatina sin sabor
 Cajas Petri o botellas transparentes planas
de vidrio
 Asa para hongos o un pedazo de alambre
dulce
 Pedazo de malla metálica
PROCEDIMIENTOS
1.
AISLAMIENTO
PRIMARIO
DEL
MICROORGANISMO

En un matraz colocar una cantidad
determinada de agua.

Agregar en un 10% pulpa de Café.

Agitar durante casi dos horas. Diseña
una estrategia para agitar.
1. INOCULACIÓN O SIEMBRA
 Limpiar el mesón con agua y luego con
alcohol.
 Usar tapabocas y guantes.
 Encender dos o tres mecheros sobre el
mesón limpio.
 En medio de los mecheros colocar una caja
Petri que contenga medio de cultivo
previamente preparado y esterilizado.
 Rápidamente
adicionar
la
dilución
seleccionada sobre el medio de cultivo.
 Incubar dentro de una caja de cartón.
 Observar todos los días.
 Anotar las observaciones.
 Realizar registro fotográfico.
3. RECONOCIMIENTO
MACROSCÓPICO
DE LAS COLONIAS DE Aspergillus sp
Hacer el reconocimiento macroscópico de las
colonias teniendo en cuenta las siguientes
características.
 Tamaño: Grande, mediana, pequeña.
 Color: Ver en la superficie, al reverso de la
caja Petri o por difusión al medio.
 Estufa o mechero con trípode
 Col morada
 Alcohol
 Limpión o servilletas
 Hojas de papel reciclado
 Olla a presión
2. PREPARACIÓN DE DILUCIONES
Realizar diluciones hasta 10-8 de la solución inicial,
utilizando 9 ml de agua y un ml de solución como se
muestra en la Figura 1.
Figura1. Diluciones.
Fuente: Zurich Vilayne Franco Senior.
2. REPLICA DEL MICROORGANISMO
 Tomar la caja Petri con el cultivo inicial.
 Seleccionar las mejores colonias (menos
contaminadas, donde el hongo se desarrolló
mejor).
 Limpiar el mesón con agua y luego con alcohol.
 Usar tapabocas y guantes.
 Encender dos o tres mecheros sobre el mesón
limpio.
 En medio de los mecheros colocar una caja Petri
que contenga medio de cultivo previamente
preparado y esterilizado.
 Colocar el asa en el mechero para esterilizar.
 Enfriar en el medio.
 Tomar
una
muestra
de
las
colonias
preseleccionadas.
 Sembrar en el medio.
 Quemar el asa para matar restos del hongo.
 Marcar la caja Petri.
 Incubar invertido.
4. RECONOCIMIENTO MICOSCÓPICO
En un portaobjeto colocar una gota de agua y con la
ayuda de un asa tomar una muestra, colocarla en el
agua y colocar un cubreobjetos encima. Observar al
microscopio en 10X y 40X esto nos permite ver al
hongo en estado vivo, repetir el procedimiento con
una gota de glicerina y observar en 100X hacer el
reconocimiento microscópico del conidióforo liso,
vesícula subesférica, cabezuelas radiadas, conidios
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
32
 Consistencia: Viscosa, mantecosa, friable,
dura.
 Superficie: Brillante, lisa, granular, rugosa,
aterciopelada, terrosa, algodonosa.
Realiza registro fotográfico.
Registrar los resultados en la Tabla 2.
ornamentadas con verrugas y crestas, esféricas.
Figura 2.
Realiza registro fotográfico.
Figura 2. Hongo Aspergillus sp
Tabla 2. Características macroscópicas de las
colonias.
Características
observadas
Tamaño
Color
Consistencia
Superficie
Tomado de (Useche Y., Peña Venegas C., Cardona
Vanegas G, 2007).
ACTIVIDADES
1. Buscar en internet fotografías de colonias de Aspergillus sp para realizar la identificación del
hongo.
2. ¿Por qué es recomendable hacer diluciones de la solución inicial donde se aisló Aspergillus sp?
3. ¿Para qué se realizan repiques del cultivo inicial?
4. ¿Por qué crees que se preparó un medio de cultivo enriquecido con pulpa de Café para aislar y
cultivar al hongo?
BIBLIOGRAFÍA




MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en
Cienicas el Desafio , 18-21.
MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales.
Obtenido
de
www.santillana.com.co:
http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf.
Murthy, P., & Madhava, N. M. (2010). Protease production by Aspergillus oryzae in solid
state fermentation utilizing coffee by-products. . World Applied Science Journal, 199–
205.
de Vries R. y Visser, J. 2001. Microbiol. & Molecular Biology Reviews. 65:4, 497-522.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
33
Código
010
Versión
1
Página
1 de 4
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: OBTENCIÓN DE PECTINASAS POR FERMENTACIÓN EN ESTADO SÓLIDO DE
PULPA DE CAFÉ
Estándares Básicos de Competencias Grados Sexto a Noveno.
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Realizo mediciones con instrumentos y equipos adecuados a las características y magnitudes
de los objetos y las expreso en las unidades correspondientes (MEN, 2004).
 Identifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden
permanecer constantes o cambiar (variables) (MEN, 2004).
Entorno vivo:
 Comparo mecanismos de obtención de energía en los seres vivos (MEN, 2004).
Ciencia, tecnología y sociedad:
 Indago acerca del uso industrial de microorganismos que habitan en ambientes extremos (MEN,
2004).
Desarrollo compromisos personales y sociales:
 Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
(MEN, 2004).
Derechos Básicos de Aprendizaje Grado Sexto:
 Comprende algunas de las funciones básicas de la célula (transporte de membrana, obtención
de energía y división celular) a partir del análisis de su estructura (MEN, 2016).
Evidencia de aprendizaje Grado Sexto:
 Predice qué ocurre a nivel de transporte de membrana, obtención de energía y división celular
en caso de daño de alguna de las organelas celulares (MEN, 2016).
Derechos Básicos de Aprendizaje Grado Séptimo:
 Comprende que en las cadenas y redes tróficas existen flujos de materia y energía, y los
relaciona con procesos de nutrición, fotosíntesis y respiración celular (MEN, 2016).
Evidencia de aprendizaje Grado Séptimo:
 Reconoce las principales funciones de los microorganismos, para identificar casos en los que
se relacionen con los ciclos biogeoquímicos y su utilidad en la vida diaria (MEN, 2016).
RESUMEN
En esta experiencia se propone obtener pectinasas a partir del aprovechamiento del residuo pulpa de
café como sustrato, por medio de la fermentación en estado sólido con el hongo Aspergillus sp. El
microorganismo se aislará del sustrato; posteriormente, se evaluará durante el proceso de fermentación
la influencia de variables como el pH, % humedad, aireación y el tiempo de incubación del hongo sobre
la producción de pectinasas y finalmente evaluamos la actividad pectinasa.
PALABRAS CLAVE: Pectinasas, Pulpa De Café, Aspergillus Sp, Fermentación en Estado Sólido.
Fermentación en Estado Sólido (FES). Consiste en el crecimiento de microorganismos sobre partículas
sólidas en ausencia de agua libre en el sistema. El agua se encuentra ligada de una forma compleja a
la matriz sólida, ya sea adsorbida en la superficie de las partículas o atrapada dentro de la región capilar
del sólido (Dustet Mendoza & Izquierdo Kulich, 2004). La FES es considerada como una herramienta
útil para la conservación de la energía como biomasa, para el tratamiento de residuos sólidos y para la
producción de moléculas de alto valor agregado tales como, enzimas, ácidos orgánicos, metabolitos
secundarios biológicamente activos (Dustet Mendoza & Izquierdo Kulich, 2004). Una de las mayores
ventajas que ofrece la FES es la utilización de residuos agroindustriales como, por ejemplo, la pulpa de
café (Dustet Mendoza & Izquierdo Kulich, 2004).
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
34
Se seleccionó como sustrato el residuo agroindustrial pulpa de café por su disponibilidad y reportes en
la literatura como rica en naturaleza orgánica lo cual la convierte en un sustrato ideal para procesos
microbianos en la producción de productos de valor agregado; como enzimas, ácidos orgánicos,
compuestos de sabor y aroma, y setas. (Pandeya, y otros, 2000). Entre los componentes orgánicos
presente en la pulpa de café se incluyen sustancias pécticas (Murthy & Madhava, 2012). También se
ha obtenido pectinasas de la pulpa de café por FES y FL con A. niger V22B35 (Pandeya, y otros, 2000).
Estudios realizados en la India, obtuvieron enzimas como: amilasa, proteasa y xilanasa mediante SSF
utilizando como sustrato subproductos del café con organismos fúngicos como N.crassa, A. oryzae,
Penicillium sp y A. niger (Murthy & Madhava, 2010).
Figura 1. Diagrama de flujo obtención de pectinasas por FES a partir de la pulpa de café
Fuente: Zurich Vilayne Franco Senior.
MATERIALES
 Biorreactor de bandeja
 Pulpa de café
 Bombas de aire para pecera
 Col Morada
 Papel plástico de envolver alimentos
 Agua
 Mangueras
 Estufa o mechero con trípode
 Matraz
 Olla
 Papel Filtro
 Colador
 Pipeta o gotero
 Biorreactor cilíndrico
PROCEDIMIENTOS
2. MEDICIÓN DE pH.
1. DETERMINAR EL pH DE LA PULPA
Preparar una solución de pulpa de Café en agua,
Este debe tener valores entre (4,5-5,5).
adicionar lentamente el Bioindicador gota a gota,
 Preparación del Bioindicador: Cocinar en anotar la cantidad de Bioindicador, los cambios de
agua hojas de lombarda o repollo morado
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
35
previamente picadas hasta que hierva y el
agua se coloree. Dejar enfriar. Colar o filtrar
Registra los valores de las cantidades
empleadas y el tiempo de cocción. Tabla 1.
Tabla 1. Cantidades empleadas
Materiales
Cantidades
Repollo
Agua
Tiempo de
cocción
color y establecer el valor del pH. Comparando con
la Figura 2. Anotar los resultados Tabla 2.
Figura 2. Relación Color-pH con Lombarda
Adaptada de (Schreiner et al., 1989) en (Heredia
Avalos, 2006).
Tabla 2. Resultados obtenidos para el pH.
Solución
Cantidad
indicador
Color
inicial
Color
final
Valor
numérico
pH
Pulpa de
café en
agua.
3. PREPARACIÓN DEL INÓCULO
En unos ml de agua disolver una muestra del
hongo proveniente de un cultivo preestablecido e
identificado.
Recuerda no utilizar mucha agua para no alterar
el % de humedad natural del sustrato (pulpa de
Café).
4. MONTAJE DE LA FES
En un biorreactor, colocar pulpa de Café sin
tratamientos previos de reducción de tamaño de
partícula, ni esterilización, con % de humedad
natural.
Inocular al 20% V/V con un caldo de esporas de
Aspergillus sp.
Tapar con papel plástico y hacer unos orificios
con un asa. Colocar aireación húmeda, como se
observa en la figura 3.
Dejar fermentando a temperatura ambiente en un
lugar oscuro.
Tabla 3. Valores empleados y obtenidos.
Materiales
Cantidades/Valores
5.
Pulpa de Café
Caldo de esporas
Tiempo de
fermentación
Temperatura ambiente
MUESTREO
Tomar muestras se tomarán muestras de la
fermentación a las 48-72-120 horas a las cuales se
les determinara el pH para evaluar la influencia estas
variables sobre la producción de pectinasas.
Figura 3.
Fuente: Zurich Vilayne Franco Senior
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
36
6. FILTRACIÓN
Las enzimas pectinasas serán recuperadas a las
48-72-120 horas por filtrado con papel y en
mayor escala con prensado del medio sólido
(Rousses, 1985).
Realizar un filtrado Figura 3, con el fin de separar
el residuo sólido o biomasa (pulpa de café) del
caldo de pectinas, se espera usar el residuo
sólido como abono orgánico para el mismo
cultivo o plantación de café, como sustrato para
la producción de zetas cosmestibles en la región,
o lombricultivo (Murthy & Madhava, 2012).
Figura 4. Filtrado con papel
Tomada de:
http://www.sabelotodo.org/quimica/filtrado.html#Conos_de_pape
l
7. ANÁLISIS PARA DE TERMINAR
PECTINASAS
La actividad exopectinolítica se evaluará
mediante la determinación de los carbohidratos
reductores (Trejo-Aguilar et al.,1996) en
(Martínez Trujillo, Aranda, & Aguilar Osorio,
2012).
En un tubo de ensayo añadir según el siguiente
orden:

2ml. de solución de pulpa de café

1ml. de Fehling A

1ml.Fehling B.
Colocar el tubo al baño María, observar lo que
ocurre, anote, haga un registro fotográfico y
comparar los resultados con la Figura 4.
8. HOMOGENIZACIÓN DE UN JUGO
Las pectinasas son empleadas para clarificar y
homogenizar jugos.
Colocar cuatro muestras de jugo de guayaba en
recipientes separados.








El primero será la muestra control.
Al segundo adicionar filtrado de 48 horas.
Al tercer adicionar filtrado de 72 horas.
Al cuarto adicionar filtrado de 120 horas.
Agitar.
Esperar un rato.
Observar los resultados.
Anota los resultados.
Figura 4. Reacción de Fehling.
Tomada de: http://www.lourdesluengo.es/practicas/glucidos.html
ACTIVIDADES
1. ¿Por qué es importante medir el pH del sustrato y de las muestras de la fermentación?
2. ¿Cómo influyo la temperatura en el desarrollo del hongo durante la fermentación?
3. Consulta sobe otras técnicas para determinar la actividad pectinasa.
4. Estandariza la técnica con valores teniendo en cuenta los que empleaste en esta práctica.
BIBLIOGRAFIA
 MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en
Cienicas el Desafio , 18-21.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
37
 MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales.
Obtenido de www.santillana.com.co: http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf.
 Dustet Mendoza, J. C., & Izquierdo Kulich, E. (2004). Aplicación de balances de masa y
energía al proceso de fermentación en estado sólido de bagazo de caña. Biotecnología
Aplicada , 85-91.
 Martínez Trujillo, A., Aranda, J. S., & Aguilar Osorio, G. (2012). Producción de Pectinasas
por Aspergillus flavipes FP-500 en Cultivo Alimentado. Revista de la Sociedad Mexicana de
Biotecnología y Bioingeniería A.C., 47-66.
 Murthy, P. S., & Madhava, N. M. (2012). Sustainable management of coffee industry byproducts and value addition—A review. Resources, Conservation and Recycling, 45– 58.
 Murthy, P., & Madhava, N. M. (2010). Protease production by Aspergillus oryzae in solid
state fermentation utilizing coffee by-products. . World Applied Science Journal, 199–205.
 Pandeya, A., Soccol, C. R., Niga, P., Brand, D., Mohan, R., & Roussos, S. (2000).
Biotechnological potential of coffee pulp and coffee husk for bioprocesses. Biochemical
Engineering Journal, 153–162.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
38
Código
011
Versión
1
Página
1 de 2
GUIA DE TRABAJO PRÁCTICO-LABORATORIO
TEMÁTICA: PREPARACIÓN UN MEDIO DE CULTIVO PARA CULTIVAR TEJIDOS VEGETALES IN
VITRO
Estándares Básicos de Competencias Grados Sexto a Noveno
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Identifico y verifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden
permanecer constantes o cambiar (variables) (MEN, 2004).
 Registro mis observaciones y resultados utilizando esquemas, gráficos y tablas (MEN, 2004).
 Registro mis resultados en forma organizada y sin alteración alguna (MEN, 2004).
 Saco conclusiones de los experimentos que realizo, aunque no obtenga los resultados esperados
(MEN, 2004).
Derechos Básicos de Aprendizaje Grado Noveno.

Analiza las relaciones cuantitativas entre solutos y solventes, así como los factores que afectan la
formación de soluciones (MEN, 2016).
Evidencias de aprendizaje

Explica qué factores afectan la formación de soluciones a partir de resultados obtenidos en
procedimientos de preparación de soluciones de distinto tipo (insaturadas, saturadas y
sobresaturadas) en los que modifica variables (temperatura, presión, cantidad de soluto y
disolvente) (MEN, 2016).

Predice qué ocurrirá con una solución si se modifica una variable como la temperatura, la presión
o las cantidades de soluto y solvente (MEN, 2016).
RESUMEN
En esta experiencia se propone preparar un medio de cultivo sólido empleando azúcar como material
de enriquecimiento o fuente de hidratos de carbono y gelatina sin sabor como material solidificante. Este
medio se empleará posteriormente para cultivar tejidos vegetales in vitro.
PALABRAS CLAVE: Cultivo de tejidos vegetales, cultivo in-vitro,
Una parte importante del cultivo in vitro son los Medios de Cultivo ya que en ellos se encuentran las
sustancias necesarias para el crecimiento y desarrollo de los tejidos vegetales. Un medio de cultivo es
una solución acuosa o sólida en donde se encuentran disueltas sales minerales que aportan los
elementos esenciales Macronutrientes (N, P, K, S. Ca y Mg) y Micronutrientes (Fe, B, Mn, Zn, Cu, Mo, y
Co). Normalmente es imprescindible una fuente de carbono, generalmente la sacarosa, debido a la
escasa actividad fotosintética de los tejido in vitro. Además, el medio puede ser enriquecido con
aminoácidos, vitaminas y reguladores del crecimiento como se muestra en la Tabla 1.
Tabla 1. Composición de medios de cultivo para células vegetales
Componentes
Características y ejemplos
Agua destilada
Representa el 95% del medio nutriente
Generalmente se usa sacarosa. La fuente de carbono se necesita porque
los explantos no son completamente autótrofos, y no pueden cubrir sus
necesidades con la fotosíntesis que pueden realizar in Vitro
Macroelementos (N, P, K, Ca, Mg, S) y microelementos (Fe, Co, zn, Ni, B,
Al, Mn, Mo, Cu, I), en una proporción adecuada para la planta elegida.
Vitaminas B1, B2, B6, vitamina H, vitamina E, ácido fólico, ácido nicotínico,
entre otras.
Auxinas: promueven la elongación celular, la formación de callos y raíces
adventicias, inhiben la formación de brotes axilares adventicios y, a veces,
inhiben la embriogénesis.
Citoquininas: promueven la división celular, regulan el crecimiento y el
desarrollo de los tejidos vegetales
Fuente de
carbono
Sustancias
inorgánicas
Vitaminas
Hormonas y
reguladores del
crecimiento
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
39
Otras: giberelinas, ácido absícico, etileno.
Mezclas de
sustancias poco
definidas
Ejemplos: extracto de levadura, extractos vegetales.
Usados como soporte. Incluyen agar, azarosa, otros polisacáridos, lana de
vidrio, papel de filtro, arena.
Adaptada del Libro Biotecnología, UNQ 2006.
Materiales inertes
MATERIALES:
 1 sobre de gelatina sin sabor
 20 g de azúcar
 750 ml. de agua caliente
 Mechero
 Olla a presión
PROCEDIMIENTOS.
1. PREPARACIÓN DE MEDIO DE CULTIVO.
 Colocar en una botella o en un matraz agua.
 Calentar.
 Adicionar gelatina sin sabor, agitar.
 Colocar un tapón de algodón o gasa.
 Anotar las cantidades empleadas para
estandarizar la técnica. Tabla 2.



1 botellas de litro de vidrio resistente al calor
o un matraz con tapón de algodón.
3 frascos de vidrio de compota vacíos con
tapa
Papel para envolver alimentos (vinipel-chicle).
2. SERVIR EL MEDIO
 Limpiar el mesón con agua y luego con
alcohol.
 Usar tapabocas y guantes.
 Servir entre 50 y 100 ml del medio de cultivo
previamente preparado. Anotar la cantidad
servida.
 Taparlos sin ajustar.
Tabla 2. Cantidades empleadas.
Solución Cantidad
empleada
Gelatina
Agua
3. ESTERILIZACIÓN
4. CONSERVACIÓN

Colocar dentro de una olla una malla metálica  Tapar bien los frascos y dejar solidificar.
y agua.
 Guardar el medio de cultivo hasta su uso en

Colocar en el interior el material a esterilizar
una nevera a 4 grados.
(frascos de compota, pinzas envueltas en  Otra forma es envolver los frascos con papel
papel)
plástico de alimentos, para mantenerlas

Tapar
aisladas de la contaminación y conservarlas en

Poner al fuego.
un lugar fresco y seco por no más de tres a

Esperar que la olla pite.
cinco días.

Apagar y dejar en reposo.

Sacar el material y dejar secar.
ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA
1. ¿Qué contiene un medio de cultivo?
2. ¿Por qué se esteriliza el medio de cultivo?
3. ¿Cómo se esteriliza el medio de cultivo cuando se prepara y cuando se vierte en los frascos?
BIBLIOGRAFIA
 MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en Cienicas el
Desafio , 18-21.
 MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales.
 http://ocw.uniovi.es/pluginfile.php/2621/mod_resource/content/1/practicas/Cuaderno_Pract_Biotec_
11_OCW.pdf.
 http://www.porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=1&note=35
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
40
Código
012
Versión
1
Página
1 de 4
GUIA PRÁCTICA DE LABORATORIO DE BIOTECNOLOGÍA
TEMÁTICA: CULTIVO In vitro DE TEJIDOS VEGETALES
Estándares Básicos de Competencias Grados Sexto a Noveno.
Me aproximo al conocimiento como científico natural:
 Realizo mediciones con instrumentos y equipos adecuados a las características y magnitudes de los
objetos y las expreso en las unidades correspondientes (MEN, 2004).
 Identifico condiciones que influyen en los resultados de un experimento y que pueden permanecer
constantes o cambiar (variables) (MEN, 2004).
Entorno vivo:
 Comparo mecanismos de obtención de energía en los seres vivos (MEN, 2004).
Desarrollo compromisos personales y sociales:
 Cumplo mi función cuando trabajo en grupo y respeto las funciones de las demás personas
RESUMEN
En esta experiencia se propone realizar la propagación de plantas mediante la técnica de cultivo in vitro
de tejidos vegetales adaptando esta técnica a los recursos disponibles.
PALABRAS CLAVE: Cultivo in vitro, totipontecialidad celular, micropropagación.
El cultivo in vitro (término que literalmente significa en vidrio), incluye muchas técnicas destinadas a
introducir, multiplicar y regenerar, entre otros recursos, material vegetal o animal en condiciones
controladas y asépticas. El cultivo in vitro, constituye un paso fundamental en la obtención y
regeneración de plantas genéticamente modificadas, o transgénicas, mediante técnicas de ingeniería
genética.
La reproducción asexual de plantas por cultivo de tejidos es posible gracias a que, en general, las células
de un individuo vegetal poseen la capacidad necesaria para permitir el crecimiento y el desarrollo de un
nuevo individuo, sin que medie ningún tipo de fusión de células sexuales o gametos. Esta capacidad se
denomina totipotencialidad celular y es característica de un grupo de células vegetales conocidas como
células meristemáticas, presentes en distintos órganos de la planta.
Pasos para generar plantas a partir de explantos aislados
En los protocolos utilizados durante el cultivo in vitro, se pueden distinguir las siguientes etapas:
1) Elección de la planta y/o tejido donante de explantos.
2) Establecimiento: desinfección de los explantos (generalmente con hipoclorito de sodio) y su
posterior adaptación al medio artificial de modo de inducir callo, brote, raíz o embrión somático,
según se desee.
3) Multiplicación: generar una masa vegetal suficiente para la regeneración del número de plantas
necesarias.
4) Enraizamiento: formación de raíces con el fin de convertir los brotes o embriones somáticos en
plántulas completas.
5) Rusticación: aclimatación de las plántulas obtenidas in vitro a las condiciones medioambientales ex
vitro (suelo o algún sustrato inerte)
Elementos necesarios para hacer cultivo de tejidos vegetales
Cámara de flujo laminar: son estaciones de trabajo que hacen circular aire filtrado y estéril, protegiendo
así a la muestra con la que se desea trabajar (figura 1).
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
41
Figura 1. Flujos laminares para el cultivo de tejidos.
Figura 2.Cámara de Flujos laminares para el cultivo de tejidos.
Imagen: www.jaelsa.com/laboratorio4.html
Medio de cultivo: que puede ser sólido o líquido, y que está conformado por algún agente gelificante
inerte (agar, gelrite, gelatina, entre otros.).
pH: entre 5 y 6,5.
Controlar las condiciones ambientales: (temperatura, humedad y luz)
Macro y micronutrientes: esenciales para la supervivencia de la planta, nutrientes (hidratos de
carbono, vitaminas), agentes reguladores del crecimiento y hormonas vegetales que ayudarán a obtener
una planta completa, o un órgano vegetal en particular.
Un explante: porción de la planta que se multiplicará (brotes, raíces, porción de tallo, células, tejidos,
órganos, semillas, embriones)
LA MICROPROPAGACIÓN
Constituye uno de los métodos biotecnológicos se aplica en la producción masiva de especies
hortícolas, aromáticas, medicinales, frutícolas, ornamentales y forestales en espacios reducidos,
permite la obtención de individuos uniformes y evita el riesgo de prolifereraciónde patógenos (Figura2).
Figura 2. La micropropagación vegetal.
Fuente: Yovany de Jesús Rodríguez Molina.
Cultivo de meristemos
En la yema apical se encuentra un grupo de células que conforman el meristemo apical (con un tamaño
entre 0,01 y 0,3 mm). Es un tejido embrionario que tiene la capacidad de formar todos los tejidos de la
planta y regenerar plantas completas (Figura 3).
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
42
Figura 3. Cultivo de meristemos.
Fuente: Yovany de Jesús Rodríguez Molina.
Beneficios: obtención de plantas libres de virus, la multiplicación vegetal de enorme potencial: a partir
de una yema apical, se pueden obtener 4 millones de claveles en un año. La técnica permite multiplicar
especies de plantas con reproducción lenta o dificultosa (como las orquídeas), o acelerar la producción
de plantas bianuales.
Cultivo de células y órganos vegetales en biorreactores
Una vez obtenidos los callos a partir de algún explante, los mismos pueden disgregarse para obtener
una suspensión de células. La misma puede utilizarse para generar embriones somáticos (la base de
las semillas sintéticas), o puede directamente cultivarse para producir metabolitos secundarios, que son
compuestos químicos sintetizados por las células vegetales en determinadas condiciones, con gran
utilidad para las industrias farmacéutica y alimenticia. Por ejemplo, son metabolitos secundarios el
mentol y las drogas anticancerígenos vincristina y taxol, algunos edulcorantes, entre otros. Los cultivos
celulares se llevan a cabo en biorreactores, que son recipientes de distinta capacidad (de unos pocos a
miles de litros), diseñados para propiciar el crecimiento y/o la multiplicación de distinto tipo de células
y/u órganos. Las raíces vegetales también pueden ser cultivadas en biorreactores (Figura 4).
Figura 4. Cultivo de células y órganos vegetales en biorreactores.
Fuente: Yovany de Jesús Rodríguez Molina.
MATERIALES
 Explantes (ápices, yemas, semillas, etc)
 Medios de cultivo (previamente preparaos y esterilizados)
 Alcohol 70% (70 ml de alcohol diluido en 30 ml de agua)
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
43

Hipoclorito de sodio 20% (20 ml de límpido comercial diluida en 80 ml de agua).
 Agua estéril (esterilizar de la misma forma que el medio de cultivo)
 Pinza de metal
 Recipientes bien limpios.
PROCRDIMIENTOS
SIEMBRA
LAVADO Y DESINFECCIÓN
1. Usando una pinza estéril, pasar el
material durante un minuto por una
solución de alcohol 70%.
2. Luego sumergirlos en una solución de
hipoclorito al 20% durante 15 minutos.
3. Por último, darles 4 lavados en agua
estéril.
1. Limpiar el mesón y la cámara con agua y luego
con alcohol.
2. Usar tapabocas y guantes.
3. Encender dos o tres mecheros dentro de la
cámara.
4. Sembrar con pinza estéril 1 muestra por
frasco dejando la mitad fuera del medio.
5. Esterilizar la pinza quemándola en la llama
cada vez que tomo una nueva muestra.
6. Tapar cada frasco con papel film (el de
envolver alimentos) y dejar a una temperatura
entre 24 º y 26º (no debe ser menor a 20ºC),
en un lugar donde reciba luz directa durante el
día.
2. OBSERVACIÓN Y REGISTRO
Observar y anotar los cambios durante 15 días
- Si hay imbibición de las semillas (si absorben líquido y se hinchan);
- Si hay emergencia de raíces
- Cuál es la longitud de la raíz y cómo va variando a lo largo de los días.
- Una vez obtenida la germinación completa, se le pedirá a los alumnos distinguir los cotiledones
(hojas de reserva) del resto de las hojas, si hay presencia de pelos en las hojas, etc.
ACTIVIDADES
4. ¿Por qué se deben desinfectar los explantes?
5. ¿Cuál es la fuente de energía de la futura planta?
6. ¿Cuáles son las condiciones de crecimiento requeridas por estas semillas?
BIBLIOGRAFÍA

MEN. (2004). Estandares básicos de competencias en cienicas Naturales. Formar en Cienicas
el Desafio , 18-21.

MEN. (Noviembre de 2016). Derechos Básicos de Aprendizaje de Ciencias Naturales. Obtenido
de www.santillana.com.co: http://www.santillana.com.co/www/pdf/dba_cie.pdf.

http://www.porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=1&note=35
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
44
GLOSARIO BIOTECNOLÓGICO SEXTO A SÉPTIMO
Estándares Básicos de Competencias Sexto a Séptimo.
Me aproximo al conocimiento como científico-a natural
 Identifico y uso adecuadamente el lenguaje propio de las ciencias (MEN, 2004).
Resumen
El siguiente vocabulario es un conjunto de palabras empleadas en biotecnología, recopiladas con el
objeto de contribuir al uso adecuado del lenguaje científico y al desarrollo de las competencias
comunicativas por parte los estudiantes de los grados Sexto a Séptimo.
ADN: (Acido desoxirribonucleico). La base molecular de la herencia.
ARN: (ácido ribonucleico). Semejante al ADN excepto por el azúcar del nucleótido que es ribosa en
vez de desoxirribosa, y la base que es uracilo en vez de timina. El ARN es el material genético de los
virus ARN.
Bacilo: un género de bacteria de forma alargada.
Bacteria: un microorganismo unicelular perteneciente al reino Procariota.
Biotecnología: toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus
derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.
Biotecnología Tradicional: Basada en el uso de seres vivos naturales para la obtención de productos
de interés o el aumento de la producción. Los individuos que se utilizan han sido escogidos mediante
técnicas de selección artificial. No se utilizan técnicas de manipulación del ADN.
Biotecnología moderna: Consiste en la utilización de técnicas de manipulación del ADN para la
obtención de individuos que den lugar a productos de interés o a la mejora de la producción.
Célula: la unidad más pequeña de todos los seres vivientes capaz de autorreplicarse.
Cromosoma: estructura entretejida de ADN y proteínas que porta información genética en una
secuencia lineal.
Desoxirribosa: azúcar presente en el ADN.
Enzimas: moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas en los seres vivos.
Eucariota: el super reino de organismos cuyas células contienen un núcleo con membrana verdadera
Fermentación: es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno, y cuyo
producto final es un compuesto orgánico.
Fermentación alcohólica: proceso originado por la actividad de algunos microorganismos que
procesan los hidratos de Carbono (generalmente azúcares) para obtener como producto final un
alcohol(etanol), dióxido de Carbono (CO2) en forma de gas y unas moléculas de ATP que consumen
los microorganismos en su metabolismo.
Metabolismo: conjunto de todas las reacciones químicas que se producen en el interior de las células
de un organismo.
Molécula: arreglo de átomos en una estructura, unidos por enlaces interatómicos (por ejemplo,
enlaces de hidrógeno o carbono-carbono).
Microorganismo: ser vivo que solo puede visualizarse con el microscopio.
Organelos: unidades que forman parte de un organismo unicelular o de una célula.
Procariota: el super reino que agrupa formas de vida sin pared celular; microorganismos que carecen
de membrana en el núcleo que contiene los cromosomas.
Ribosoma: una organela celular necesaria para la síntesis de las proteínas.
Tejido: agrupación de un conjunto de células semejantes de unos o varios tipos, que generalmente
poseen un origen embrionario común.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
45
GLOSARIO BIOTECNOLÓGICO OCTAVO A NOVENO
Estándares Básicos de Competencias Octavo a Noveno.
Me aproximo al conocimiento como científico-a natural
 Identifico y uso adecuadamente el lenguaje propio de las ciencias (MEN, 2004).
Resumen
El siguiente vocabulario es un conjunto de palabras empleadas en biotecnología, recopiladas con el
objeto de contribuir al uso adecuado del lenguaje científico y al desarrollo de las competencias
comunicativas por parte los estudiantes.
 Adaptación: proceso por el cual un organismo sufre modificaciones de modo que sus funciones se
tornan más apropiadas a los cambios del medio ambiente.
 ADN: Acido desoxirribonucleico. La base molecular de la herencia. Material genético celular
compuesto por bases púricas y pirimídicas en arreglos ascendentes y descendentes de doble hélice.
 Alelo: de alelomorfo, uno de una posible serie de formas alternativas de un gen determinado que
difiere en la secuencia de ADN, pero que da origen a un producto similar; por ejemplo, un grupo
sanguíneo o una proteína vegetal.
 Alelo dominante: un alelo que sólo se expresa en condición heterocigota.
 Alérgeno: sustancia que causa una reacción de hipersensibilidad en el cuerpo humano.
 Aminoácido: ácido orgánico que posee un grupo amino (-NH2). Existen 20 aminoácidos diferentes
que se acomodan en un orden definido para construir moléculas lineales de proteínas, cada una de
las cuales contiene cientos de aminoácidos.
 Aminoácidos esenciales: uno de los ocho aminoácidos que no son sintetizados en el cuerpo
humano; fenilalanina, metionina, lisina, triptófano, colina, leucina, isoleucina y treonina.
 Amplificación genética: proceso por el cual los genes o secuencias de ADN del genoma aumentan
el número de copias.
 Antibiótico: sustancia que destruye o inhibe el crecimiento de un microorganismo (bacteria u
hongo).
 Anticuerpo: nombre común de una molécula de proteína o inmunoglobulina que reacciona con un
antígeno específico.
 Antígeno: sustancia foránea capaz de inducir una respuesta inmunológica, generalmente de tipo
humoral, en un vertebrado y que involucra la producción de un anticuerpo específico para las
propiedades estructurales del antígeno.
 ARN: (ácido ribonucleico). Semejante al ADN excepto por el azúcar del nucleótido que es ribosa en
vez de desoxirribosa, y la base que es uracilo en vez de timina. El ARN es el material genético de
los virus ARN.
 ARN de transferencia: moléculas de ARN que transfieren aminoácidos específicos al ARN
mensajero para sintetizar los polipéptidos que codifica.
 ARN mensajero: el ARN intermediario en la síntesis proteica que contiene una transcripción de la
secuencia genética que especifica la secuencia de aminoácidos del polipéptido que codifica.
 ARN ribosómico: moléculas de ARN que conforman el ribosoma.
 Bacilo: un género de bacteria de forma alargada.
 Bacillus thuringiensis es un bacilo originario del suelo que forma esporas, crece en los suelos de
muchas regiones y es la fuente del toxoide usado en ingeniería genética.
 Bacteria: un microorganismo unicelular perteneciente al reino Procariota.
 Banco de genes: en plantas, normalmente una construcción a temperatura y humedad controladas
que se usa para almacenar semillas (u otro material de reproducción) para su futuro uso en
programas de investigación y mejoramiento. También son llamados bancos de semillas.
 Banco de semillas: una colección de semillas y germoplasma de una gran sección de vegetales o
cultivos alimenticios que se guardan en nitrógeno líquido por períodos prolongados.
 Bioingeniería: construcción genéticamente controlada de plantas o animales que consiste en la
transferencia de genes para crear una nueva función o producto, a partir de un organismo que de
otra manera sería genéticamente incompatible.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
46
 Biotecnología: toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus
derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.
 Célula: la unidad más pequeña de todos los seres vivientes capaz de autorreplicarse.
 Clon: copia idéntica de un gen o un individuo, o el total de copias idénticas de un gen o individuo. En
genética, el clon es idéntico al original en estructura genética.
 Clonación de genes: técnica para hacer muchas copias de un gen, aislarlo e identificarlo.
 Código genético: código que establece la correspondencia entre la secuencia de bases de los
ácidos nucleicos (ADN y ARN complementario) y la secuencia de aminoácidos y proteínas.
 Cromosoma: estructura entretejida de ADN y proteínas que porta información genética en una
secuencia lineal.
 Cruzamiento: acción de fertilizar una planta con el polen de otra. Esta polinización puede ser llevada
a cabo por los seres humanos, los insectos, el viento y puede ser intencional o no. Sin embargo,
cuando el cruzamiento lo hacen los seres humanos, se supone que hay una cierta intención.
 Cultivar: una variedad de planta producida por mejoramiento selectivo y mantenida en cultivo.
 Diploide: material genético con doble carga genética obtenido a partir de dos gametos haploides.
 Diversidad genética: de un grupo —población o especie— es la posesión de una amplia variedad
de caracteres y alelos que con frecuencia originan diferentes expresiones en diferentes individuos.
 Dominante: forma de expresión de un gen en la cual el fenotipo de la forma dominante se expresa
por encima de la forma recesiva.
 Efecto cuello de botella: fluctuaciones en las frecuencias genéticas que surgen por la contracción
abrupta de una población gran de hacia otra más pequeña que luego vuelve a expandirse con una
carga genética alterada.
 Elemento genético móvil: una secuencia de ADN que se puede transponer (mover) de un lugar a
otro en el genoma de una célula. Se llama también transposón.
 Endogamia o cruzamiento monohíbrido: cruzamiento de individuos estrechamente relacionados.
 Epigenético: cualquier proceso que no involucre cambios en la secuencia de bases del ADN en el
genoma.
 Epístasis: interacción entre genes.
 Especie: un grupo de organismos de cruzamiento libre, aislado genéticamente de otros organismos;
en taxonomía, individuos dentro de un orden que se reproduce libremente entre sí.
 Especie biológica: grupo de individuos que comparten una secuencia común de genes y que se
reproducen aisladamente pero que normalmente no pueden cruzarse.
 Estrogénico: que tiene las propiedades del estrógeno para estimular el crecimiento o la proliferación
celular en tejidos sexuales específicos.
 Eucariota: el super reino de organismos cuyas células contienen un núcleo con membrana
verdadera.
 Evolución darwiniana: reproducción preferente de organismos genéticamente variados con
adaptaciones específicas que les permiten una supervivencia diferencial.
 Exogamia: cruzamientos entre miembros lejanamente relacionados de la misma especie.
 Expresión genética: en genética molecular significa la aparición eventual de un polipéptido
codificado por un gen.
 Fenotipo: característica expresada, o rasgo de un organismo que se expresa según su genotipo.
 Gen: unidad hereditaria conformada por una secuencia de bases del ADN con información «inicio»
y «final», a lo largo de la secuencia de bases, para dar lugar a una proteína específica.
 Gen dominante: gen cuyos productos se expresan sólo cuando una forma del gen está presente
como un único alelo.
 Genética: parte de la biología que estudia los genes y los mecanismos que regulan la transmisión
de los caracteres hereditarios.
 Genoma: todos los genes que posee un organismo determinado.
 Genotipo: conjunto de los genes que existen en el núcleo celular de cada individuo.
 Germoplasma: el material de las células germinales supuestamente responsable del mantenimiento
de las características hereditarias que se trasmite a las siguientes generaciones.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
47
 Haploide: que contiene sólo la mitad del complemento normal de cromosomas; el contenido
genético de los gametos.
 Heterocigosis: condición bajo la cual dos alelos diferentes están presentes en un individuo.
 Heterocigoto: individuo que tiene un gen con dos alelos diferentes.
 Hibridación por introgresión: incorporación de genes de una especie en la carga genética de otra;
con frecuencia da origen a una población de individuos representativa de la línea progenitora pero
que al mismo tiempo posee algunas características del linaje del progenitor donante. Que tiene la
misma estructura genética.
 Híbrido: organismo derivado de dos líneas diferentes de progenitores homocigotos.
 Homogeneidad: que tiene la misma forma o contenido.
 Homólogo: similar, derivado de un ancestro común.
 Homocigosis: que tiene los mismos alelos en ambos cromosomas paternos; el estado de ser
homocigoto.
 Homocigoto: un individuo que tiene genes con dos alelos idénticos.
 Huellas digitales genéticas: (fingerprinting). Un método iniciado probablemente por Alec Jeffreys
que posibilita el establecimiento de las interrelaciones genéticas entre parientes cercanos por medio
de la tecnología del ADN.
 Información genética: los datos que contiene una secuencia de bases en la molécula del ADN.
 Ingeniería genética: tecnologías experimentales o industriales usadas para alterar el genoma de
una célula viviente y producir diferentes moléculas o más moléculas que las programadas; también,
la manipulación de genes para evadir la reproducción normal o asexual.
 Inserción de genes: creación de combinaciones genéticas por introducción de una secuencia
genética nueva en un genoma preexistente, comúnmente en bacterias.
 Introgresión: introducción de genes de un miembro de una especie a otra en la cual el donante es
geográfica y morfológicamente distante del receptor.
 Línea pura: una población genéticamente uniforme (homocigota). Locus de rasgo cualitativo (QTL):
término dado a una región del genoma que controla un fenotipo por interacción con otros genes.
 Marcador genético: cualquier segmento de ADN que puede ser identificado y cuya ubicación
cromosómica es conocida, de modo que pueda ser usado como punto de referencia para elaborar
mapas genéticos o localizar otros genes; cualquier gen que tiene un fenotipo identificable que puede
ser usado para el seguimiento de la presencia o ausencia de otros genes del mismo fragmento de
ADN transferido a una célula.
 Mejoramiento: propagación controlada de plantas y animales.
 Molécula: arreglo de átomos en una estructura, unidos por enlaces interatómicos (por ejemplo,
enlaces de hidrógeno o carbono-carbono).
 Monocultivo: un cultivo o colonia que contiene organismos de una sola línea genética pura; línea
de plantas genéticamente uniformes u organismos derivados de cultivo de tejidos.
 Mutación: una súbita variación heredable en un gen o en la estructura del cromosoma.
 Mutación de adaptación o mutación dirigida: fenómeno por el cual las levaduras y células
bacterianas en fase estacionaria (sin crecimiento) tienen alguna forma de producir (o retener en
forma selectiva) sólo las mutaciones más adecuadas que le permiten usar nuevos substratos para
el crecimiento.
 OGM: abreviatura de organismo genéticamente modificado; planta o animal que contiene material
genético alterado en forma permanente. Organismo transgénico: organismo creado por ingeniería
genética, en cuyo genoma se han incorporado uno o más genes foráneos.
 Organelos: unidades que forman parte de un organismo unicelular o de una célula.
 Plásmido: molécula circular de ADN con enlaces covalentes, común en las bacterias. Se emplea
con frecuencia como vector de clonación en ingeniería genética.
 Pleiotropía: que tiene muchos efectos diferentes a partir de un gen único.
 Poligenes: grupo (hipotético) de genes que controlan una característica, cada uno con un efecto
pequeño y aditivo.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
48
 Procariota: reino que agrupa formas de vida sin pared celular; microorganismos que carecen de
membrana en el núcleo que contiene los cromosomas.
 Promotor: región reguladora de un gen involucrada en el control de la unión de la polimerasa del
ARN con el gen marcado.
 Propagación: reproducción asexual y desarrollo de plantas a partir de cultivo de tejidos, esquejes o
fragmentos de una planta progenitora.
 Recombinación: formación de nuevas combinaciones de alelos o nuevos genes que se presenta
cuando dos fragmentos de ADN se unen o intercambian fracciones.
 Recursos genéticos: todo material de origen vegetal, animal o microbiano que contiene unidades
funcionales de la herencia o genes y que es considerado con un valor económico o utilitario real o
potencial.
 Ribonucleasa: enzima que degrada el ARN.
 Ribosoma: organelo celular necesaria para la síntesis de las proteínas.
 Secuencia del ADN: arreglo lineal de las bases en un gen (ATGC) que conforma el código genético.
 Selección artificial: elección de un genotipo que pasará a formar parte de los tipos genéticos que
darán origen a subsecuentes generaciones de un organismo dado.
 Silenciamiento genético: proceso (o procesos) por el cual ciertos genes del genoma son impedidos
de expresarse por modificaciones químicas u otros medios.
 Teratogénico: capaz de producir defectos congénitos u otros daños reproductivos que se
manifiestan en una afección visible en forma o tamaño.
 Transcripción: proceso por el cual se fabrica una secuencia complementaria a la secuencia de un
gen en el genoma, que se puede usar directamente —como en el caso de del ARN ribosómico y de
transferencia— o que continúa su proceso hacia ARN mensajero y se traduce en una proteína. El
proceso es catalizado por la enzima polimerasa del ARN dependiente del ADN.
 Transcripción inversa: lo contrario al proceso de transcripción de una copia del ADN
complementario (ADNc) a partir de una secuencia de ARN, es catalizada por la enzima transcriptasa
inversa.
 Transducción: en genética, la transferencia de genes de un organismo a otro por medio de virus.
 Transferencia horizontal de genes: transferencia de genes de un individuo a otro de la misma o
diferente especie, generalmente por medios distintos al cruzamiento.
 Transformación: en genética, cuando un organismo adquiere el ADN de otro organismo de la
misma o de diferente especie.
 Transgene: un gen que se ha trasladado entre diferentes líneas de especies dentro de las células
germinales de un hospedante.
 Transgénesis: la ciencia del movimiento interespecífico de genes individuales.
 Transgénico: adjetivo que describe a un organismo que contiene genes extraños a su estructura
genética nativa.
 Vector: portador de una enfermedad o un gen; por ejemplo, el mosquito es el vector de la malaria.
Los virus, plásmidos y transposones son vectores de genes. Los áfidos son vectores que transfieren
enfermedades de una planta a otra.
 Vector transportador (shuttle): vector construido artificialmente que puede transferir genes entre
dos especies genéticamente distantes.
 Virus: elemento genético parasitario incluido en una cubierta proteica que puede replicarse dentro
de las células y formar partículas infecciosas o permanecer en dormancia dentro de ellas. Su material
genético puede integrarse al genoma celular para formar provirus.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
49
Guía de uso y aprovechamiento de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC)s
en la enseñanza de la Biotecnología
Resumen
Esta es una compilación de recursos TICs (evaluaciones de saberes previos, documentos de apoyo,
ejercicios de falso y verdadero, de correspondencia, de comprensión de texto, de complementación,
crucigramas, entre otras), recopiladas con el objeto de contribuir al uso y al aprovechamiento de las
tecnologías de la información y la comunicación en la enseñanza de la biotecnología en el área de
Ciencias Naturales.
 La biotecnología hoy.
http://www.argenbio.org/adc/uploads/Capacitaciones_2017/Biotecnologia_hoy_1.pdf
http://www.argenbio.org/adc/uploads/Capacitaciones_2017/Biotecnologia_hoy_2.pdf
 Evaluación Interactiva de conocimientos previos ¿Qué sabes de Biotecnología?
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/a_inicial.htm
 ¿Qué es la biotecnología? Teoría.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/contenidos1.htm
 Escoge la respuesta correcta. Ejercicios de elegir verdadero o falso. ¿Qué es la biotecnología?
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/actividades/act1.htm
 ¿Qué es la biotecnología? Biotecnología tradicional y Biotecnología Moderna.
Teoría.
http://www.porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=1&note=1
 Comprensión de conceptos. ¿Qué es la biotecnología? Biotecnología tradicional y Biotecnología
Moderna. Teoría.
http://www.porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=3&note=1
 Indica si es verdadero o falso. Ejercicios de correspondencia. ¿Qué es la biotecnología?
Biotecnología tradicional y Biotecnología Moderna.
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/biotec2.htm
 Indica si se puede conseguir a partir de las técnicas de la biotecnología tradicional o es necesario
utilizar
la
biotecnología
moderna.
Ejercicios
de
correspondencia.
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/biotec1.htm
 Concepto de clonación. Teoría.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/contenidos2.htm
 Escoge la respuesta correcta. Ejercicio de elegir verdadero o falso. Concepto de clonación.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/actividades/act2.htm
 Crucigrama Concepto de clonación.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/actividades/act3.htm
 ADN
recombinante
o
clonación
celular.
Teoría
y
animaciones.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/contenidos3.htm#1
 Escoge la respuesta correcta para cada pregunta. Ejercicio de múltiples respuestas. ADN
recombinante o clonación celular.
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
50
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/actividades/act5.htm
 La clonación acelular PCR. Teoría.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/contenidos4.htm
 Actividades de Investigación ¿Qué Es Una Genoteca?
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/invesgenoteca.htm
 escoge la respuesta correcta. La clonación acelular PCR.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/actividades/act6.htm
 ¿Qué son los organismos genéticamente modificados (OGM)? Teoría.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/contenidos5.htm
 Escoge la respuesta correcta ¿Qué son los organismos genéticamente modificados (OGM)?
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/actividades/act7.htm
 ¿Qué son los organismos genéticamente modificados (OGM) o transgénicos? Definición, Los
cultivos transgénicos, Los animales transgénicos, Microorganismos recombinantes, Proteínas
recombinantes empleadas en la industria farmacéutica y en la industria alimenticia. Teoría.
http://www.porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=1&note=2
 Comprensión de conceptos ¿Qué son los organismos genéticamente modificados (OGM) o
transgénicos?
http://www.porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=3&note=2
 Interpretación de gráficos. ¿Qué son los organismos genéticamente modificados (OGM) o
transgénicos?
http://www.porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=3&note=2
 Pon en orden la secuencia del proceso de Clonación Humana.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/actividades/presentaclon/clonhum
ano.htm
 Actividad De Investigación Sobre El Genoma Humano
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/invesgenoma.htm
 Verdadero o falso. Conclusiones del Proyecto Genoma Humano. Ejercicio de correspondencia
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/implica1.htm
 Ordena la siguiente secuencia. Ejercicio de ordenar sobre la síntesis de proteínas.
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/ingen1.htm
 Ordena la siguiente secuencia. Ejercicio de ordenar sobre la clonación de un animal.
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/ingen2.htm
 Ordena la siguiente secuencia. Ejercicio de ordenar sobre obtención de una planta transgénica
resistente a una plaga.
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/ingen3.htm
 ¿Qué es un organismo transgénico? Ejercicio de rellenar huecos
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/ingen4.htm
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.
51
 Beneficio o inconveniente. Indica si es beneficioso o perjudicial el efecto que se puede conseguir por
el
uso
de
la
ingeniería
genética.
Ejercicio
de
correspondencia.
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/implica2.htm
 Actividad interactiva de selección sobre beneficios generados con la ingeniería genética.
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/implica3.htm
 Actividad interactiva de selección sobre Inconvenientes generados con la ingeniería genética.
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/implica4.htm
 Aplicaciones de la Biotecnología en la Agricultura y la Ganadería. Teoría.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/contenidos6.htm
 Escoge la respuesta correcta.
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biotec/actividades/act8.htm
 Autoevaluación 1 Ejercicios e correspondencia Falso o Verdadero
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/autoeval1.ht
m
 Autoevaluación 2 Crucigrama.
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/actividades/autoeval2.ht
m
 Actividades para enviar al tutor. Puedes enviar las respuestas por correo electrónico o imprimir aquí
el cuestionario y contestar en papel
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena8/4quincena5_tutor_1a.ht
m
Diseñada y elaborada por Zurich Vilayne Franco Senior. Licenciada en Ciencias Naturales 1, Magister en
Biotecnología2. Docente de Ciencias Naturales y educación ambiental 3.
1. Universidad del Magdalena, 2.Universidad Pontificia Bolivariana, 3.Secretaria de educación de Antioquia.