1 Cuadernillo Auxiliar de laboratorio 4°Naturales Programa de la materia Unidad 1: Generalidades en el uso del laboratorio El laboratorio. Tipos de laboratorio. Normas de Seguridad en el laboratorio. Grandes tipos de materiales de laboratorio. Informes de laboratorio. Lavado de materiales en el laboratorio. Unidad 2: Laboratorio de Física Exactitud y precisión. Balanza, tipos y uso. Termómetro, tipos y uso. Unida 3: Laboratorio de Química Mechero y su uso. Uso de material de vidrio. Agua para uso en laboratorio. Soluciones: componentes y preparación de soluciones. Reacciones químicas: tipos, reacciones colorimétricas. Métodos de separación de sistemas materiales: cromatografía en papel. Saponificación: producción de jabón. Unidad 4: Laboratorio de Biología Detección de biomoléculas en el laboratorio. El microscopio, funcionamiento, tipos de microscopio, uso. Histología animal: preparados mediatos e inmediatos, tipos de tejidos animales, técnicas de coloración, preparación de preparados histológicos, observación de preparados. Introducción a la diversidad animal: manipulación de animales en el laboratorio, bioseguridad, disección de animales sencillos. 2 Unidad 1: Generalidades en el uso del laboratorio Normas de Seguridad en el laboratorio Trabajo en el laboratorio 1. El laboratorio es un lugar para trabajar con seriedad. No es un lugar de juego 2. No está permitido sentarse en las mesadas del laboratorio 3. No está permitido correr en el laboratorio 4. No está permitido colocar mochilas o ropa sobre las mesadas del laboratorio 5. Solamente se podrán realizar las experiencias señaladas o aprobadas por el profesor. 6. Todo accidente o lesión debe ser comunicada de inmediato al profesor 7. No trabajes en el laboratorio sin supervisión del profesor. Normas de seguridad generales 8. Está prohibido el uso de guantes de abrigo 9. Está prohibido el uso de cabello suelto y accesorios tales como aros o cadenas colgantes. 10. En alguna ocasión se te podrá ser solicitado el uso de guardapolvo, lentes de seguridad y/o guantes de látex. 11. Está prohibido el uso de calzados abiertos en el laboratorio 12. Los lugares de trabajo de laboratorio deben limpiarse luego de la experiencia Las sustancias químicas en el laboratorio 13. Está terminantemente prohibido comer en el laboratorio 14. Tampoco está permitido llevar comida o bebidas al laboratorio. 15. Nunca pruebes comas o bebas ninguna sustancia de laboratorio 16. Nunca toques compuestos químicos con la mano a no ser que se te autorice 17. Siempre debes comprobar cuidadosamente los rótulos de los frascos de reactivos antes de sacar su contenido. 3 18. Los recipientes donde se encuentren grandes volúmenes de sustancias químicas peligrosas tales como ácidos y álcalis, deben ser manipulados sólo por el profesor. 19. Nunca vuelvas a verter en el frasco de origen un reactivo o cambiar los tapones o dejarlos sobre la mesada. 20. En el laboratorio cada tipo de residuo tiene su lugar. Los equipos y el material de laboratorio 21. Todos los materiales del laboratorio son valiosos, cuidémoslos. 22. Ningún equipo ni material o sustancia debe ser manipulado antes de haber recibido del docente las instrucciones correspondientes y hayas probado tu capacidad para manejarlas. 23. No debes sacar de su lugar sin autorización cualquier instrumento material o equipo del laboratorio. 24. El material de laboratorio debe ser devuelto en las mismas condiciones en las que fue recibido por lxs alumnxs. Cuestionario: 1) ¿Por qué no está permitido el uso de colgantes, aros o cabello suelto en el laboratorio? 2) ¿Por qué está prohibido el uso de calzados abiertos en el laboratorio? 3) ¿Por qué según la oración 19 no se puede volver a verter en el frasco de origen un reactivo? 4 Tipos de laboratorio Estamos acostumbrados a imaginarnos un laboratorio con fines escolares o de investigación en ciencias, pero ¿sólo existen estos tipos de laboratorio? Veamos… Existen laboratorios de física, donde se utilizan equipos relacionados con la electricidad, con lo cual hay muchos enchufes y cables con los que se pueden hacer distintos estudios. Sin embargo, en no todos los laboratorios de física se estudia electricidad, en otros se estudian materiales, entre otras propiedades de los cuerpos. En otros laboratorios se estudian transformaciones o propiedades de la materia en sí, en estos laboratorios, los laboratorios de química, hay muchos reactivos y las normas de seguridad son otras. Cada reactivo debe ser conservado en cierto lugar en particular, lejos de la humedad y rotulado con su debida etiqueta. En los laboratorios de química, hay mesadas específicas, orientadas y construidas de cierta forma. En general, en este tipo de laboratorios, como en los de biología, la gente que trabaja allí utiliza guardapolvo. En los laboratorios de biología se utiliza además material vivo o material que en algún momento estuvo vivo. Aquí encontraremos microscopios y otros instrumentos propios de la biología. Estudiemos un poco algunas características de estos laboratorios Campana: En algunas ocasiones, los científicos utilizan ciertos reactivos que desprenden gases que son nocivos para la salud del ser humano y deberían utilizar una máscara para evitar inhalarlos. Para no tener que hacer esto, existen ciertos equipos llamados campanas de gases vitrina de extracción de gases, campana de humos o campana extractora de humos, que evacúan los gases tóxicos. Los científicos utilizan estos dispositivos con frecuencia, ya que la mayoría de las sustancias tiene efectos nocivos sobre nuestra salud. Esta campana debe ser utilizada de manera correcta para que funcione. En primer lugar, se la debe “prender”, para que los gases circulen y no queden “estancados” en la campana. Segundo y no menos importante, se la debe cerrar, dejando espacio sólo para meter las manos. Si la campana no se cierra, los gases se mueven hacia el usuario, no teniendo ningún sentido este dispositivo. Computadora: 5 En el laboratorio se toman datos de ciertas mediciones, condiciones, resultados, etc. Para todo esto, es necesaria una computadora, que no debe estar en contacto con reactivos u otros materiales que puedan accidentalmente dañarla. Ventilación: Como veníamos diciendo, ciertos gases y sustancias son tóxicas o no son buenas en grandes cantidades. Otras veces, trabajamos con material biológico que despide olor. Para todas estas situaciones, es que el laboratorio debe tener una buena ventilación. Salida de emergencia: En algunas situaciones muy particulares ocurren accidentes. Pero accidentes no solo sólo cortarse o lastimarse. En algunas situaciones, en el laboratorio se cae una botella de reactivo peligroso al piso y se produce un derrame, liberando gases tóxicos por todo el laboratorio. La salida del laboratorio, por cualquiera de estas situaciones, debe ser accesible y rápida. Nunca debemos obstruir una salida de emergencia. En general, las puertas de las salidas de emergencias de laboratorio, se abren empujándose, para facilitar la salida. 6 7 TP N°1: Materiales de laboratorio Este Tp es Teórico. No tiene informe 8 9 TP N°2: Lavado de material de laboratorio Este Tp es teórico no tiene informe Introducción Parte del trabajo en laboratorio consiste en saber cómo lavar el material utilizado y ensuciado. Para poder limpiar el material de vidrio sucio se realizan los siguientes pasos 10 1. Primer enjuague Enjuague los utensilios dos veces con agua fría o tibia. Jamás deje de secar los utensilios que se han usado con líquidos que contienen proteínas; es imprescindible enjuagarlos primero y lavarlos de inmediato. 2. Remojo en solución detergente En un recipiente prepare agua con detergente para lavar en polvo o líquido. Coloque en ella los utensilios de vidrio y límpielos por dentro con un cepillo para tubos de ensayo. Déjelos en remojo 2-3 horas. 3. Enjuague Saque del recipiente los utensilios uno por uno. Enjuague cada uno detenidamente con el chorro de agua de la canilla y a continuación coloque todos en un recipiente con agua durante 30 minutos. Enjuague de nuevo cada uno bajo el chorro de agua limpia. OJO! Las partículas detergente que queden en los utensilios de vidrio pueden causar resultados falsas en el laboratorio. 4. Para escurrir Coloque los recipientes (vasos, matraces, probetas) en las clavijas de una gradilla de pared para secado. Ponga los tubos con las bocas hacia abajo en una canastilla de alambre Desarrollo Se levarán tubos, vasos y matraces. Unidad 2: Laboratorio de Física TP N°3: Exactitud y precisión Este Tp es teórico no tiene informe Introducción La precisión es una medida de la reproducibilidad de los resultados; es decir, la concordancia entre los 11 valores numéricos de dos o más medidas que se han realizado exactamente de la misma forma. La exactitud describe si el resultado experimental es el correcto. Se refiere a qué tan cercano del valor “real” se encuentra un valor medido. La exactitud se expresa en términos de errores absolutos y relativos. El error absoluto es una expresión del margen de incerteza asociada a una medición. Siempre que en una misma muestra se repiten las medidas analíticas, se obtiene una dispersión de los datos debido a la presencia de errores aleatorios o indeterminados; dicho de otra forma, la presencia de errores aleatorios se refleja en la imprecisión de los datos; es decir, el error aleatorio afecta principalmente a la precisión (reproducibilidad) de un resultado. La naturaleza aleatoria de los errores indeterminados hace posible tratarlos por métodos estadísticos. Los errores sistemáticos tienen un valor definido, tiene una causa asignable y son del mismo signo y magnitud para todos aquellos replicados que se analizan de la misma forma. Un error sistemático se puede detectar y corregir. Los errores sistemáticos llevan a un sesgo de la técnica de la medida, es decir, afectan de manera primordial la exactitud (cercanía al valor “real”). Los errores sistemáticos pueden ser instrumentales, personales y del método. En síntesis, los errores aleatorios (indeterminados) afectan a la precisión (reproducibilidad) de un resultado, mientras que los errores sistemáticos (determinados) afectan a la exactitud (proximidad al valor “verdadero”). El siguiente gráfico de dardos explica con más claridad el concepto de exactitud y el de precisión 12 Como se puede ver, en el recuadro superior izquierdo, todos los dardos cayeron muy cercanos entre sí, lo que es equivalente a que la precisión es buena. Sin embargo, todos los valores están lejos del valor “real” (punto central). En el recuadro superior derecha estamos en el ejemplo de baja precisión y baja exactitud (todos los puntos lejos del centro, valor real, y diferentes entre sí). En cuanto a los recuadros de abajo: el de la derecha presenta buena exactitud (todos valores cercanos al real pero diferentes entre sí) y el de la izquierda la situación ideal: todos los valores cercanos entre sí y cercanos al valor real. Cuestionario 1) ¿Qué es una magnitud? 2) ¿Qué es la precisión? 3) ¿Qué es la exactitud? 4) Explicar los gráficos de dardos 5) ¿Qué es el error absoluto y de qué depende? 6) Explicar error sistemático y sus tipos 7) Explicar error aleatorio TP N°4: Balanza Introducción La balanza es un instrumento fundamental en el laboratorio. Nos sirve para pesar los cuerpos con los que trabajaremos. Existen distintos tipos de balanza. Cada una se utiliza en distintas ocasiones según lo que se quiera pesar. La sensibilidad de la balanza hace referencia a la mínima cantidad de materia que puede pesar una balanza. Por 13 ejemplo, si su sensibilidad es 0,1 g, quiere decir que cualquier objeto que pese menos de 0,1 g no podrá ser detectado por la balanza. La balanza abierta de dos platillos consiste en un dispositivo que posee dos platillos abiertos para colocar el objeto que se quiera pesar. Pueden venir acompañados de pesas para calibrarla o bien tener graduación, a) B) Fig 1.a) Balanza abierta de dos platillos acompañada por pesas b) balanza abierta de dos platillos graduada En la balanza de resorte, un gancho está agarrado a un resorte que se deforma según el peso del objeto. Fig 2: Balanza de resorte La balanza de pesa deslizante, posee dos pesos conocidos y una posición de equilibrio. Según cuánto se deforme esa posición de equilibrio, se calcula el peso 14 Fig 3: Balanza de peso deslizante Una de las balanzas más frecuentes en los laboratorios, es la balanza electrónica granatoria. Fig 4: Balanza electrónica granatoria Por último, la balanza más precisa es la balanza analítica. Ésta posee compuertas que evitan la corriente de aire. Fig 5: Balanza analítica Cuestionario 1) ¿En qué se diferencian el peso de la masa de un cuerpo? 2) ¿A qué se refiere la sensibilidad de la balanza? 3) ¿Cómo funciona la balanza abierta de dos platillos? 4) ¿Cómo funciona la balanza de resorte? 5) ¿Cómo funciona la balanza de peso deslizante? 6) ¿Cómo funciona la balanza electrónica granataria? 7) ¿Cómo funciona la balanza analítica? 8) ¿Qué cuidados debemos tener al usar la balanza analítica? 15 TP N°5: Termómetro Introducción: Un termómetro es cualquier aparato diseñado para captar las variaciones de temperatura en el medio y expresarlo mediante medidas que podamos leer, ya sea visualizando un número en una pantalla, captando colores distintos en unas imágenes, observando un aumento en el volumen de un líquido, etc. Los diferentes tipos de termómetros tienen funcionamientos muy distintos, pues cada uno de ellos detecta la temperatura de una forma distinta y la expresa a su manera. Dependiendo de su naturaleza, habrá termómetros destinados a medir la temperatura de forma muy precisa, rápida y sencilla, los cuales serán útiles en el mundo de la clínica para detectar la temperatura corporal. Otros, en cambio, ya sea porque no pueden entrar en contacto con el cuerpo humano, porque son demasiado costosos o porque no son útiles para detectar pequeñas variaciones sino para llegar a temperaturas de cientos o miles de grados (cosa que no pueden hacer los clínicos), estarán destinados a la industria. 13. Termómetro digital Termómetro digital Son los termómetros más usados en el mundo de la clínica y se recomienda que las personas sustituyan los de mercurio por estos, ya que no son tóxicos. Los digitales miden la temperatura mediante un mecanismo interno que capta energía a través de una resistencia. Posteriormente, esta energía se traduce en un impulso eléctrico que se conduce por un circuito hasta convertirse en una cifra que aparece en la pantalla. A nivel de usuario son los más fiables, exactos y económicos. Pueden utilizarse sin ningún problema tanto de manera oral, rectal o axilar. A los pocos minutos, en la pantalla aparece una medición muy exacta de nuestra temperatura corporal, detectando pequeñas variaciones incluso a nivel decimal. 2. Termómetro de mercurio Termómetro mercurio 16 El termómetro de mercurio o de vidrio es el más tradicional, aunque se recomienda que se sustituya por los digitales ya que son menos precisos y, además, el mercurio representa un peligro para el cuerpo humano. En este caso, el funcionamiento se basa puramente en la física. Los termómetros de mercurio consisten en un tubo sellado de vidrio con una escala de temperatura marcada y en cuyo interior hay una pequeña cantidad de líquido, generalmente mercurio, aunque para reducir la toxicidad se han utilizado otros. Sea como sea, la medición de la temperatura se consigue por las propiedades térmicas del líquido. Cuando el mercurio se expone a una variación de temperatura al entrar en contacto con nuestra piel, se dilata como reacción física a este incremento, es decir, aumenta su volumen. Esto hace que el líquido dentro del capilar suba por la escala hasta llegar a un valor de temperatura acorde a la dilatación. No son tan exactos como los digitales pero siguen funcionando bien. 3. Termómetro infrarrojo A diferencia de los dos anteriores, los termómetros infrarrojos permiten medir la temperatura de un cuerpo sin tener que entrar en contacto con él. Su funcionamiento no se basa ni en en los cambios de energía en una resistencia eléctrica ni en las propiedades térmicas de un líquido, sino en en las radiaciones que emitimos todos los cuerpos físicos. El termómetro infrarrojo capta las variaciones en la radiación infrarroja que emitimos, la cual varía en función de cuál es nuestra temperatura. Por ello, cuando nuestra temperatura es superior a la normal, la radiación infrarroja también es superior, algo que detecta esta instrumento. Además, convierte estas señales en una información que se expresa en forma de cifra en una pantalla. De todos modos, a nivel de usuario no se utilizan ya que son más costosos. De todos modos, son muy útiles en el mundo de la clínica para obtener mediciones muy rápidas (mucho más que los otros dos) sin tener que entrar en contacto con la persona, algo muy importante en el contexto de las enfermedades infecciosas. De igual manera, en el ambiente industrial también son muy útiles, aunque con variaciones para adaptarse a la medición de temperaturas más altas. Desarrollo del Tp: 17 • Se medirá la temperatura corporal utilizando los tres tipos de termómetro. • Se calentará un vaso de precipitados y se medirá su temperatura a los diez minutos utilizando los termómetros de mercurio e infrarrojo. 18 Unidad 3: Laboratorio de Química TP N°6: El Mechero Introducción: El mechero es una fuente de calor más común en el laboratorio de química general, por lo que es importante saber cómo funciona y cómo pueden ajustarse el aire y el gas a fin de obtener temperaturas apropiadas. Existen distintos tipos de mechero (Tirrel, Bunsen, Meker), pero el fundamento de todos es la combustión de una mezcla de gases, ya que poseen un orificio en la base por el cual ingresa el aire para formar la mezcla con el gas combustible (en general se utiliza gas natural, que es en su mayor proporción, gas metano). Si el abastecimiento de gas es constante, la temperatura de la llama depende de la cantidad de aire premezclado con el gas metano antes de la combustión. Cuando la válvula de entrada de aire de la parte inferior del mechero está cerrada, el proceso de combustión es incompleto (combustión incompleta significa que no todo el metano gaseoso se convierte en CO2), queda algo de carbono sin consumir (humo, hollín, etc.) y la llama tiene un color amarillo por las partículas incandescentes de carbono presentes. Cuando la válvula de entrada de aire está abierta por completo, el metano gaseoso se transforma en gran medida en CO2 y H2O, productos que a a la temperatura de la llama son gaseosos. En este proceso se libera más calor, por lo que la temperatura de la llama aumenta, y el color cambia de amarillo a azul. En una llama de este tipo se pueden observar tres zonas con distintas características (Figura 1ª): Zona interna (i), formada por los gases que todavía no arden; es la zona fría con temperaturas bajas. Zona media (m), en esta zona la combustión es incompleta. Zona externa ©, es la de máxima temperatura por la total combustión de los gases. 19 Entonces, en operaciones que requieran gran poder calorífico (calcinación, ablandamiento de vidrio, etc.), la entrada del aire deberá ser grande, para que la combustión sea total (llama azulada). Cuando sea necesario calentar 20 suavemente, habrá que usar una llama con poca o ninguna entrada de aire (llama amarilla). La figura 1B ilustra dos tipos de mechero (Tirrel y Bunsen). En el mechero Bunsen, se distinguen las siguientes partes: un tubo para la entrada del gas (a), el cual se conecta a la cámara de mezclado con aire (b); en ella se consigue una correcta relación y mezcla de combustible-aire para que la combustión sea completa. Con el anillo (c) se puede regular el paso del aire según convenga. La cámara se prolonga por un tubo de 10 a 12 cm de longitud (d), de donde sale la llama. Desarrollo del TP: Cuando se quiera encender, en primer lugar cierra la cámara (b) moviendo el anillo. A continuación abra la llave del gas un momento antes de encender el mechero, así eliminará el aire que se encuentra en su interior, evitando que la llama golpee y arda en el orificio inferior de salida. Por último, regule la entrada de aire con el anillo hasta conseguir la llama deseada. TP N°7: Uso de material volumétrico Introducción Para el material de laboratorio se utilizan distintos tipos de vidrio. El material más resistente se construye con un vidrio de borosilicato (contiene sílice y bórax) y se lo denomina habitualmente vidrio Pyrex (Corning Glass) o Kimax (Kimble Glass). Este tipo de vidrio se emplea por ejemplo en la fabricación de matraces Erlenmeyer y vasos de precipitados debido a su resistencia a los cambios bruscos de temperatura y a los golpes. El vidrio utilizado en las conexiones en generalmente “vidrio blando”. Su composición química es básicamente sílice. Este vidrio se dobla fácilmente cuando se calienta en la llama de un mechero. Probeta El elemento más común para medir un volumen es la probeta. La figura 1 compara la diferencia de graduación que hay entre una probeta de 10 ml y una de 100 ml. Fig 1: Graduación de una probeta de 10 ml (A) y de 100 ml (B) Cuando se introduce un líquido en un recipiente de vidrio angosto, la superficie del líquido se torna curva. A esta curvatura se la llama menisco. Cuando lea un volumen procure tener sus ojos en la línea del menisco, como indica la figura 2, a fin de evitar errores. Realice todas las medidas leyendo la posición de la parte inferior del menisco. 21 22 Fig 2: Diferentes posiciones de lectura de volumen con menisco Pipeta Cuando es necesario medir volúmenes de líquidos con mayor precisión que la que permite una probeta se utiliza una pipeta. Hay doy tipos e pipetas que se usan en un laboratorio de química general: la pipeta graduada y la pipeta aforada. La pipeta graduada permite medir distintos volúmenes de líquido dentro de los límites de su graduación. La pipeta aforada permite medir un volumen fijo (el comprendido entre sus aforos) pero tiene la ventaja de ser más graduadas. precisas que las pipetas 23 13) ¡No meta nunca la pipeta directamente en los frascos de los reactivos! Bureta Trasvase de líquidos 24 Cuestionario: 1) ¿Qué es el volumen y en qué unidades se mide? 2) ¿Cómo se pasa de unidades? 3) ¿Qué material se suele utilizar para construir los elementos de medición de volumen? 4) ¿Para qué se usa la probeta? 5) ¿Qué cuidados debemos tener para utilizar la probeta? 6) ¿Para qué se usa la pipeta? 7) ¿Qué tipos de pipetas hay? 8) Describir los distintos tipos de pipetas 9) ¿Cómo se usan las pipetas? 10) ¿Qué cuidados debemos tener para utilizar una pipeta? 11) Describir micropipeta 12) ¿Para qué se usa una bureta? ¿Cómo se usa? 13) ¿Para qué se usan los erlenmeyers, balones y vasos de precipitados? Desarrollo del TP: 1) Como primera actividad se medirán 100 ml, ¿qué instrumento utilizarías? ¿por qué? 2) Como segunda actividad se medirán 20 ml ¿qué instrumento utilizarías? ¿por qué? 3) Como tercera actividad se medirán 2ml ¿qué instrumento utilizarías? ¿por qué? 4) Ahora, medí 20 ml con los siguientes instrumentos Erlenmeyer Vaso de precipitados ¿Qué dificultades encontraste? ¿Cómo podrías verificar tu resultado? 25 TP N°8: Densidad Introducción La materia presenta dos tipos de propiedades: intensivas: aquellas propiedades que NO dependen de la masa analizada, como el color, el punto de ebullición o el punto de fusión y extensivas: aquellas propiedades que SI dependen de la cantidad de materia analizada, como la masa o el volumen. Las propiedades intensivas son propias de cada sustancia y nos permiten caracterizarla, lo que quiere decir que si quisiéramos describir cierta 26 sustancia, vamos a describirla en función de sus propiedades intensivas y no extensivas, ya que éstas cambian en función de cuánto analizamos. La densidad es una propiedad intensiva de la materia y se define como la relación entre la masa y el volumen. Si bien ambas (la masa y el volumen) son propiedades extensivas, la relación entre ellas es siempre la misma, con lo cual es una propiedad intensiva. Desarrollo del TP Para este TP se utilizará una probeta y la balanza. Pesar la probeta en la balanza y tarar la balanza. Colocar los líquidos cuya densidad se quiere determinar en la balanza y medir 100 ml. Anotar los datos en la tabla de resultados y calcular la densidad Resultados Informar los resultados en la siguiente tabla Masa (g) Agua Aceite Alcohol Otro Volumen (ml) Densidad (g/ml) TP N°9: Métodos de separación I: Sistemas heterogéneos Introducción Un sistema material es un fragmento de materia que es aislado para su estudio. Puede ser, por ej. una cucharada de azúcar, sal disuelta en agua, un cubo de hielo o un vaso con agua, entre infinitos ejemplos. Dentro de un sistema material, podemos distinguir fases, que son secciones o zonas donde las propiedades del sistema son diferentes (propiedades químicas o físicas). Estas fases, a veces son visibles otras veces no. Según la 27 cantidad de fases que posea un sistema material, podemos encontrar sistemas homogéneos y sistemas heterogéneos. Un sistema homogéneo es aquel que está formado por una sola fase; ya sea porque está formado por una sola sustancia (por ejemplo, agua) o bien porque las sustancias que lo forman logran mezclarse (por ej. agua con azúcar). Por otro lado, un sistema heterogéneo es aquel que está formado por dos o más fases (a simple vista generalmente suelen observarse os o más secciones del sistema, donde las propiedades son diferentes). Que dos sustancias o más logren mezclarse para formar un sistema homogéneo depende de las propiedades de las sustancias, principalmente de la polaridad. Si dos o más sustancias comparten polaridad, suelen disolverse entre sí y formar un sistema homogéneo. Por ej: el azúcar es una sustancia polar, el agua también. Por lo tanto, cuando se juntan el agua con el azúcar, se mezclan y dan lugar a un sistema homogéneo. Por otro lado, el aceite es una sustancia no polar y el agua es polar. Si ponemos en contacto ambas sustancias, NO se mezclarán, darán como resultado un sistema heterogéneo. Dentro de los sistemas homogéneos existen de dos grandes tipos: las sustancias puras (formadas por una sola sustancia química) y las soluciones (sistema formado por dos sustancias que lograron mezclarse). Dentro de las soluciones, siempre distinguimos un soluto (st) (sustancia que está en menor cantidad) y un solvente (sv) (sustancia que está en mayor cantidad9. Por ej. si mezclamos 10g de azúcar en 100ml de agua, se formará una solución (sistema homogéneo, una sola fase), donde el azúcar (menor cantidad) será el soluto y el agua (mayor cantidad) será el solvente. También es importante aclarar que para que se forme una solución, hay una cierta cantidad de soluto que se puede poner en relación al solvente. Por ejemplo, todos sabemos que si a un vaso con agua le agregamos una cucharadita de sal y revolvemos se mezclarán, es decir, formarán un sistema homogéneo. Sin embargo, si en lugar de agregar una cucharadita agregáramos 25 cucharadita, no se van a mezclarse. Es decir que, el soluto y el solvente “conviven” en una cierta relación de cantidades. Pasada esa cantidad de cada uno, la solución no se forma como tal. En este apartado, estudiaremos los sistemas heterogéneos. Al ser visibles las fases, es más fácil reconocerlos e incluso separarlos. Para separar las fases de un sistema heterogéneo podemos recurrir a diversas técnicas de laboratorio. Los métodos que vamos a estudiar son: Tamización: es un método que se utiliza para separar sistemas heterogéneos, si este posee un sólido grande de un líquido, (como por ejemplo pedregullo y agua); o a dos sólidos de tamaños diferentes, (como por ejemplo: harina y arroz). El instrumento que se utiliza es un colador (TAMIZ). Filtración: se utiliza para separar sistemas formados por un sólido finamente dividido y un líquido, como por ejemplo: talco y agua. Imantación: es un método indicado para separar dos sólidos, si uno de ellos tiene la propiedad de ser atraído por un imán. Ejemplo: arena y limaduras de hierro. Decantación: es un método que puedes aplicar cuando las fases de un sistema están formadas por dos o más líquidos que no se mezclan, a los que los llamaremos inmiscibles, como ejemplo usaremos el agua y el aceite. Centrifugación: es un método que se utiliza para separar un líquido de un sólido, siempre que el sólido sea finamente dividido y quede disperso en el agua, como por ejemplo: agua con tiza. Sublimación: se utiliza para separar dos sólidos, siempre que uno de ellos sublime, es decir que pase del estado sólido al gaseoso, sin pasar por el líquido, al calentarlo; ejemplo de materiales que sublimen: yodo, naftalina. Tría: Consiste en tomar con pinzas o con la mano las fases sólidas dispersas en otro sólido o líquido. Por ej. Al sacar un lápiz de la cartuchera, al sacar trozos de hielo de un vaso de gaseosa. Disolución – filtración – evaporación: se usa para separar dos sólidos, uno capaz de disolverse en un solvente y el otro no, como por ejemplo: sal y arena. Al agregar agua al sistema, se disuelve la sal pero la arena no; luego filtramos el sistema y se evapora el agua. 28 Materiales y métodos Materiales: • Arena • Aceite • Limaduras de hierro • Sal • Agua • Harina Metodología 29 Se armarán los siguientes sistemas Sistema 1: Agua y aceite Sistema 2: Sal y Limaduras de Hierro Sistema 3: Arena y Sal Sistema 4: Arena, sal y limaduras de hierro Sistema 5: Arena y agua Luego de la práctica, en el informe, responder las siguientes preguntas 1) ¿Qué dificultades encontraste en cada caso? 2) ¿En todos los casos se pudieron separar las fases? Explicar 3) Completar la siguiente tabla Sistema 1 2 3 4 5 Fases Método de separación Éxito en la práctica TP N°10: Métodos de separación II: Sistemas Heterogéneos II: Centrifugación Introducción La Centrifugación es un método que permite separar sólidos de líquidos, o líquidos de líquidos de diferentes densidades mediante la utilización de una centrifuga de laboratorio. La centrifuga obliga a una mezcla a experimentar un movimiento rotatorio con una fuerza de mayor intensidad que la fuerza gravitacional, provocando la sedimentación del sólido o de las partículas de mayor densidad. Este es uno de los principios en los que se basa la densidad: todas las partículas, por poseer masa, se ven afectadas por cualquier fuerza. La centrifugación impone, gracias a la aceleración centrífuga, un efecto parecido al gravitacional: Las partículas experimentan una aceleración que las obliga a sedimentar. Existe una correlación entre el tamaño, la densidad de una partícula y la velocidad que separa la partícula de una mezcla heterogénea, cuando la única fuerza aplicada es la de la gravedad. Cuanto mayor sea el tamaño y cuanto mayor sea la densidad de las partículas, más rápido se separarán de la mezcla. Mediante la aplicación de una mayor fuerza gravitacional efectiva a la mezcla (como una centrífuga lo hace), la separación de las partículas se acelera. Esto es ideal en entornos industriales y de laboratorio porque las partículas que se separan naturalmente durante un largo período de tiempo pueden separarse en mucho menos tiempo. La centrifugación puede dividirse en primera instancia en dos grandes grupos: La preparativa y la analítica. En la primera, se obtienen grandes cantidades del material que se desea estudiar, mientras que en la segunda se procede al análisis de las macromoléculas utilizando la ultracentrifugación. Existen varios métodos de centrifugación y una extensa variedad de técnicas derivadas de esta. Centrifugación Diferencial Se basa en una diferencia en la densidad de las moléculas. Esta diferencia debe ser grande para poder ser observada al centrifugar; Las partículas que posean densidades similares sedimentan juntas. Este método no es especifico, por lo que se utiliza como centrifugación preparativa para separar partículas de otros componentes en la mezcla (por ejemplo, para separar mitocondrias de núcleos y membrana) pero no es útil para separar moléculas. Centrifugación Zonal Las partículas se separan al usar medios de diferente densidad. Las partículas con mayor densidad se sedimentarán al fondo (precipitado). Aquellos componentes de la mezcla con menor densidad al medio quedarán en el sobrenadante mientras que las partículas con densidad similar a la del medio de centrifugación, quedarán en una 30 zona intermedia entre el precipitado y el sobrenadante. El medio puede no presentar gradientes de concentración (centrifugación zonal sin gradiente) o tener diferencias de concentración (centrifugación zonal con gradiente). Ultracentrifugación Permite estudiar las características de sedimentación de estructuras subcelulares (lisosomas, ribosomas y microsomas) y biomoléculas. Usar rotores especiales (fijos o de columpio) y sistemas de monitoreo. Desarrollo del Tp: 31 TP N°11: Métodos de separación III: Sistemas homogéneos I: Cristalización 32 Cuestionario: 1) ¿Cómo está formada una solución? 2) ¿A qué hace referencia el término solubilidad? 3) ¿Cómo varía la solubilidad de un soluto con la temperatura? 4) ¿Para qué suele utilizarse la cristalización? 5) ¿Qué solvente se suele utilizar para disolver el soluto? 6) ¿Qué pasos debemos seguir para hacer una cristalización? 7) ¿Cómo debe ser el enfriamiento para la formación de los cristales? Desarrollo del tp Primera parte: crear el germen cristalino 1) Coloca 50 mL de agua en el recipiente de vidrio más pequeño. 2) Determina la temperatura ambiente. 3) Disuelve en el agua una cantidad de sal suficiente como para preparar una solución saturada a una temperatura más alta que la del laboratorio (por ejemplo: 60 °C). 4) Coloca la solución “caliente” en la placa de Petri o recipiente plano y deja que se “enfríe” hasta la temperatura ambiente. 5) Deja la solución en reposo durante un día. Al cabo de este lapso, comenzarán a aparecer pequeños cristales en el interior del recipiente. 6) Con ayuda de la lupa, elige un lindo cristal, pequeño y transparente. Ese será tu germen cristalino. 7) Usando la balanza, determina la masa del cristal. Segunda parte: haciendo crecer un cristal mayor a partir del germen cristalino 8) Para hacer crecer al cristal necesitarás una solución sobresaturada. Deberás utilizar el cristalizador (o recipiente grande de vidrio) y asegurarte de que esté perfectamente limpio. Las cantidades de agua y de sustancia soluble necesarias, deberás determinarla por ensayo y error a partir de los datos de solubilidad en función de la temperatura. 9) Usando el pegamento instantáneo, pega el germen cristalino a un extremo de la tanza de pesca. Ten cuidado de no pegarte tus dedos entre sí. 10) Coloca agua y sal en el cristalizador en una proporción tal que la masa de sal sea el doble de la necesaria para obtener una solución saturada a temperatura ambiente. (Por ejemplo: si 30 g de X se disuelven en 100 mL de agua a temperatura ambiente, agregarás 60 g de X por cada 100 mL de agua utilizada). 11) Agita suavemente la mezcla mientras la calientas sobre el calentador eléctrico. 12) Cuando todo el sólido se haya disuelto, retira el recipiente del calentador y deja 33 13) enfriar la solución hasta temperatura ambiente. Si el procedimiento fue realizado con cuidado, utilizando material muy limpio, se obtiene una solución sobresaturada (de lo contrario, precipitará sal sólida en el fondo del recipiente). 14) Con mucho cuidado, suspende el cristal fijado a la tanza de pesca atándola a un palito. 15) Coloca el cristal suspendido en el centro de la solución sobresaturada 16) Tapa el recipiente con un trozo de cartón. 17) Para evitar las fluctuaciones de temperatura, coloca todo el dispositivo en un recipiente de espumaplast 34 u otro aislante térmico (este paso no es imprescindible, aunque si recomendable). TP N°12: Métodos de separación IV: Sistemas homogéneos II: Destilación Introducción 1) ¿En qué consiste la destilación? 2) ¿Cómo está formado un equipo de destilación? 3) ¿Qué cambios de estado suceden durante la destilación? 35 4) ¿Cómo funciona la destilación fraccionada? 5) ¿Qué aplicaciones tiene la destilación fraccionada? Materiales y métodos: Materiales: • Equipo de destilación: balón de destilación, tubo refrigerante, mangueras, mechero, tela metálica, soporte universal, nuez, alargadera, termómetro, vaso de precipitados. • Vino • Agua destilada Metodología Armar el equipo de destilación como indica la figura 1 Fig 1. Equipo de destilación Una vez armado el equipo, verificar que no haya fugas de agua abriendo el grifo. Chequear que el matraz de destilación esté bien sujetado con la nuez y que la alargadera caiga justo en el recipiente colector. Luego, colocar 100ml de vino en el matraz de destilación y encender el mechero. Realizar el calentamiento de la muestra lentamente, observando la temperatura y registrando el tiempo. Cuestionario de TP: 1) ¿Cuál es el sistema material en este TP? ¿Y los componentes? 2) ¿Cuál fue el tiempo de destilación? 3) ¿Cómo se logró identificar que el destilado era alcohol y no agua? 4) ¿Cómo podríamos saber si la práctica fue exitosa o no? 5) Teniendo en cuenta la pregunta 4), ¿la práctica fue exitosa? Explicar 36 TP N°13: Métodos de separación V: Cromatografía Introducción La cromatografía es un método físico de separación en el que los componentes que se han de separar se distribuyen entre dos fases, una de las cuales está en reposo (fase estacionaria, F.E.) mientras que la otra (fase móvil, F.M.) se mueve en una dirección definida. La sustancia en movimiento se llama fase móvil y la sustancia que permanece en su sitio es la fase estacionaria. 37 A medida que la fase móvil se mueve, se separa en sus componentes en la fase estacionaria. Entonces podemos identificarlos uno por uno. Estas fases las veremos más adelante más detalladamente. La cromatografía se utiliza tanto para lograr la separación de los componentes de una mezcla como para medir la proporción de cada elemento dentro de la mezcla. La cromatografía es una descripción bastante precisa de lo que sucede con la tinta sobre el papel, porque literalmente significa "escritura en color" (de las palabras griegas chroma y graphe). Sin embargo, en realidad es un nombre poco apropiado, ya que a menudo no implica color, papel, tinta o escritura. La cromatografía es en realidad una forma de separar una mezcla de sustancias químicas, que se encuentran en forma de gas o líquido, al dejarlas pasar lentamente por otra sustancia llamada soporte, que generalmente es líquida o sólida. Entonces, con el truco de la tinta y el papel, por ejemplo, tenemos un líquido (la tinta) disuelto en agua u otro disolvente que se arrastra sobre la superficie de un sólido (el papel). El soporte por el que se mueve la mezcla puede ser papel, un gas, otro líquido, etc. Es un método físico de separación de componentes. Existen distintos tipos de cromatografía: cromatografía en papel, cromatografía gas-líquido (CGL), cromatografía de intercambio iónico, cromatografía de adsorción, cromatografía en capa delgada, cromatografía de partición, cromatografía líquida de alta resolución (HPLC), etc. Cuestionario 1) ¿Para qué se usa la cromatografía? 2) ¿Qué fases se utilizan en una cromatografía? 3) ¿Qué cromatografías existen según el mecanismo de exclusión? 4) ¿Qué cromatografías existen según el estado de agregación? 5) ¿Qué cromatografías existen según los materiales utilizados? 6) Explicar cromatografía de adsorción 7) ¿Cuál es la diferencia entre la adsorción y la absorción? 8) Explicar cromatografía de filtración 9) Explicar cromatografía en columna 10) Explicar cromatografía en capa delgada (CCD) 11) Explicar cromatografía en papel Desarrollo del TP Se realizará la cromatografía con los siguientes elementos: -Hojas de plantas - Fibrones, indelebles, de pizarra, al agua, marcadores -Lapiceras de colores Resultados: Observar y sacar conclusiones 38 TP N°14: Detección de Monosacáridos Objetivos: Detectar monosacáridos como la glucosa en diferentes alimentos o productos, utilizando los reactivos de Fehling A y B. Introducción. 39 Los reactivos de Fehling A y B están compuestos por sustancias que, cuando se mezclan con glucosa y se calientan, cambian de color si en el medio hay glucosa. La mezcla de estos reactivos sirve entonces como un indicador de glucosa. Desarrollo experimental Para poder desarrollar esta práctica necesitamos varios tubos de ensayo limpios (¿por qué?) y diferentes productos o alimentos cuyo contenido de glucosa queremos analizar. Para comenzar, debemos conocer los colores de ambos reactivos cuando están juntos y cuando están solos. Para eso, colocamos unas gotas de cada reactivo por separado y juntos y observamos. Luego, colocamos los diferentes productos en los tubos (¿De cualquier forma?) y los tubos en una gradilla para poder mantenerlos de forma vertical. Una vez agregado el contenido a cada tubo, le agregamos 3 ó 4 gotas del reactivo de Fehling A y 3 ó 4 gotas del reactivo de Felhing B. Luego, calentamos. Observamos el color de la mezcla. Resultados 6 7 8 Fruta Cáscara de 9 10 Otro 5 frutas Harina 4 Sal Control 3 Fideos Contenido + 2 Pan 1 Papa Tubo # Control Habiendo obtenido los resultados, completar la siguiente tabla y discutir 40 Resultado TP N°15: Detección de Almidón Objetivos: -Detectar almidón en diferentes alimentos o productos, utilizando la solución de lugol Desarrollo experimental: Para poder realizar esta práctica, se necesita contar con varios tubos de ensayos, rotulados cada uno con su contenido. Se coloca sobre cada tubo el material cuyo contenido de almidón se quiere evaluar y unas gotas de lugol. Tener presente que para poder desarrollar bien este procedimiento se debe preparar un tubo control con agua (¿Por qué?) Nota: colocar en todos los tubos el mismo contenido de muestra (completar con agua) (¿Por qué?) ¿Cambia el color del lugol por el agregado de mayor cantidad de muestra? Resultados 5 6 7 Otro Control 4 Pan + 3 Galletitas Contenido Resultado 2 Sacarosa 1 Glucosa Tubo # Control Habiendo obtenido los resultados, completar la siguiente tabla y discutir 41 TP N°16: Detección de lípidos y proteínas Objetivos: -Detectar lípidos en diferentes alimentos o productos -Detectar proteínas en diferentes alimentos o productos 42 Desarrollo experimental: Para detectar lípidos, colocar el /los productos que se quieran determinar en un vaso de precipitados y doblegar su volumen en etanol (alcohol etílico). Luego de diez minutos, se formará una película transparente por encima de la muestra. Tomar un poco de esa muestra con una pipeta y trasvasarla a un tubo de ensayos. Luego, colocar gotas de agua destilada. Si la mezcla se enturbia, es porque hay lípidos. Para detectar lípidos, colocar el/los productos que se quieran determinar en un/varios tubo/s de ensayo y utilizar el reactivo de biuret. Este reactivo vira de color celeste a color violeta en presencia de proteínas. Resultados Resultado Otro Maní Yema de huevo Nuez Clara de huevo Manteca proteínas Control - proteínas Control - lípidos Control + Contenido Control + lípidos Habiendo obtenido los resultados, completar la siguiente tabla y discutir TP N°17: Saponificación: Obtención de Jabón Introducción 43 44 45 Unidad 4: Laboratorio de Biología TP N°18: Microscopía I Este Tp es Teórico no tiene informe Introducción El microscopio estereoscópico o estéreo, también llamado microscopio de disección, tiene dos trayectorias 46 ópticas en ángulos ligeramente diferentes, lo que permite ver la imagen en tres dimensiones bajo las lentes. Los microscopios estereoscópicos aumentan a baja potencia, normalmente entre 10X y 200X, generalmente por debajo de 100x. Con este tipo de microscopio, generalmente tiene la opción de comprar la variedad fija o con zoom de un fabricante y son relativamente económicos. Los usos de este tipo de microscopio incluyen la observación de superficies, la microcirugía y la relojería, además de la construcción e inspección de placas de circuitos. Los microscopios estereoscópicos utilizan la luz reflejada del objeto que se está estudiando, en comparación con la luz transmitida que utilizan los microscopios de luz compuestos. Los objetos opacos, gruesos y sólidos son ideales para estudiar con estas herramientas. La mayoría de los microscopios estereoscópicos, aunque no todos, tienen dos fuentes de luz: una sobre la muestra, que se refleja en los oculares, y otra debajo de la muestra para la iluminación a través de muestras más delgadas. La resolución está determinada por la longitud de onda de la luz y la apertura numérica del objetivo, al igual que cualquier otra forma de microscopía óptica de luz. Desarrollo del TP: Se observarán hojas de plantas, un lápiz y un dedo bajo la lupa (microscopio estereoscópico). Cuestionario: 1) Elaborar un cuadro comparativo entre el microscopio óptico y la lupa (microscopio estereoscópico) 2) ¿En qué se diferencian el microscopio óptico simple del compuesto? 47 3) Mencionar las partes del microscopio óptico compuesto y las funciones de sus partes 4) ¿Cuáles son los NO del microscopio óptico compuesto? 5) ¿En qué se diferencian el microscopio óptico del microscopio electrónico? TP N°19: Microscopía II Introducción El microscopio óptico permite distinguir objetos separados por una distancia igual o superior a 0,2 𝜇𝑚. Existen microscopios ópticos simples o compuestos (según la cantidad de lentes). Su función es aumentar el tamaño de una imagen, permitiendo así su mejor estudio. En la microscopía electrónica se utiliza un haz de electrones, con una longitud de onda unas 2000 veces menor 48 que la luz natural usada en la microscopía óptica Como resultado se obtiene una imagen 1000 veces más aumenta que la obtenida con un microscopio óptico. Existen dos tipos de microscopio electrónico: Microscopio electrónico de transmisión (MET) Microscopio electrónico de barrido (MEB). El primero en vez de utilizar un haz de luz como el microscopio óptico, utiliza un haz de electrones. Este haz de electrones atraviesa una serie de lentes electromagnéticas (al igual que las lentes del microscopio óptico). Hay una lente condensador que da forma al haz de electrones para que llegue de manera correcta a la muestra. En la microscopía electrónica de barrido el haz de electrones no atraviesa la muestra sino que explora “barre” su superficie Muestra una imagen tridimensional Desarrollo del TP: Completar el siguiente esquema 49 Colocar los preparados que se le entrega en el microscopio, enfocar y observar. Cuestionario: 1) ¿Qué cuidados debemos tener al armar un preparado para microscopio? 2) ¿Cómo debemos guardar los preparados para microscopio? 3) Mencionar los pasos para observar un preparado al microscopio 4) ¿En qué se diferencian un microscopio óptico de un microscopio electrónico? 5) ¿Qué tipos de microscopios electrónicos hay? TP N°20: Célula vegetal Introducción Desarrollo del Tp: Se armarán cuatro preparados in vivo: • Preparado de Elodea sp: retirar un pedacito de hoja fresca. Colocar sobre un porta objetos. Colocar una gota de agua y cubrir con el cubre objetos. • Preparado de células de tomate: retirar un poco de pulpa de tomate, colocar sobre un porta objetos. Colocar una gota de agua y cubrir con el cubre objetos • Preparado de células de cebolla: retirar una fina capa de epidermis de cebolla, colocar sobre un porta objetos, colocar una gota de agua y cubrir con el cubre objetos. • preparado de células de papa 50 TP N°21: Tejidos vegetales Introducción 51 52 53 54 55 56 57 Desarrollo experimental Parte A: Epidermis de malvón Retirar una hoja de malvón y darla vuelta. Retirar (con ayuda de una pinza) una fina capa de piel. Colocar sobre el portaobjetos con agua. Colocar en el MO y observar Parte B: Tejidos de conducción en tallos de apio Para esta parte, se necesitará de un tallo de apio previamente colocado 24hs en agua coloreada. Se deben realizar dos tipos de cortes: cortes transversales, los más finos posibles. Se colocan sobre un portaobjetos con agua y se mira el MO; y cortes longitudinales, los más finos posibles. De nuevo, se colocan sobre un portaobjetos con agua y se mira el MO. Parte C: Observación de CT. de tallo de planta Observar el preparado e identificar ¿a qué tipo de planta corresponde? Justificar. Dibujar lo observado. TP N°22: Estructura vegetal Introducción 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 TP N°23: Histología animal I Este TP es teórico, no tiene informe Introducción La histología es la rama de la Biología que estudia los tejidos, donde un tejido es un conjunto de células organizadas y unidas entre sí que cumplen una función coordinada. Existen cuatro grandes tipos de tejidos: o Tejido Epitelial o Tejido Conectivo o Tejido Nervioso o Tejido Muscular Los dos primeros se definen por sus propiedades estructurales, lo que quiere decir que son definidos por cómo son sus células, cómo se organizan entre sí, es decir su estructura. Los dos últimos se definen por sus propiedades funcionales, lo que quiere decir que son definidos por cómo funcionan. El tejido epitelial presenta ciertas características que permiten diferenciarlo de otros. Entre ellas podemos mencionar: • Tejido formado por células muy juntas entre sí (uniones intercelulares) • Poca matriz extracelular (poco “espacio” entre las células) • Es un tejido avascular (no presenta vasos sanguíneos) • Sus células están polarizadas (presentan “regiones” o “zonas” que funcionan de distinta formas) 75 76 Fig 1: Tejido epitelial en el que se pueden ver las células muy juntas y las distintas regiones de una célula. En el tejido conectivo, en cambio, hay vasos sanguíneos y más matriz extracelular, lo que termina dando más espacio entre las células. En esa matriz extracelular no hay células, hay distintas sustancias químicas sin vida, como por ejemplo fibras de colágeno, proteínas, entre otras sustancias. Fig 2: Tejido conectivo, donde se puede ver que, además de células hay fibras de distinto tipo: y espacio entre las células. En el tejido nervioso Existen dos grandes tipos de células Neuronas Células de la Glia Existen dos grandes tipos de preparados histológicos, que nos permiten ver los tejidos. Los Inmediatos o «In vivo»: No duran mucho tiempo, se hacen en el momento. Se observan y se descartan y los Mediatos o Post Morten: Duran mucho tiempo (años). Hay una fijación que los preserva. Los pasos que se deben realizar para poder hacer un preparado histológico son los siguientes: El proceso histológico comienza con la obtención del tejido objeto de estudio. Se debe tomar una porción del tejido u órgano y procesarla o procesar primero el animal completo y luego extraer la muestra que nos interese. En cualquier caso las muestras son habitualmente fijadas con unas soluciones líquidas denominadas fijadores, las cuales se usan para mantener las estructuras celulares y moleculares inalterables durante el procesamiento posterior y con una organización lo más parecida posible a como se encontraban en la muestra viva. También podemos fijar las moléculas de los tejidos por congelación rápida. Fijar un tejido es como hacer una fotografía de dicho tejido, su estructura se mantendrá hasta su observación. La fijación por congelación se emplea cuando la fijación química o los procesos histológicos posteriores alteran las características de la muestra que queremos estudiar, por ejemplo, una molécula sensible a dichos tratamientos. Luego, es necesario lavar el preparado para sacarle el fijador que pudo haber quedado. Antes de cortar los tejidos, se procede a deshidratar la muestra (es decir quitarle el agua) y a incluirla, donde se coloca la muestra en un bloque de parafina. La parafina es un material sólido que permite al preparado ser cortado. Cuanto más delgada queramos que sea nuestra sección más tenemos que endurecer nuestra muestra. 77 Una vez finalizado todos estos pasos ahora sí se procede al corte con micrótomo, que es un aparato que obtiene pequeñas “fetas” del tejido, obteniendo secciones. Existen diferentes aparatos de corte que permiten conseguir secciones de distinto grosor: ultrafinas (del orden de nm), semifinas (de 0.5 a 2 µm), finas (entre unas 3 y 10 µm) y gruesas (mayores a 10 µm). Habitualmente las secciones se procesan para poder observarlas y estudiarlas, aunque ciertos tipos de microscopía, por ejemplo con contraste de fase, permiten observar secciones de tejidos sin procesar. donde se coloca la muestra en un bloque de parafina. La parafina es un material sólido que permite al preparado ser cortado. Cuanto más delgada queramos que sea nuestra sección más tenemos que endurecer 78 nuestra muestra. Las células que forman a un tejido no tienen color, para poder distinguirlas bien se debe colorear los preparados. Hay dos grandes tipos de colorantes que suelen emplearse en la tinción de preparados histológicos: • Los colorantes neutros, se unen inespecíficamente a los tejidos y a las células, es decir se unen por igual a cualquier tejido vivo. Ejemplo de colorantes neutros son el rojo neutro, el azul de metileno • Los colorantes específicos se unen a ciertos tejidos, siguiendo ciertas características de ese tejido. En las tinciones se utilizan colorantes combinados para poder ver diferentes tejidos. En la tinción Hematoxilina Eosina, por ejemplo se usan dos colorantes: Hematoxilina y Eosina. La Hematoxilina es de color violeta y presenta cargas + que le permiten unirse a las cargas – que posean las células. ¿Dónde se encuentran las cargas negativas en las células? Por ejemplo en el núcleo, debido que allí se encuentra el ácido desoxirribonucleico (ADN). La Eosina presenta cargas - que le permiten unirse a las cargas + que posean las células → Ej. Citoplasma En la coloración tricrómico de Masson, al igual que otras tinciones tricrómicas, es una técnica de coloración especial que permite visualizar claramente las fibras de colágeno tipo I que forman fibras gruesas o haces, diseñados para dar resistencia. Para poder hacer esta tinción se utilizan hematoxilina (violeta), fucsina ácida (rosa) y de azul de anilina (azul). En la coloración Klüver Barrera, se utilizan dos colorantes: el violeta de cresilo y el luxol fast blue, que tiene afinidad por la vaina de mielina. Como la vaina de mielina es lo que recubre a las neuronas, ésta tinción nos permite teñir el tejido nervioso, tiñiéndose de color violeta los núcleos y de azul la vaina de mielina. 79 TP N°24: Histología animal II Desarrollo del TP: Parte A: Observación de duodeno Colocar el preparado a aumento bajo y reconocer grandes regiones. a) ¿Qué tejidos se observan? b) ¿Cómo podemos diferenciar cada tipo de tejido? c) Dibujar lo observado y rotular Parte B: Observación de preparado de médula espinal Colocar el preparado a aumento bajo y reconocer grandes regiones. a) ¿Qué tejidos se observan? b) ¿Cómo podemos diferenciar cada tipo de tejido? c) Dibujar lo observado y rotular 80 TP N°25: Diversidad animal I Desarrollo del TP: Parte A: Phylum Mollusca clase Gastropoda Observación de caracol. ¿Cómo está formado su cuerpo? ¿Qué estructuras reconocés? Hacer un dibujo Parte A: Phylum Mollusca clase Bivalvia a) Observación de almeja. ¿Cómo está formado su cuerpo? ¿Qué estructuras reconocés? Hacer un dibujo b) Disección de almeja: En primer lugar, determinar si la almeja está viva o muerta. En el caso de que esté muerta, deberás cortar sus músculos aductores (con cuidado), utilizando un bisturí. Una vez abierta la almeja, reconocer las improntas de los músculos aductores en la valva superior. En la valva inferior, reconocer Observar, en la masa visceral ▪ Manto ▪ Músculos aductores ▪ Branquias ▪ Sifón inhalante y exhalante ▪ Pie También se puede ver ▪ Gónadas ▪ Zona de hepatopáncreas Hacer un dibujo de la estructura interna de la almeja una vez finalizada la disección. TP N°26: Diversidad animal II Desarrollo del TP: Phylum Mollusca clase Cephalopoda 1) Observación de calamar Poner el calamar en agua, siempre. Observar ▪ Manto ▪ Sifón ▪ Sifón ▪ Tentáculos ▪ Ojos compuestos ▪ Aletas ▪ Brazos ▪ Lente de los ojos ▪ Pico córneo ▪ Dimorfismo sexual ▪ Collar 2) Disección de Calamar Colocar el calamar ventral (fisiológicamente) y ubicar el sifón. Cortar con una tijera el manto de posterior a anterior (de los brazos a las aletas). Mientras se corta se va abriendo el manto Observar ▪ Hígado ▪ Páncreas ▪ Saco de la tinta 81 ▪ Intestino ▪ Branquias con sus vasos: aferente (adherido al manto) y eferente (no adherido) ▪ Broches cartilaginosos ▪ músculos retractores del sifón ▪ Corazones branquiales ▪ En la región central de los corazones branquiales: poros celómicos, abrir y observar corazón sistémico 82 De tratarse de un macho se debe ver: ▪ testículo trilobulado ▪ saco del espermatóforo ▪ conducto deferente De tratase de una hembra se deben ver: ▪ glándulas nidamentales ▪ ovario (a veces no se ve) ▪ oviductos ▪ gonoporos Al finalizar la disección cortar el bulbo oral y tirar de él hacia abajo, observando el esófago. También se puede retirar la pluma, desde ventral, de posterior a anterior. 83 TP N°27: Diversidad animal III Desarrollo del TP: Phylum Annelida: Clase Oligochaeta a) Observación de aspecto general de lombriz de tierra. Observar • • Clitelo • • Segmentos • • Prostomio • • Quetas • • Vaso dorsal b) Disección de lombriz Para desarrollar la disección de lombriz, se la debe dormir. Para esto, realizar suaves masajes con alcohol de manera longitudinal. Una vez dormida ubicar el vaso dorsal y en función de él colocar la lombriz lateral. Cortar lateralmente de posterior a anterior. Mientras se va desplegando la piel de lombriz, ir colocando alfileres para agarrarla a la parafina de la placa de Petri. • c) Observación de corte transversal de lombriz Observar y reconocer • • Cutícula • • Epidermis • • Dermis • • • • • Musculatura longitudinal • Musculatura circular • Peritoneo parietal • Intestino con células cloragógenas • • Tiflosol • • Celoma • • Bolsa de quetas con quetas • • Metanefridios • • Cordón nervioso ventral con axones gigantes • • Vaso ventral • • Vaso dorsal 84 TP N°28: Diversidad animal IV Desarrollo del Tp: Phylum Arthropoda Parte A: SUBPHYLUM MYRIAPODA 1) Observación de ciempiés Clase Chilopoda Observar al animal lateralmente e identificar ▪ Tagmas: ▪ Segmentos ▪ Cabeza ▪ Forcípulas ▪ Patas de los segmentos ¿cuántas hay por segmento? ▪ Antenas Hacer un dibujo del ejemplar observado y sus detalles 2) Observación de milpiés Clase Diplopoda Observar al animal lateralmente e identificar ▪ Tagmas ▪ Segmentos, diplosomitos ▪ Cabeza ▪ Collum ▪ Patas, ¿cuántas hay por segmento? Hacer un dibujo del ejemplar observado y sus detalles Parte B: SUBPHYLUM CHELICERATA 85 1) Observación de araña Clase Arachnida Orden Aranae Observar la araña dorsalmente e identificar ▪ Prosoma ▪ Opistosoma ▪ Quelíceros ▪ Pedipalpos ▪ Patas caminadoras ¿Cuántas son? ▪ Pedicelo Observar la araña ventralmente e identificar ▪ Ojos ¿cuántos son? ▪ Quelíceros ▪ Placa esternal ▪ Hileras 86 TP N°29: Diversidad animal V Desarrollo del TP: Phylum Arthropoda II Parte A: Subphylum Hexapoda 1) Observar los insectos que se le presentan 87 2) ¿Qué tipo de alas posee cada uno? 3) ¿Qué tipo de aparato bucal posee cada? 4) ¿Qué otra característica distintiva observás? 5) Dibujar (esquemáticamente) los ejemplares observados y sus partes Parte B: Subphylum Crustacea 1) Observar el langostino y reconocer -Tagmas: Cefalopereion, pleon -Anténulas (1er par de antenas) -Antenas -Patas del cefalopereion: periópodos -Patas del cefalopereion: maxilipedios -Maxilas 1 (maxílulas) -Maxilas 2 -Mandíbulas -Ojos -Patas del pleon: pleópodos -Urópodos -Telson -Rostro -Branquias TP 30: Diversidad animal VI Desarrollo del Tp: Phylum Chordata Clase Peces 1) Observación externa de la merluza Observar y reconocer -Cabeza -Tronco -Cola -Aletas pares: Aletas pectorales Aleta caudal ¿De qué tipo es? -Ojos Aleta anal -Boca con dientes Aleta dorsal -Narinas ¿cuántas son? -Opérculo -Arcos -Orificio urogenital -Línea lateral branquiales ¿Cuántos son? Aletas pélvicas -Escamas ¿De qué tipo son? -Branquias -Aletas impares: -Ano 2) Disección Realice un ojal en la región anterior al ano y corte pared del cuerpo hasta la región de las aletas. Realice un corte transversal al anterior hacia la izquierda y hacia la derecha. Levante pared del cuerpo, observe y reconozca: 88 -Peritoneo -Sistema digestivo: Estómago, intestino, ano, páncreas, hígado, vesícula biliar -Vejiga natatoria: ábrala y observe la rete mirabile (cuerpo rojo) -Sistema reproductor: testículos u ovarios, seno urogenital -Sistema excretor: opistonefros, seno urogenital -Sistema circulatorio: pericardio cubriendo al corazón formado por: seno venoso, aurícula, ventrículo y cono arterial. -Musculatura -Bazo 89 Bibliografía Páginas de internet https://www.guialab.com.ar/ http://www.lobov.com.ar/ 90 http://biomodel.uah.es/ https://www.areaciencias.com/ http://contenidosdigitales.ulp.edu.ar/ www.microscopio.pro Libros Guía de Trabajos prácticos Química general e inorgánica, FCEyN UBA 2012.
