cuaderno de trabajo práctico de laboratorio jeinson2

Cuaderno de trabajo práctico de laboratorio

Orientado bajo la metodología de los diagramas heurísticos uve de Gowin

Biología General

Colegio el Japón IED

Por:

JEINSON ANDRES SILVA TELLEZ

Lic en Química Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Máster en Comunicación y educación Universidad Autónoma de Barcelona

INDICE

1. JUSTIFICACION 2. NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO3. DIAGRAMAS HEURISTICOS DE GOWIN4. TRABAJO PRACTICO NUMERO 1 ¿Cómo observar los componentes de los organismos vivos?

4.1 Introducción

4.34.4 Reflexiones y consideraciones 4.5 Diagrama heurístico4.6 Anotaciones y discusiones

5. TRABAJO PRACTICO NUMERO 2 ¿?5.1 Introducción5.2 Reflexiones y consideraciones 5.3 Diagrama heurístico5.4 Anotaciones y discusiones

6. TRABAJO PRACTICO NUMERO 3 ¿?6.1 introducción6.2 Diagrama heurístico6.3 Reflexiones y consideraciones 6.4 Anotaciones y discusiones

7. TRABAJO PRACTICO NUMERO 4 ¿?7.1 introducción 7.2 Reflexiones y consideraciones 7.3 Diagrama heurístico7.4 Anotaciones y discusiones

8. TRABAJO PRACTICO NUMERO 5 8.1 Introducción8.2 Reflexiones y consideraciones 8.3 Diagrama heurístico8.4 Anotaciones y discusiones

9. TRABAJO PRACTICO NUMERO 6 ¿?9.1 Introduccion9.2 Reflexiones y consideraciones 9.3 Diagrama heurístico9.4 Anotaciones y discusiones

10. TRABAJO PRACTICO NUMERO 7 ¿?10.1Introducción10.2Reflexiones y consideraciones 10.3Diagrama heurístico10.4Anotaciones y discusiones

Bibliografia

1 Justificación

Las ciencias naturales son una forma de acercarnos al mundo, y conocer y confrontar nuestras propias creencias, para la construcción de sociedades más prosperas, buscando

incansablemente verificar, poner a prueba las ideas de otros, partiendo de experiencias verificables cuyos procedimientos y resultados son sometidos a juicio por comunidades académicas de pares especializados, las practicas de biología propuestas para estudiantes del nivel medio buscan propiciar un espacio para dar la oportunidad de aprender partiendo de procesos experienciales en distribuidos en este manual en 7 trabajos prácticos de laboratorio, donde se espera que el estudiante comprenda y entienda algunos procedimientos, técnicas y resultados a partir de sus conocimientos, que desarrolle habilidades necesarias para el manejo de equipos, reactivos y protocolos de laboratorio, a organizar los conceptos desde la metacognición y desarrollar los razonamientos necesarios para aprender de procedimientos experimentales.

El espacio académico de Biologia debe representar en la formación integral del estudiante un ser crítico, racional, analítico, creativo y responsable.

Este trabajo está diseñado no como un trabajo por guías estilo receta de cocina, está diseñado para que tome como referencia el contexto histórico y social de las ciencias naturales, esperando demande el máximo de compromiso con el estudio y cumplimiento de las actividades propuestas, para aprovechar íntegramente este espacio con responsabilidad, respeto y autocuidado

2 NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

1. No podrán presentar la práctica los estudiantes que nos estén preparados para realizarla.

2. Si el estudiante no asiste a la práctica el día señalado, no podrá repetir la experiencia.

3. Está prohibido el uso de celulares o cualquier equipo de audio que pueda distraer al

estudiante durante las prácticas de laboratorio.

4. Al ingresar por primera vez al laboratorio ubique las ventanas, los equipos de ventilación, los

equipos de iluminación, los equipos de luces especiales, salidas de emergencia de cada área

de trabajo.

5. El estudiante debe conocer donde está y aprender a usar el lavador de ojos, las duchas y el

extinguidor.

6. Antes de iniciar la práctica usted debe informar al profesor si sufre de alguna alergia o

sensibilidad a los reactivos químicos conocida.

7. Notifique al profesor antes de iniciar la práctica si usa lentes de contacto.

8. Si es necesario cambie sus lentes por gafas durante el período de laboratorio, recuerde que

algunos gases pueden cambiar el pH y alterar la química de sus lentes o pueden quedar

atrapados entre la córnea y el lente y afectar la superficie del ojo.

Esté atento a las explicaciones del profesor acerca de los riesgos y consulte para cada práctica la toxicidad y peligrosidad de los reactivos que va a usar, de igual manera prepárese para enfrentar cualquier accidente con estos reactivos

9. Asegúrese que entiende los límites permisibles de exposición a los reactivos químicos que está

usando

10. Nunca subestime los riesgos involucrados con reactivos de laboratorio.

11. Siempre minimice las exposiciones innecesarias a los reactivos

12. Use guantes y gafas de seguridad todo el tiempo que permanezca en el laboratorio, aunque

use gafas de prescripción médica, no hay excusas ni excepciones.

13. No use sandalias o zapatos abiertos para ir al laboratorio .

14. Mantenga sus objetos personales como bolsos, sacos etc, guardados, no los deje sobre las

mesas de trabajo.

15. Trabaje sin prisa y concentrado en lo que esta haciendo.

16. Antes de iniciar la práctica de laboratorio y con el propósito de minimizar los riesgos de salud

usted debe conocer y usar las facilidades y el equipo de protección necesario que le indicará el

profesor el primer día de clase. Estas facilidades de protección de uso obligatorio son:

Bata blanca de mangas largas en dril

Guantes (de latex o nitrilo según indicaciones del profesor y/o la guia de trabajo)

Gafas de seguridad según indicaciones del profesor

Una toalla de tela

Toallas de papel

Jabón de manos

Tapabocas (En caso que sea necesario)

SIN ELLOS NO PUEDE REALIZAR LA PRÁCTICA.

17. Nunca trabaje solo en un laboratorio.

18. No deje solo un experimento cuídelo y este pendiente de él todo el tiempo.

19. Está prohibido hacer experiencias no autorizadas por el profesor

20. Mantenga su área de trabajo limpia y ordenada

21. Nunca se aplique maquillaje mientras está en el laboratorio

22. No inhale, pruebe o huela productos químicos si no está debidamente informado.

23. Si requiere inhalar un producto como parte de su caracterización organoléptica, una vez

autorizado por el profesor, no acerque la nariz para inhalar directamente de un recipiente.

Solicite las instrucciones pertinentes al profesor.

24. Para evitar accidentes, nunca realice cortes a una rutina o un diagrama de flujo a expensas de

la seguridad. Siga el programa de trabajo o el procedimiento que está en la guía o que da el

profesor.

25. En la realización de una experiencia no sustituya un reactivo por otro sin consultar con el

profesor.

26. Remueva las manchas húmedas o los derrames producidos en su área de trabajo lo más

rápidamente posible.

No utilice ni limpie frascos de reactivos sin etiqueta.

27. Cuando transporte reactivos químicos use envases irrompibles y llévelos siempre tapados.

Cogiéndolos de la base del frasco no de la tapa

28. Use solamente las tapas diseñadas para cada frasco de acuerdo con el experimento que esté

realizando y mantenga el mayor tiempo posible la tapa cerrada.

29. No encienda el mechero con reactivos que se encuentren destapados y cerca.

30. Cuando no esté usando el mechero, cierre las llaves de paso del gas.

31. Si usa compuestos volátiles utilice las vitrinas

32. Cuando trabaje con líquidos volátiles asegúrese que las ventanas estén abiertas y que el

extractor este en funcionamiento

33. Por ningún motivo pipetée reactivos con la boca, use los instrumentos adecuados.

34. Evite el contacto de los reactivos con la piel.

35. Etiquete claramente todos los vasos y recipientes que use.

36. Esté consciente que hay otras personas trabajando a su alrededor; deje una distancia

prudente respecto a sus compañeros.

37. Los reactivos químicos (que deben ser usados por todos los estudiantes), deben permanecer

en un área central. No los debe llevar a su sitio de trabajo.

38. Asegúrese que conoce el funcionamiento de los equipos antes de manipularlos, sino es así pida

instrucciones al monitor o al profesor.

39. Es una excelente práctica lavar sus manos regularmente mientras trabaja en el laboratorio.

40. Después de terminar la práctica, debe limpiar su sitio de trabajo, dejarlo organizado y limpio y

lavarse las manos antes de salir del laboratorio.

41. Utilice guantes de Nitrilo en los casos en que este utilizando reactivos ácidos o altamente

tóxicos.

42. Utilice siempre sus gafas de seguridad, exceptuando las prácticas a realizarse dentro de los

laboratorios de microscopia.

43. Para insertar tubos de vidrio en tapones o mangueras humedezca el tubo y el agujero con agua

o silicona y protéjase las manos con la toalla de tela.

44. El vidrio caliente debe dejarse apartado encima de una plancha o sobre la mesa de madera

hasta que se enfríe. Desafortunadamente, el vidrio caliente no se distingue del frío; si tiene

duda, use unas pinzas.

45. No use nunca equipo de vidrio que esté agrietado o roto.

46. Existen reglas estrictas para disponer los residuos de laboratorio, a las que se les prestará la

debida atención durante la charla antes de las prácticas de laboratorio. Este punto es

responsabilidad tanto del profesor como de los estudiantes.

47. Nunca se deben arrojar residuos al vertedero a menos que se especifique cómo y cuándo

puede hacerlo. Los productos químicos tóxicos se desecharán en contenedores especiales para

este fin. No tire directamente al vertedero productos que reaccionen con el agua (sodio,

hidruros, amiduros, halogenuros de ácido), o que sean inflamables (disolventes), o que huelan

mal (derivados de azufre), o que sean lacrimógenos (halogenuros de benzilo, halocetonas), o

productos que sean difícilmente biodegradables polihalogenados, cloroformo.

48. La disposición apropiada de residuos de laboratorio que viene descrita en los reactivos se debe

consultar y tener disponible.

49. Los materiales sólidos se disponen en un recipiente diferente a la papelera.

50. Si se rompe un material de vidrio deposítelo en un contenedor para vidrio, o entréguelo, no lo arroje en

una papelera por que puede causar accidentes al personal de aseo.

En caso de fuego en el laboratorio

51. En caso de fuego en el laboratorio: se conservara la calma y se desalojara rápidamente por la

salida de emergencia.

52. Si el fuego es pequeño, se retiran rápidamente los reactivos cercanos y se utiliza el extinguidor,

nunca utilice agua para apagar un fuego producido por disolventes químicos.

Si se incendia la ropa, grite inmediatamente para pedir ayuda. Estírese en el suelo y ruede

sobre sí mismo para apagar las llamas. No corra ni intente llegar a la ducha de seguridad si no

está muy cerca.

En caso de accidente

53. Cualquier accidente debe ser reportado inmediatamente al al profesor.

54. Los productos químicos que se hayan vertido sobre la piel han de ser lavados inmediatamente

con agua corriente abundante, como mínimo durante 15 minutos. Es necesario sacar toda la

ropa contaminada a la persona afectada lo antes posible mientras esté bajo la ducha.

Recuerde que la rapidez en el lavado es muy importante para reducir la gravedad y la

extensión de la herida. Se debe proporcionar asistencia médica a la persona afectada.

55. Los cortes producidos por la rotura de material de cristal son un riesgo común en el

laboratorio. Estos cortes se tienen que lavar bien, con abundante agua corriente, durante 10

minutos como mínimo. Si son pequeños y dejan de sangrar en poco tiempo, lávalos con agua y

jabón y tápalos con una venda o apósito adecuados. Si son grandes y no paran de sangrar,

requieren asistencia médica inmediata.

56. Corrosiones en la piel por ácidos: Corte lo más rápidamente posible la ropa. Lave con

abundante agua corriente la zona afectada. Neutralice la acidez con bicarbonato sódico

durante 15-20 minutos. Saque el exceso de pasta formada, seque y cubra la parte afectada con

aceite para la piel.

57. Por álcalis: Lave la zona afectada con abundante agua corriente y aclárala con una disolución

saturada de ácido bórico o con una disolución de ácido acético al 1%. Seque y cubra la zona

afectada con una pomada de ácido tánico.

58. Corrosión en los ojos: En este caso el tiempo es esencial (menos de 10 segundos). Cuanto

antes se lave el ojo, menos grave será el daño producido. Lave los dos ojos con abundante

agua corriente durante 15 minutos como mínimo en una ducha de ojos, y, si no hay, con un

frasco para lavar los ojos. Es necesario mantener los ojos abiertos con la ayuda de los dedos

para facilitar el lavado debajo de los párpados. Es necesario recibir asistencia médica, por

pequeña que parezca la lesión.

59. Ingestión de productos químicos: Antes de actuar pida asistencia médica. Si el paciente está

inconsciente, póngalo en posición inclinada, con la cabeza de lado, y colóquele la lengua hacia

fuera. Si está consciente, manténgalo apoyado, no le dejé sólo. No le dé bebidas alcohólicas

precipitadamente sin conocer la identidad del producto ingerido. El alcohol en la mayoría de

los casos aumenta la absorción de los productos tóxicos. No provoque el vómito si el producto

ingerido es corrosivo

60. Inhalación de productos químicos: Conduzca inmediatamente la persona afectada a un sitio

con aire fresco. Requiere asistencia médica lo antes posible. El oxígeno se ha de administrar

únicamente por personal entrenado. Trate de identificar el vapor tóxico.

61. Tenga siempre a mano y lista la composición del reactivo toxico y el grado de toxicidad. No

olvide llevar el frasco del producto que causó el accidente.

3 GUIA DE TRABAJO METODOLOGICO DE LABORATORIO

DIAGRAMA HEURISTICO DE METACOGNICION “UVE DE GOWIN” diseño modificado y adaptado por Jeinson Silva (2010)

Resumen: el estudiante describe de forma breve la justificación del trabajo práctico de laboratorio que va a desarrollar.

Análisis, discusión, conclusiones y recomendaciones: es la parte final, se confrontan las metas, los resultados y el marco conceptual se resuelve la pregunta problema mostrando coherencia y pertinencia con los resultados. El laboratorio debe permitir la construcción de un nuevo problema

Resultados: el estudiante recopila anotaciones, datos, observaciones, formulas, tablas y gráficos, estos se deben presentar de forma ordenada y lógica

Diseño experimental: el estudiante construye un protocolo partiendo de la orientación conceptual donde ajusta las condiciones necesarias que le permitan los datos e información necesaria para resolver el problema este se construye como un diagrama de flujo

metas: el estudiante describe lo que pretende hacer en su práctica de laboratorio para resolver la pregunta problema

marco conceptual: el estudiante desarrolla un mapa conceptual donde relaciona los conceptos necesarios para lograr integrar y reconocer las variables en su práctica.

Precauciones y seguridad: nota los códigos S y R para su práctica

Pregunta Problema: el trabajo practico de laboratorio se orienta a partir de una pregunta problémica que permita diseñar el componente conceptual cognitivo y procedimental

4 Introducción a la microscopia

PRACTICA 01: ¿Cómo observar los componentes de los organismos vivos?

4.1 Introducción

Del descubrimiento del mundo microscópico

Según el diccionario: (del griego mikrós, pequeño, y skopeo, examinar, ver) Instrumento que sirve para aumentar considerablemente la imagen de los objetos muy diminutos. Los egipcios, griegos y romanos conocían el arte de tallar y pulir el cristal de roca, pero sólo usaban esas primeras "lupas primitivas" con fines decorativos. La aplicación de lentes a la corrección de los defectos de la visión suele atribuirse a Salvio Degli Armati. En su tumba figura la inscripción: " Aquí yace Salvio Armati, inventor de las lentes de aumento". Pero fue Alejandro Spina, un monje de Pisa quien, a mediados del siglo XIII, divulgó el secreto de su uso y construcción.

Robert Hooke publica en 1665 el libro "Micrographía", donde describe detalladamente el microscopio por el construido y con el que había descubierto la circulación de la sangre en los peces. En el microscopio de Hooke se incorpora el tubo de ajuste fino. Asegura que se ven mejor los organismos del agua si el objetivo del microscopio toca la superficie del líquido sin existir aire entre la lente y el objeto descubriendo así el principio fundamental de los actuales.

El microscopio se fue perfeccionando con gran lentitud, uno de los defectos de los microscopios primitivos era que sus lentes descomponían la luz blanca en los colores que la constituyen. Los objetos pequeños se veían rodeados de anillos de color (aberración cromática) que impedían observar con claridad los detalles. Pero alrededor de 1820 se perfeccionaron cuando Joseph Jackson Lister, un óptico inglés, diseñó un microscopio acromático capaz de eliminar los anillos de color que limitaban la claridad de la imagen. Lister descubrió que los glóbulos rojos eran en realidad, discos bicóncavos.

4.2 Reflexiones y consideraciones

Hechos(lo que ya se hizo)

Material sugerido (con que vamos a

trabajar)

Uso del microscopio (¿Cómo se utiliza?)

1608 Z. Jansen construye un microscopio con dos lentes convergentes. 1611 Kepler sugiere la manera de fabricar un microscopio compuesto. 1665 Hooke utiliza un microscopio compuesto para estudiar cortes de corcho y describe los pequeños poros en forma de

Microscopio ópticoLaminasLaminillascorchomicropreparados

1. Conectar el foco de luz2. Colocar la preparación sobre la platina y centrar, mirando exteriormente, la zona teñida sobre el eje del objetivo.3. Abrir el diafragma del condensador y colocar éste en su posición más alta

caja a los que él llamó "células". Publica su libro Micrographia 1674 Leeuwenhoek informa su descubrimiento de protozoarios. Observará bacterias por primera vez 9 años después. 1683 Leeuwenhoek observa bacterias por primera vez. 1828 W. Nicol desarrolla la microscopía con luz polarizada. 1833 Brown publica sus observaciones microscópicas de orquídeas y describe claramente el núcleo de la célula. 1849 J. Quekett publica un tratado práctico sobre el uso del microscopio. 1838 Schleiden y Schwann proponen la teoría de la célula y declaran que la célula nucleada es la unidad estructural y funcional en plantas y animales. 1857 Kolliker describe las mitocondrias en células del músculo. 1876 Abbé analiza los efectos de la difracción en la formación de la imagen en el microscopio y muestra cómo perfeccionar el diseño del microscopio. 1879 Flemming describe con gran claridad el comportamiento de los cromosomas durante la mitosis en células animales. 1881 Retzius describe gran número de tejidos animales con un detalle que no ha sido superado por ningún otro microscopista de luz. En las siguientes dos décadas él, Cajal y otros histólogos desarrollan nuevos métodos de tinción y ponen los fundamentos de la anatomía microscópica. 1882 Koch usa tinte de anilina para teñir microorganismos e identifica las bacterias que causan la tuberculosis y el cólera. En las siguientes dos décadas, otros bacteriólogos, como Klebs y Pasteur identificarán a los agentes causativos de muchas otras enfermedades examinando preparaciones teñidas bajo el microscopio. 1886 Zeiss fabrica una serie de lentes, diseño de Abbé que permiten al microscopista resolver estructuras en los límites teóricos de la luz visible. 1898 Golgi ve y describe por primera vez el aparato de Golgi tiñendo células con nitrato de plata. 1908 Köhler y Siedentopf desarrollan el microscopio de

azul de metilenoHipótesis de trabajo (¿Qué puedo hacer con el microscopio para resolver el problema?)

4 Colocar el objetivo de menor potencia (10X) lo más cerca posible de la preparación, sin que llegue a tocarla. Hacer esta operación bajando el tubo mediante el tornillo macrométrico (más grueso), observando lateralmente el microscopio.5. Observar a través del ocular6. Levantar lentamente el objetivo, moviendo el tornillo macrométrico, hasta que, mirando a través del ocular, aparezca nítida la imagen.7. Una vez enfocado con el objetivo de 10X, no volver a tocar el tornillo macrométrico, de modo que los enfoques en los siguientes objetivos se realizarán utilizando únicamente el tornillo micrométrico.8. Se procederá a observar toda la preparación. Para ello, se mueve ordenadamentela platina con los tornillos del veraier, de izquierda a derecha y de arriba abajo, procurando no pasar dos veces por el mismo punto de la preparación. Se tomarán las coordenadas de aquellas células que resulte interesante observar con objetivos de mayor aumento.9. Una vez terminada la revisión de la preparación, se pasará a observar las célulascuyas coordenadas se anotaron, con objetivos de mayor aumento. Con el objetivo de 40X hay que tener la precaución, al igual que con el objetivo de inmersión, de 100X, de no tocar nunca la preparación. En aquellas observaciones que se quieran realizar con más detalle, se utilizará el objetivo de inmersión 100X, colocando una gotita de aceite de inmersión sobre la preparación. Al cambiar los objetivos, un click avisa cuando el objetivo encaja en su lugar10. En cada paso a objetivos de mayor potencia, rectificar el enfoque, si ello fuera necesario, utilizando exclusivamente el

fluorescencia. 1924 Lacassagne y colaboradores desarrollan el primer método autoradiográfico para localizar polonium radiactivo en espécimenes biológicos. 1930 Lebedeff diseña y construye el primer microscopio de interferencia. 1932 Zernike inventa el microscopio de contraste de fases. 1937 Ernst Ruska y Max Knoll, físicos alemanes, construyen el primer microscopio electrónico. 1941 Coombs usa anticuerpos acoplados a tintes fluorescentes para estudiar antígenos celulares. 1952 Nomarski inventa y patenta el sistema de contraste de interferencia diferencial para el microscopio de luz. 1981 Aparece el microscopio de efecto túnel (MET).

tornillo micrométrico.11. Mover siempre suave y lentamente cualquier elemento del microscopio

Actividades orientadoras:

¿Cómo preparo una muestra para ser observada en el microscopio? Describa una muestra de corcho, ¿Cuáles pueden ser los obstáculos en su observación? ¿Cuáles son las ventajas que tiene usted con respecto a Hooke? Asuma que logra la imagen de una célula ¿podría mostrar e identificar sus partes o distribución en un sistema coordenado? En 1882 Koch usa tinte de anilina para teñir microorganismos e identifica las bacterias, ¿Cómo podría usted durante esta práctica

identificar una bacteria? ¿Cómo cambia al mundo social el descubrimiento del microscopio? ¿Para qué me sirve aprender el uso del microscopio en el mundo moderno?

4.3 DIAGRAMA HEURISTICO DE METACOGNICION UVE

MetasResumen:

Resultados:

Pregunta Problema:

Resumen:

4.4 ANOTACIONES Y DISCUCIONES

5.1

PRACTICA 2: ¿CUÁLES SON LAS CARACTERISTICAS DE LA CELULA PRIMITIVA?

Introducción

EL ORIGEN DE LOS SISTEMAS VIVOS: FORMACIÓN DE COACERVADOS

Los COACERVADOS, son mezclas de coloides compleja, muy estudiadas que se usaron como modelos bioquímicos, que originalmente fueron propuestos por B. de Jong, como modelo de citoplasma. Oparin más adelante los estudiará con mayor detenimiento, junto con sus colaboradores los proponen como modelo de evolución prebiótica. Demostraron que los COACERVADOS intercambian materia y energía; además que, en presencia de enzimas adecuadas, en el interior de las estructuras ocurren diversas reacciones químicas, que en algunos casos han llegado hasta la polimerización. Como la formación de poliadenina a partir de adenina; almidón a partir de glucosa 1-fosfato; que contribuyen a aumentar el tamaño de los COACERVADOS. Y algunas reacciones de oxidación y reducción en presencia de la luz. En la época más reciente de la vida de Oparin, entre los miembros de su equipo, a las estructuras que podían ser “antecedentes prebióticas” de la evolución, las llamaron: Protobiontes.

Oparin postuló que en las condiciones de la Tierra primitiva se formaron moléculas orgánicas a partir de los gases atmosféricos que se irían acumulando en los mares o lagos de la Tierra; posteriormente, en esas condiciones (sin oxígeno libre), tenderían a persistir. Estos se depositaron junto con el agua, formando soluciones de concentraciones diferenciales, en diversos embalses, en un punto determinado cuando la concentración fue la adecuada, tanto de proteínas como de carbohidratos, junto con el pH correcto, se pudieron dar las condiciones que se requieren para formas los COACERVADOS. Estos son una de las formas que adquirieron los protobontes; Que al ir evolucionando, pudieron formar posteriormente los eubiontes

Reflexiones y consideraciones



trabajar)

formación de coacervados ¿Qué vamos a hacer?)

1610 Galileo Galilei , italiano, observó pequeños animales .1665 Robert Hooke.- inglés, pudo observar las células y las llamó de ese modo .1742-1794 Lavoisier.- Demostró experimentalmente que la respiración es un proceso químico que consume oxígeno y que llamamos oxidación, fuente de calor y energía dentro de nuestro cuerpo. Observó que se emplea más oxígeno al comer, hacer ejercicio o trabajar; esto es el principio de la calorimetría, que luego condujo a la medición del valor1742- 1809 Jean Senebier.- Determina la presencia necesaria del bióxido de carbono y que la función no se llevaba aefecto en la hoja, sino por algo que contenía la hoja (clorofila) 1760 Lázaro Spallanzani.- Demostró ( aunque no tajantemente ), que los microorganismos no se reproducían por generación espontánea1824 R: J: H: Dutrochet.- En Francia, comparó tejidos vegetales y animales .1827 Se establece la hipótesis de que tanto el espermatozoide como el óvulo contribuyen a la formación del nuevo individuo 1838 Mulder.- Químico holandés, llamo proteína a la materia nitrogenada de alimentos albuminosos. La química identificó a los elementos CHON , que dan lugar a las proteínas y a los aminoácidos .1838 Boussingault.- En Francia, alimento patos con dietas sin grasa; estos animales crecieron y acumularon grasa en el cuerpo. Se demostró que esto se debía al aumento de los carbohidratos .1838 Ch. Lyell.- Planteó a la Tierra pasando por grandes

1 microscopio3 Portaobjetos3 cubreobjetos1 Tubo de ensayeParrillaAzul de metilenoPapel pHVortex2 pipetas de 5 ml.Goma arábiga (sol. Al 6.7%) preparación al momentoGrenetina (sol. al 1%) preparación al momentopipetaSol. HCl al 3.6%Franela

Hipótesis de trabajo (¿Qué puedo hacer para resolver el

1 añada 3 ml de solución en un tubo de ensayo de goma arábiga2 En el mismo tubo de ensaye adicionar 5 ml de la solución de grenetina3 mezclar vigorosamente y medir el pH de la solución 4 Elabora una preparación temporal y obsérvala al microscopio5 A la mezcla anterior, agrega lentamente 4 gotas de HCl6 Agite continuamente hasta que la mezcla se ponga turbia7 mide el pH8 Elabora una preparación temporal y obsérvala al microscopio9 Al tubo anterior, adiciona una gota de azul de metileno, agita vigorosamente y observa al microscopio.

cambios igual que los seres vivos.1838 Surge la teoría celular.- Con Theodor Schwann que estudiaba células animales, y Matthias Scheiden que estudiaba células vegetales 1855 Rudolff Virchow.- Médico y biólogo alemán, llego a la generalización de que las células siempre se multiplican pordivisión celular 1913 Hendrik David Bohr.- Físico danés, propuso que los electrones estaban en ciertas orbitas, pero podían saltar de unaa otra, ganando o perdiendo energía .1921 Alexander I. Oparin.- Presentó la teoría bioquímica del origen de la vida 1953 Stanley Millar y Harold Urey.- Produjeron compuestos orgánicos en un experimento y comprobaron parcialmentela teoría de Oparin

problema?)


¿Cómo puedo explicar la formación de la membrana celular?

¿Cuáles serian las causas del intercambio de materia y energía entre estas entidades?

¿Es posible que este fuera el origen de la formación de una célula?

¿Cómo surgieron las primeras características de esta membrana?

¿Porque se diferencian de otros sistemas vivos?

DIAGRAMA HEURISTICO DE METACOGNICION UVE

Precauciones y seguridad

Marco conceptual

MetasResumen:

Análisis, discusión, conclusiones y recomendaciones:

Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion

Diseño experimental:

Pregunta Problema:

ANOTACIONES Y DISCUCIONES

PRACTICA 3: ¿CÓMO ES EL TRANSPORTE EN LA MEMBRANA CELULAR?

Introducción

SOLUCIONES ISOTONICAS, HIPOTONICAS E HIPERTONICAS

Las membranas celulares son barreras selectivas que separan las células y forman compartimientos intracelulares. Entre sus funciones están Regular el transporte de moléculas que entran o salen de la célula o del organelo. Generar señales para modificar el metabolismo. Adherir células para formar tejidos. La membrana celular está formada por una capa doble de fosfolípidos, proteínas y carbohidratos. Cada fosfolípido está compuesto por glicerol, ácidos grasos y fosfato, que en conjunto crean una barrera hidrofóbica entre los compartimientos acuosos de la célula. Las proteínas permiten el paso de moléculas hidrofílicas a través de la membrana, determinan las funciones específicas de ésta e incluyen bombas, canales, receptores, moléculas de adhesión, transductores de energía y enzimas. Las proteínas periféricas están asociadas con las superficies, mientras que las integrales están incrustadas en la membrana y pueden atravesar completamente la capa doble. La función de los carbohidratos adheridos a las proteínas (glucoproteínas) o a los fosfolípidos (glucolípidos) es la de adhesión y comunicación intercelular. El colesterol, que es un esteroide (lípido), determina la fluidez de la membrana.

Para que la célula funcione eficientemente, debe mantenerse en la misma un ambiente estable conocido como homeostasis. Para mantener este equilibrio existen mecanismos para el transporte selectivo de materiales hacia el interior o exterior de la célula. Las membranas de la célula son selectivamente permeables, permitiendo el paso de algunas sustancias o partículas (moléculas, átomos, o iones), e impidiendo el paso de otras. Esta selectividad se debe a la capa doble de fosfolípidos de la membrana. La forma en que las moléculas pasan por la membrana depende en parte de la polaridad de las mismas. Las moléculas hidrofóbicas, o no polares, pasan con relativa libertad a través de la capa de lípidos, mientras que moléculas hidrofílicas, o polares, incluyendo el agua, y las moléculas de mayor tamaño, pasan a través de canales formados por proteínas transportadoras. La regulación del transporte de las moléculas, o la dirección en que se mueven depende de su gradiente de concentración (diferencia en concentración entre dos lugares).

Las células animales funcionan óptimamente en ambientes isotónicos. En las células vegetales, sin embargo, cuando la vacuola se llena de agua, ésta ejerce presión contra la pared celular hasta llegar a un punto donde se impide que entre más agua (por presión de turgencia) y la célula se pone túrgida (firme), lo cual es el estado ideal de estas células. Por otra parte, si la célula vegetal pierde agua, la célula sufre plasmólisis al separarse la membrana celular de la pared celular, lo cual suele ser letal para la célula.




trabajar)

¿Qué vamos a hacer?)

“el fenómeno osmótico es la base de la alimentación celular”, es evidente que cualquier estudio deberá ir muy ligado al desarrollo científico y por lo tanto de las diferentes disciplinas; dado que las ciencias “nacen” como disciplinas diferentes durante el Siglo XIX (biología, química, fisicoquímica, termodinámica, etc.).

No es este escrito el soporte apropiado para realizar un examen exhaustivo del nacimiento de las diferentes ciencias, pero parece lógico que la medicina y la biología se anticipan ya que el hombre trata de resolver los problemas que le crean las enfermedades y son ciencias que avanzan, sobre todo, gracias a la observación de los fenómenos naturales y su desarrollo.

Entre 1800 y 1900 se desarrolla la biología y la medicina con Bichat (1771-1802) como precursor, en 1844 ya había establecido una nueva ciencia: la histología.

Durantes ese período se produce un fuerte desarrollo científico e industrial y por lo tanto todos los investigadores buscan soporte científico para los fenómenos que están observando, buscan explicaciones en la química y sus procesos que les permita modelizar los comportamientos biológicos.

Recordemos que Louis Pasteur (1822-1895) fue el “padre” del método experimental en la medicina, y no debemos olvidar que no era médico sino biólogo, y todavía el estudio de los gérmenes y su acción sobre la vida se basa en sus principios y estudios, podemos decir que puso la química al servicio de la medicina.

Toda esta descripción del Siglo XIX es importante para nosotros desde el punto de vista que a mediados de siglo se descubre el fenómeno osmótico y su interrelación con los procesos celulares.Sí es verdad, que la primera membrana industrial y el primer equipo de ósmosis inversa se construyó en EE.UU., como veremos más adelante, pero también es cierto que todos los estudios y desarrollos importantes en química, física, medicina, etc. durante el Siglo XIX tuvieron lugar en la vieja Europa, siempre a la sombra del desarrollo industrial y tecnológico de la industria privada.

Todavía no se le ha dado la verdadera importancia ni se ha magnificado lo

Botellas con soluciones hipertónicas e hipotónicas) Botella con sangre de vaca (mantener en nevera) Elodea fresca Gradilla para tubos de ensayo Tubos de ensayo pequeños Goteros Laminillas y cubreobjetos Agujas de disección Microscopio compuesto Lápiz de cera Papel toalla Papel de lente

Hipótesis de

Cuando los eritrocitos (células rojas) se encuentran en un ambiente hipotónico el agua les entra por difusión y sucede hemólisis (el rompimiento de una célula roja). Cuando la célula roja está en un ambiente hipertónico pierde agua, se encoge y sucede crenación. En este experimento se observará el comportamiento de las células rojas de la sangre en soluciones hipotónicas e hipertónicas

1. Rotule tres tubos de ensayo: 1, 2 y 32. Prepare los tubos como sigue:Tubo 1: 3 ml de solución hipotónica + 3 ml de sangre de vaca Tubo 2: 3 ml de sangre de vaca Tubo 3: 3 ml de solución hipertónica + 3 ml de sangre de vaca3. Deje cada tubo reposar por dos minutos y observe la apariencia de la mezcla. 4. Rotule y prepare cuatro laminillas: Laminilla 1: Gota de la mezcla del tubo 1, coloque el cubreobjeto, observe bajo el microscopio. Laminilla 2: Gota de la mezcla del tubo 2, coloque el cubreobjeto, observe bajo el microscopio. Laminilla 3: Gota de la mezcla del tubo 3, coloque el cubreobjeto, observe bajo el microscopio.

suficiente el descubrimiento de Mendeleiev (1834-1907). Sí, todos estudiamos la Tabla Periódica de los Elementos, que publicó, pero lo que no se explica suficientemente es que modificó todo el pensamiento científico de la época, que evidentemente estaba equivocado, y eso no fue fácil ya que requería una modificación completa de los conocimientos y bases sobre la organización de la materia, es decir, descubrió los antecedentes de la física atómica y la química cuántica que tardarían casi 100 años en desarrollarse.

Mediado el Siglo XIX se sigue avanzando en la compartimentación de la ciencia, aparecen disciplinas como la fisicoquímica y las reacciones termoquímicas: catálisis, electrolisis, estudios del átomo y sobre todo los más importantes para el estudio de la ósmosis la física de las soluciones.

Debemos decir que la mayoría de teorías nacen del intento de comprender el comportamiento del átomo, y como lo más fácil de manejar por su reacción rápida a los cambios de temperatura eran los gases, la mayoría de experimentos estaban realizados con gases.

Thomas Graham (1805-1869) fue el padre de la química de los coloides y a la vez Raoult (1830-1901) con su Teoría de las Soluciones fueron los que sentaron las bases de la fisicoquímica como una disciplina científica. Pero recordemos que simultáneamente numerosos científicos estudiaban dentro del campo de fisiología los fenómenos de transporte celulares en plantas y animales, etc. Por lo tanto, ambas disciplinas se entremezclan: el estudio de los gases y su comportamiento en las soluciones con los estudios de la célula y sus intercambios. En ese momento está descubriéndose el fenómeno osmótico.

Ya hemos dicho que la ósmosis se basa en la Teoría de Soluciones y a pesar de que Graham fue el padre de los estudios y experimentó sobre el flujo de difusión de un gas a través de un tapón poroso, etc. ( el flujo de difusión de un gas a través de un tapón poroso es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de las densidades de los gases empleados), como vemos ya está apareciendo aquel concepto: “hacer pasar “substancias” a través de una membrana semi-permeable, sin consumo de energía exterior”.

Pero fue Fick (1829-1901) quién planteándose los experimentos de Graham sobre bases cuantitativas y por analogías entre los estudios sobre conductividad eléctrica y calorífica, estableció formalmente la matemática de la difusión. Básicamente: “la presencia de un flujo de difusión es debido a una diferencia de concentraciones”.

Hubo en aquella época una gran conmoción cuando Fick publicó sus estudios y sus resultados, se provocaba una “revolución” sobre muchos conceptos científicos que se habían tenido hasta entonces y todos sabemos que el

trabajo (¿Qué puedo hacer para resolver el problema?)

“inmovilismo” es inherente a determinadas sociedades.

El principal problema es que tanto Graham como Fick explicaban el fenómeno de la difusión de forma descriptiva y cuantitativa pero no eran capaces de aclarar “el porqué”, algo parecido a lo que hemos dicho al principio con la ósmosis inversa.

En la segunda mitad del Siglo XIX fue Maxwell (1831-1879), quién dio soporte al “porqué” con sus teorías sobre los movimientos moleculares, velocidades relativas, agitación, etc. todo a nivel molecular.

En todo lo anterior vemos como poco a poco estamos llegando al fenómeno osmótico que es el que nos preocupa en este escrito, pero como casi siempre en la historia de la ciencia, la observación, el experimento va muy por delante de la explicación del fenómeno en sí y su modelización físico-matemática.

Decimos esto porque el descubrimiento de la ósmosis es anterior al de la difusión y la teoría de las soluciones que son la base de la explicación del mismo.

En 1748 Nollet (1700-1770), profesor de física experimental en la Universidad de Navarra, experimentó con una “membrana” realizada a partir de la pared de la vejiga de un animal, colocando alcohol a un lado y agua al otro y comprobó que el agua fluía de un lado al otro para mezclase con el alcohol pero EL PROCESO CONTRARIO NUNCA SE PRODUCÍA.

Es decir, Nollet en el Siglo XVIII ya descubrió la existencia de “membranas semi permeables”, y ya definió el proceso osmótico que permitía el paso de uno de los componentes de una solución pero no el de otros.

Llamó solvente a la sustancia capaz de atravesar la membrana y soluto a la que no puede fluir a través de ella.

Pero no fue capaz de explicar porqué ocurría este fenómeno, era imposible poderlo explicar con los conocimientos de la época, hacía falta que pasarán 100 años para poder explicarlo un poco mejor y sentar las bases, aunque como ya hemos dicho todavía no existe una explicación fiable ni un modelo matemático que sustente el fenómeno osmótico, como veremos.

Fue un investigador médico Henri Dutrochet (1776-1847), quién realizó el descubrimiento del fenómeno osmótico a través de membranas semi permeables, y lo hizo dentro de su objetivo principal: demostrar que las leyes fundamentales de la química y la física y por lo tanto las matemáticas eran capaces de explicar los procesos básicos de la vida.

Por lo tanto podemos fijar como fecha del descubrimiento del fenómeno osmótico tal y como lo conocemos 1828, fecha en la que Dutrochet publico: “que si se tenían dos soluciones con el mismo soluto, que no puede atravesar la membrana, una a cada lado de una membrana semi permeable, el flujo osmótico ocurría siempre de la solución menos concentrada a la más concentrada y por supuesto fluía el solvente el cual provocaba una presión sobre la membrana a la que llamó presión osmótica”

Había nacido la tecnología de la ósmosis inversa, pero en realidad no se sabía “porqué” el solvente se comportaba como lo hacía.

Insistimos que Dutrochet llegó a estas conclusiones y descubrimientos intentando explicar los procesos que tienen lugar en la célula viva que está rodeada de una membrana semi permeable y absorbe agua por ósmosis.

Se tardaron 50 años en medir cuantitativamente la presión osmótica y fue Pfeffer (1845-1920) en 1877 quien lo hizo. Era botánico y necesitó hacerlo dentro de los estudios que realizaba sobre fotosíntesis.

Lo principal de los estudios de Pfeffer y que nos interesa resaltar es que no empleó membranas biológicas sino artificiales, seguían consolidándose las bases para la ósmosis inversa tal y como la conocemos.

Pero hasta que Van’t Hoff (1852-1911) comparó la presión osmótica con la que realizaba un gas, el fenómeno de la ósmosis no salió de la mano de los fisiólogos para ir a las de los físico-químicos. Entre él y Gibbs (1839-1903) consolidaron la relación entre la ósmosis y la teoría de las soluciones, y la comparación entre la cinética de la ósmosis y la de los gases fue, como mínimo, original y atrajo el interés de la comunidad científica.

Pero eran ideas equivocadas y fueron abandonadas a principios del Siglo XX, definitivamente la presión osmótica no es el resultado del choque de las moléculas contra el tabique formado por la membrana, empieza a manejarse el concepto de “energía química de una solución”, se establece definitivamente la fisicoquímica como una ciencia, y las teorías termodinámicas químicas avanzan explicaciones al fenómeno osmótico, entendiendo la presión osmótica como una diferencia de energías químicas de las soluciones


¿Qué le pasó a las células al entrar en contacto con cada una de las soluciones? ¿Por qué?

¿En qué solución sucedió hemólisis de los eritrocitos y por qué?

¿Por qué ocurrió la crenación?

¿Qué indican los resultados acerca de la concentración de solutos en el plasma sanguíneo?



Marco conceptual

MetasResumen:


Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion


Pregunta Problema:

PRACTICA 4: ¿CUÁLES SON LOS METABOLITOS QUE INTERVIENEN EN LA FOTOSINTESIS?

Introducción

METABOLITOS QUE INTERVIENEN EN LA FOTOSINTESIS

fotosíntesis es un proceso que convierte energía solar en energía química. La fotosíntesis se lleva a cabo en los cloroplastos, organelos de membrana doble que contienen pigmentos fotosintéticos que absorben la luz solar. La membrana interior del cloroplasto rodea el estroma, donde los tilacoides se agrupan formando granas. La fotosíntesis produce glucosa y oxígeno a partir de bióxido de carbono, agua y luz solar. La reacción fotosintética se resume de la siguiente manera: La glucosa es la fuente principal de energía en las células, y el oxígeno es necesario para las plantas, los animales y demás organismos que llevan a cabo respiración aeróbica en los mitocondrios. El proceso de fotosíntesis se divide en dos fases: las reacciones dependientes de la luz y las reacciones independientes de la luz (que ocurren en presencia o ausencia de luz).

Para utilizar la energía solar se requiere que la luz sea absorbida por pigmentos fotosintéticos que se encuentran en las membranas de los tilacoides en los cloroplastos. El pigmento principal para la fotosíntesis es la clorofila a. También hay pigmentos accesorios, como la clorofila b, el caroteno y la xantofila, que absorben la luz y la transfieren a la clorofila a.




trabajar)

1. Prepare su “cámara de corrida”. Consiga un corcho para el tubo de ensayo que usará e insértele una presilla en la parte inferior 2. Cuelgue un pedazo de papel de la presilla.3. Verifique que el papel quepa dentro del tubo pero sin tocar el fondo.4. Con un lápiz marque 1 cm en la punta inferior del papel de cromatografía

ARISTOTELES en su época, manifestó que la luz estaba relacionada de alguna manera con el color verde de las plantas. SIGLO XVII STEPHEN HALES (padre de la fisiología vegetal) afirmo que el aire que penetra por medio de las hojas de los vegetales, era empleado por estas como fuente de alimento. JOSEPH PRIESLEY(1770)(descubridor del O2)estableció la producción de O2 por los vegetales en un proceso inverso a la respiración animal. PELLETIER Y CAVENTOU (1800) denominaron la clorofila. DUTROCHET (1800) Describe la entrada de CO2 en la planta atreves de los estomas y afirma que solo las células que tienen clorofila producen O25. HUGO VON MOHL demuestra la presencia de almidón en la clorofila y además describió la estructura de los estomas. SACHS afirmo que la formación de almidón esta asociada con la iluminación y que esta sustancia desaparece en la oscuridad o cuando los estomas se ocluyen: A él se le debe la ecuación básica de la fotosíntesis 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2 CALVIN (1961)Obtuvo Nobel de Química por aplicar el carbono 14 radioactivo y detectar la secuencia de reacciones químicas de las plantas al transformar CO2 y H2O en O2 y carbohidratos. Creador del ciclo de Calvin ROBERT HILL (1937) Refirió que los cloroplastos son capaces de producir O2 en ausencia de CO2,lo que indico que la fuente de electrones de

• Papel de cromatografía• Lápiz• Tubos de ensayo medianos• Solución de cromatografía (45 ml éter depetróleo + 5 ml de acetona)• Gradillas para tubos de ensayo• Hojas frescas de espinaca• Presillas de papel• Tapones de corcho

Hipótesis de trabajo (¿Qué

5 Mida hasta dónde llega el papel de cromatografía dentro del tubo y transfiera la marca de 1 cm al tubo.6 Coloque una hoja de espinaca sobre el área del papel de cromatografía, donde hizo su marca y transfiera con una moneda el pigmento al papel. Ruede la moneda varias veces sobre la hoja hasta obtener una línea oscura de pigmento.7. Añada al tubo solución de cromatografía hasta llegar un poco por debajo de la marca que hizo en el tubo. Asegúrese que la solución no llegue a la línea de pigmento en el papel.8. Coloque su tubo en una gradilla o en un envase donde se mantenga derecho.9. Coloque el papel de cromatografía dentro del tubo de ensayo sin que toque el fondo del tuboRecuerde que la solución de cromatografía no debe llegar al macerado.10. Deje correr la cromatografía (Figura 9.3 c) hasta 2 cm del borde superior y deténgala removiendo el papel del tubo.

la fase lumínica es el H2O CORNELIUS BERNARDUS VAN NIEL propuso, tras haber estudiado a las bacterias fotosintéticas del azufre, que el oxígeno liberado en la fotosíntesis provenía del agua y no del dióxido de carbono, extrayéndose que el hidrógeno empleado para la síntesis de glucosa procedía de la fotólisis del agua que había sido absorbida por la planta. Pero esta hipótesis no se confirmó hasta el año 1941 tras las investigaciones realizadas por Samuel Rubén y MartinKamen con agua con oxígeno pesado y una alga verde

puedo hacer para resolver el problema?)

11. Marque hasta donde llegó la corrida y deje secar el papel.12. Identifique las bandas de pigmentos y dibuje su corrida.


¿Qué colores se observan?¿En qué orden aparecen los pigmentos incluidos en la Tabla 9.1?

Pigmentos ColorClorofila a Verde-azulClorofila b Verde-olivaBeta carotenos AnaranjadoXantofilas Amarillo (tonos múltiples)¿Qué pigmento tuvo más afinidad hacia el solvente?¿Cuál es el rol de los pigmentos accesorios en la fotosíntesis?Calcule el valor de Rf para cada pigmento, según la fórmulaCompare los valores de Rf para cada pigmento y explique los datos.Compare sus resultados con los de sus compañeros. ¿Fue el valor de Rf constante para cada pigmento?¿Tienen todas las plantas los mismos pigmentos? ¿Por qué?



Marco conceptual

MetasResumen:


Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion


Pregunta Problema:

PRACTICA 5: ¿CÓMO SE PUEDE EXTRAER ADN EN UNA CELULA?

Introducción

EXTRACCION DE ADN

Como se puede realizar en un laboratorio de un centro. La extracción de ADN requiere hacer varias series de etapas básicas. En primer lugar tienen que romperse la pared celular y la membrana plasmática para poder acceder al núcleo de la célula. Después debe romperse igual la membrana nuclear para dejar libre el ADN. Por último hay que proteger el ADN de enzimas que puedan disminuirlo y para aislarlo hay que hacer que se precipite en alcohol. El ADN es soluble en agua, pero cuando se encuentra en alcohol se desenrolla y precipita en la interface entre el alcohol y el agua. Además de permitirnos ver el ADN, el alcohol separa el ADN de otros componentes celulares, los cuales son dejados en la solución acuosa. La sal evita la unión de las proteínas al ADN.

ADN es la abreviatura del ácido desoxirribonucleico (en inglés, DNA). Constituye el material genético de los organismos. Es el componente químico primario de los cromosomas y el material del que los genes están formados.



Material sugerido (con que vamos a trabajar)


El ADN fue identificado inicialmente en 1868 por Friedrich Miescher biólogo suizo, en los núcleos de las células del pus obtenidas de los vendajes quirúrgicos desechados y en el esperma del salmón. Él llamó a la sustancia nucleína, aunque no fue reconocida hasta 1943 gracias al experimento realizado por Oswald Avery La estructura del ADN es una pareja de largas cadenas de nucleótidos. La estructura de doble hélice del ADN fue descubierta en 1953 por James Watson y Francis Crick. Una larga hebra de ácido nucleico está enrollada alrededor de otra hebra formando un par entrelazado. Dicha hélice mide 3,4 nm de paso de rosca y 2,37 nm de diámetro, y está formada, en cada vuelta, por 10,4 pares de nucleótidos enfrentados entre sí por sus bases nitrogenadas.Sólo tenemos un 30% más de genes que un diminuto gusano, el cual tiene solo un milímetro de longitud y posee 959 células, en tanto que nosotros alrededor de 100 billones. Y mientras que los seres humanos poseemos aproximadamente 100.000 millones de neuronas, el diminuto gusano cuenta unicamente con 302

1 microscopio3 Portaobjetos3 cubreobjetos• Vasos de precipidos o vasitos de plático.• Tubos de ensayo • Un cuchillo• Palitos de pinchos• Una batidora

• Cebolla grandes frescas• Kiwis • Agua destilada• Detergente lavavajillas• Sal • Zumo de piña o de papaya• Alcohol de 96º muy frío

Hipótesis de trabajo (¿Qué puedo hacer para resolver el

1.- Cortamos la zona central de la cebolla en dados

2.- En un vaso de agua echamos 3 cucharaditas de detergente lavavajillas y una de sal y añadimos agua destilada hasta llenar el vaso.

3.- Mezclamos esta solución con los trozos de cebolla

4.- Licúamos el conjunto, con la batidora, a velocidad máxima durante 30 segundos

5.- Filtramos el líquido obtenido con un filtro de café.

6.- Llenamos un cuarto de un tubo de ensayo con la disolución filtrada.

Añade otro tanto de zumo de piña y mezclamos bien.

7.- Añadimos un volumen de alcohol muy frío equivalente al del filtrado, cuidadosamente, haciéndolo resbalar por las paredes del vaso para que forme una capa sobre el filtrado.

8.- Dejamos reposar durante 2 ó 3 minutos hasta que se forme una zona turbia entre las dos capas. A continuación introducimos la varilla y

problema?)

extraemos una maraña de fibras blancas de ADN.

Cuando añadas el alcohol frío debes hacerlo de forma que resbale por las paredes del tubo para que forme una capa sobre el filtrado. Puedes utilizar la varilla de vidrio o una cucharilla para ayudarte.


Explique la función del alcohol en la práctica

Explique la función del detergente

Que es una solución buffer y cuál es su funcionamiento?



Marco conceptual

MetasResumen:


Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion


Pregunta Problema:

PRACTICA 6: ¿CÓMO SE REPRODUCE LA CELULA?

Introducción

MITOSIS Y MEIOSIS

La división celular consta de dos procesos fundamentales: la mitosis o división del núcleo y la citocinesis o división del citoplasma. Ambos procesos son independientes pero deben ocurrir de forma sincronizada. El resultado son dos células hijas con una dotación cromosómica idéntica entre sí y a la de la célula madre. La mitosis es el mecanismo estable que tienen las células para distribuir de forma exacta la información genética entre las células hijas durante las divisiones celulares. Durante la mitosis los cromosomas se reparten equitativamente, incluyéndose una dotación cromosómica completa en cada célula hija. Para facilitar este reparto, los cromosomas se condensan haciendo patente su morfología.

La realización de esta práctica tiene como objetivo conocer las particularidades citogenéticas que determinan el significado biológico de los procesos de división celular de mitosis y meiosis y aprender las diferencias entre ellas. Al estudiarlos comparativamente veremos como el resultado final de ambos procesos es distinto por lo que los cromosomas tienen que comportarse de modo diferente. Mediante la visualización al microscopio de las características de las distintas fases del proceso mitótico y meiótico iremos comprendiendo la base física de la herencia de los caracteres (los genes se transmiten con los cromosomas) y cómo se mantiene el número cromosómico durante el desarrollo de un individuo, la regeneración de los tejidos o en los procesos reproductivos.




trabajar)


Las bases para la comprensión de la herencia genética se sentaron a lo largo de las tres últimas décadas del siglo XIX. Una de las contribuciones más importante se debe a la obra Zellsubstanz, Kern und

1 microscopio3 Portaobjetos

Los bulbos de ambas especies se han mantenido en cultivo hidropónico con el fin de que desarrollen raíces. Una vez obtenidas, se han

Zeilltheilung (1882) de Walter Flemming (1843-1905). Investigó con anfibios y en el núcleo diferenció una parte que se podía teñir fuertemente, que se llamó cromatina, y una parte no teñible o acromatina. Observó que, durante la mitosis, los gránulos de cromatina se disponían en unos filamentos que Wilhelm Waldeyer (1836-1921) bautizó como "cromosomas" (1888). No comprendía bien el fenómeno, pero también comprobó que los cromosomas experimentaban una escisión longitudinal. Surgieron dos ideas, los que defendían que los cromosomas se disolvían por completo tras la mitosis o meiosis, y los partidarios de su individualidad e integridad a lo largo de la vida de la célula. Por otro lado, en 1883, el embriólogo Wilhelm Roux (1850-1924) estudió el desarrolló de los huevos de rana e interpretó su observación del núcleo durante la mitosis como un conjunto de “partículas hereditarias”. Por otra parte, August Weismann (1834-1914) publicaba en 1893 su teoría del "plasma germinal" y del "plasma somático" para explicar la herencia.Se considera que Theodor Boveri contribuyó a demostrar de forma experimental estas ideas, así lo afirmó Erns Mayr (1904-2005), quien dedicó gran parte de su carrera al estudio de la evolución, la genética de poblaciones y la taxonomía. Boveri fue de los que defendió la individualidad de los cromosomas. Con el redescubrimiento de las leyes de Mendel, se pensó que había una relación entre las propiedades hereditarias y los cromosomas. A partir de aquí la teoría cromosómica de la herencia comenzó a desarrollarse hasta llegar a las aportaciones de Watson y CrickTheodor Boveri nació el 12 de octubre de 1862 en la ciudad bávara de Bamberg. Fue el segundo de cuatro hijos. Su padre era médico y su madre se llamaba Antoine Elssner Boveri. A los trece años fue enviado a estudiar al Realgymnasium de Nuremberg, donde se graduó en 1881. Comenzó a estudiar filosofía e historia en la Universidad de Munich, pero, después de un semestre, cambió a ciencias naturales. Fue ayudante de Carl von Kupfer en el Instituto de anatomía de la Universidad. Obtuvo el doctorado en 1885 con una tesis sobre estructura de las

3 cubreobjetosEl material que necesitamos para poder estudiar la mitosis debe ser un tejido en división celular activa. En animales se usa médula ósea de huesos largos, bazo, ciegos gástricos y cultivos celulares como, por ejemplo, de linfocitos.En plantas se utiliza muy frecuentemente el extremo apical de la raíz (meristemoapical), pero pueden utilizarse otros materiales como ápices de hojas u ovarios de las flores.

Hipótesis de trabajo (¿Qué

cortado los extremos de las raíces y han sido tratadas con colchicina al 0.005% durante 4h para impedir la formación del huso mitótico y provocar así la acumulación de células en metafase, donde veremos mejor la morfología cromosómica. La colchicina tiene el efecto añadido de condensar algo más los cromosomas y al no existir huso mitótico es más fácil visualizar células con los cromosomas bien separados. Después hay que fijar las raíces tratándolas con un fijador compuesto por una mezcla de etanol y ácido acético glacial en proporción3:1. Esto consigue coagular los contenidos celulares para que retengan la forma, estructura y posición. A las raíces de ajo se las somete también a una hidrólisis en ClH 1N a 60ºC durante 5 min, para relajar la estructura del ADN y facilitar la posterior tinción de los cromosomas con los colorantes básicos (orceína, por ejemplo) que reaccionan con los grupos aldehídos de los nucleótidos, tiñiendo así los cromosomas.Obtención de las preparaciones1. Colorear las raíces con orceína acética al 1% durante 30 min.2. En un portaobjetos limpio, colocado sobre un papel de filtro, depositar una gota de orceína del diámetro de un cigarrillo y sobre ésta colocar una raiz.3. Con la aguja enmangada y la lanceta se corta el extremo del ápice, que se reconoce por colorearse más oscuro que el resto de la raiz y acabar en punta.El meristemo se desprende fácilmente de la raiz,

fibras nerviosas: Beiträge zur Kenntnis der Nervenfasern. Sin abandonar Munich se trasladó del Instituto de anatomía al de zoología. Recibió la beca Lamont que le proporcionó total libertad para investigar durante siete años. Bajo la influencia del zoólogo Richard Hertwig (1850-1937), del que fue ayudante en 1891, desarrolló una extraordinaria destreza en técnicas de investigación de biología celular, especialmente en lo que se refiere al estudio del desarrollo celular. También trabajó como muchos, de forma esporádica, en la conocida Estación zoológica de Nápoles. En 1893 llegó a ser director del Instituto de Zoología y Zooanatomía en Würzburg, así como profesor de zoología y anatomía comparada de su universidad. Durante esta etapa, la que va desde la realización de su tesis y los primeros años de la década de los noventa, realizó importantes contribuciones. Oskar Hertwig ya había descrito que durante la fecundación se fusionan los núcleos del espematozoide y los del óvulo, trabajando con el huevo del Toxopneuste livide. Boveri investigó con el huevo del Ascaris megalocephala a partir de 1887 y observó que la mitosis era un proceso muy organizado. En el de maduración del huevo había un momento en el que el número de cromosomas se reducía a la mitad. Boveri también trató de demostrar que la yuxtaposición o fusión de los núcleos no es la causa del desarrollo. Demostró que aún privado de forma experimental del núcleo, el huevo se desarrolla como un embrión cuando el espermatozoide penetra en él, sin que haya fusión de los núcleos en ese caso concreto. Según Boveri el óvulo era incapaz de desarrollarse porque le faltaba el “órgano” de la división celular. Éste órgano, el centrosoma, no existe en el huevo virgen y, por tanto, sería el espermatozoide quien lo aportaría. Boveri halló mejores evidencias de la “continuidad de los cromosomas” cuando eligió como material de investigación el erizo de mar, con 36 cromosomas por célula y la posibilidad de producir las cuatro primeras células embrionarias con un número variable de ellos. Observó que de todos los embriones que obtuvo, sólo los que tenían 36 cromosomas en sus células se

puedo hacer para resolver el problema?)

por lo que si hubiera dificultad en realizar esta operación, significaría que no se trata del ápice meristemático.4. Retirar el resto de la raiz, dejando únicamente el ápice sobre la gota de orceína. Con la base de la aguja enmangada, se macerará hasta conseguir que se divida en varios trozos más pequeños.5. Colocar sobre la gota de orceína un cubreobjetos limpio y desengrasado y proceder al aplastamiento del material. Para ello, sujetar por un borde con un trozo de papel de filtro y golpear suavemente con la punta de la aguja enmangada, haciendo que desaparezcan las burbujas de aire que hayan quedado atrapadas y el exceso de colorante. Colocar un papel de filtro sobre el cubreobjetos y con el dedo pulgar presionarlo, evitando que el cubreobjetos se deslice respecto al portaobjetos.

desarrollaban de forma normal. De este hecho dedujo que cada cromosoma tiene cualidades diferentes. Por otro lado, tanto él como Sutton señalaron que todas estos hechos demostraban una armonía entre el comportamiento de los cromosomas y las reglas que sigue la transmisión de los caracteres hereditarios. Ambos afirmaron que los genes se localizaban en los cromosomas y que cada uno de éstos posee un conjunto particular de los mismos: su individualidad física. El zoólogo americano Edmund Beecher Wilson (1856-1939) aceptó las ideas de Boveri como “la base para la explicación de las leyes de Mendel de la herencia”. En 1903 Walter Sutton (1877-1916) publicó el trabajo "The Cromosomas in Heredity", y de forma similar, acercó las leyes de la herencia de Mendel a la citología. Lo que se conoció como la "hipótesis de Boveri-Sutton" continuó siendo confusa hasta 1910. La teoría de la herencia genética, no tuvo una aceptación general y fueron muchos los científicos eminentes que la rechazaron. Bateson y Goldschmidt lo hicieron porque adujeron que Sutton y Boveri extraían conclusiones por inferencia a partir de observaciones no directas. Morgan también reprochó que esta teoría no se basaba en experimentos. Boveri fue autor de otros trabajos y contribuciones, como las relativas al cáncer. Al final de su vida, en 1914, publicó un trabajo en el que lanzaba una teoría que sugería que los tumores malignos podían provenir de un número anormal de cromosomas:Zur Frage der Entstehung maligner Tumoren. No tuvo mucha importancia en su época pero, como sabemos, la ha tenido posteriormente. En 1898 Boveri se casó con Marcella O’Grady, una bióloga americana que fue a Würzburg a trabajar con él. Le ayudó con frecuencia en sus experimentos. Tuvieron una hija, Margret, que fue una destacada periodista y escritora; y un hijo, Walter Boveri, que fue un conocido industrial. Boveri tuvo mala salud; sufría depresiones con frecuencia. En 1913 rechazó una oferta para trasladarse al Kaiser Wilhelm Institut por este tipo de razones. Murió el 15 de octubre de 1915.


1. ¿Cuántas células has visto de cada tipo?2. ¿Cómo conseguimos acumular metafases en las preparaciones?3. El fijador se utiliza para relajar la estructura del ADN. ¿Verdadero o falso?4. Indica el número cromosómico de la especie estudiada



Marco conceptual

MetasResumen:


Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion


Pregunta Problema:

PRACTICA 7: ¿Cuál es la importancia bioquímica del agua en los procesos metabólicos?

Introducción

En los organismos vivos se están produciendo continuamente ácidos orgánicos que son productos finales de reacciones metabólicas, catabolismo de proteínas y otras moléculas biológicamente activas. Mantener el pH en los fluidos intra y extracelulares es fundamental puesto que ello influye en la actividad biológica de las proteínas, enzimas, hormonas, la distribución de iones a través de membranas, etc… La manera en que podemos regular el pH dentro de los límites compatibles con la vida son: 1) los tampones fisiológicos y 2) la eliminación de ácidos y bases por compensación respiratoria y renal.

Los tampones fisiológicos son la primera línea de defensa frente a los cambios de pH de los líquidos corporales, entre los que destacan: el tampón fosfato, el tampón bicarbonato y el tampón hemoglobina.

El pH de los medios biológicos es una constante fundamental para el mantenimiento de los procesos vitales. La acción enzimática y las transformaciones químicas de las células se realizan dentro de unos estrictos márgenes de pH. En humanos los valores extremos compatibles con la vida y con el mantenimiento de funciones vitales oscilan entre 6,8 y 7,8; siendo el estrecho margen de 7,35 a 7,45 el de normalidad. También en el trabajo de laboratorio, es imprescindible el mantenimiento de un pH para la realización de muchas reacciones químico-biológicas. Los sistemas encargados de evitar grandes variaciones del valor de pH son los denominados “amortiguadores, buffer, o tampones”. Son por lo general soluciones de ácidos débiles y de sus bases conjugadas o de bases débiles y sus ácidos conjugados. Los amortiguadores resisten tanto a la adición de ácidos como de bases.




trabajar)

(¿Cómo se utiliza?)

Lavoisier (1777) observó que sustancias como el azufre y el fósforo en combinación con oxígeno, y en disolución acuosa, daban lugar a sustancias ácidas. Pensó que el responsable era el oxígeno y lo llamó principio acidificanteArrhenius (1887) propuso la Teoría de la disociación electrolítica iónica: Cuando los electrolitos (ácidos, bases y sales) se disuelven en se disocian en partículas cargadas (Iones).

Brönsted y Lowry (1923) definieron como Ácido: Toda especie capaz de ceder protones. Base: Toda especie capaz de aceptar protones. Reacción ácido-base, aquella que implica transferencia de protones.

Lewis (1938) propuso que no todas las reacciones ácido-base implican transferencia de protones, pero sin embargo forman siempre un enlace covalente dativo. Ácido: Sustancia que puede aceptar un par de electrones de otros grupos de átomos, para formar un enlace covalente dativo. Base: Sustancia que tiene pares de electrones libres, capaces de ser compartidos para formar enlaces covalentes dativos

Pipetas Buretas Soporte universal Agua destilada Vasos de precipitado Erlenmeyer Fenolftaleína Azul de bromofenol NaOH 0,1 M HCl 0,1 M HPO4 Na2 0,2 M

H2PO4Na0,2 M

Na2CO3 Tiras de pH Calculadora

Añadir con pipeta HCl o NaOH, en los tubos indicados,

hasta que el indicador vire de color. Anotar el volumen

de ácido o base añadido.

En este protocolo vamos a utilizar dos indicadores,

fenoftaleina y azul de bromofenol, para visualizar los

cambios de pH en zonas concretas, Sin embargo, las

medidas de pH, se pueden realizar también de modo más

preciso con un pH-metro, con papel indicador. Realizar

estas medidas de pH tanto al inicio como al final del

experimento. Anotar estos datos.

Tanto la fenolftaleína como el azul de bromofenol son

indicadores de pH. Se trata de compuestos ionizables en los que las formas disociada y sin disociar tienen diferente color. La fenolftaleína tiene un valor de pK de 8,9 y la forma no disociada es incolora y la disociada es rosa. El azul de bromofenol tiene un valor de pK de 4, la forma no disociada es amarilla y la forma disociada es azul

Protocolo


1)¿Qué especies del tampón fosfato están presentes en condiciones fisiológicas?

2) ¿Qué valor de pH inicial tendrán los tubos 3 y 4?. Compruébalo con tiras de pH. 3) ¿Qué capacidad amortiguadora tendremos en los tubos 3 y 4? 4) Calcula la cantidad de HCl (en el tubo 4) y NaOH (en el tubo 3) que es necesario añadir para que vire el indicador de color. ¿Coincide con lo

que ha salido en la práctica?. Comprobar lo que ha ocurrido en los tubos 1 y 2.

5) Discute lo que ha ocurrido en el tubo 5 al añadir HCl. ¿Por qué el tampón bicarbonato es un sistema abierto?

Calcula la relación HPO42-/ H2PO4

- en las siguientes condiciones:

a) en la sangre a pH 7,4; b) en la orina a pH 7,2; c) en la orina a pH 6,2; d) en la orina a pH 5,5. Considerar un valor de pK2 de 7,2.

El pH de una muestra de sangre arterial es de 7,15. Después de la acidificación de 10 ml de sangre total se producen 5,91 ml de CO 2. Calcula: a) la

concentración total de CO2 en sangre y b) la concentración de CO2 y HCO3- disuelto así como la presión parcial en mm de Hg del CO2 disuelto



Marco conceptual

MetasResumen:


Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion


Pregunta Problema:

PRACTICA 8: ¿CUÁL ES LA ESTRUCTURA DE LOS SERES VIVOS?

ESTRUCTURA DE BIOMOLÉCULAS

Introducción

Se pretende familiarizar a los alumnos con sus estructuras 3D formando modelos de biomoléculas y haciendo observaciones que les hagan comprender las bases estructu-rales de sus funciones. Los alumnos se organizan en grupos que reciben cierto número de átomos de C, N, O e H y enlaces con los que construirán las moléculas. Con las formadas por cada grupo y su combinación con las de su asociado, comprenderán las conformaciones de los azúcares y las diferencias entre polisacáridos estructurales o de reserva, de las bases nitrogenadas púricas y pirimidínicas, de los nucleósidos y la especificidad de los apareamientos entre bases, las diferencias entre ácidos grasos saturados e insaturados, la estructura 3D de los L-aminoácidos, el carácter plano del enlace peptídico, y las posibilidades de giro de los aminoácidos en relación al enlace peptídico




trabajar)


Los azúcares pueden existir en dos formas: lineal o de anillo (cíclica). Aunque a menudo las representamos como estructuras lineales, los azúcares rápidamente pasan a la forma de anillo con el agua, como resultado de la reacción de sus grupos aldehído y cetona con el grupo hidroxilo.

Las mayores diferencias entre los azúcares y los hidrocarburos son:

Solubilidad: Los azúcares son muy polares, debido a sus grupos -OH, y se disuelven rápidamente en el agua.Contenido de energía: Los azúcares contienen solamente la mitad de la energía de los hidrocarburos.

Si el grupo carbonilo se localiza en una parte terminal del azúcar, se clasifica como grupo aldehído y se le llama aldosa. Si se localiza en un carbono interno, se clasifica como grupo cetona y el azúcar es una cetosa.

Los nombre de los azúcares tienen la terminación -osa. Los ejemplos más comunes son la glucosa,

Cada grupo recibe un estuche con material del “Cochranes Molecular Model Kit/Biochemistry” (Aldrich Z18,476-4) relacionado a continuación (Figura 1): 9 C (tetravalente), 8 C (trivalente), 2 N (tetravalente), 6 N (trivalente), 3 O (divalente), 4 O (monovalente

Los alumnos se organizan en ocho grupos. Cada uno construirá las molécu-las indicadas; luego con el grupo asociado (1-2, 3-4, 5-6, 7-8) las combinarán en otras mas complejas. Cada grupo recibirá un número de átomos de C (negro), N (azul), O (rojo) e H (blanco) y enlaces para formar las

biomoléculas

fructuosa, sacarosa y lactosa.

Euskirchen, 1852 - Berlín, 1919) Químico alemán, premio Nobel de Química de 1902 por sus trabajos sobre la síntesis de azúcares y purinas.

us principales estudios corresponden a la estructura molecular de diversas moléculas bioquímicas, especialmente los azúcares. En 1876 descubrió la fenilhidracina, compuesto que le sería muy útil posteriormente y que le provocó un eczema crónico. Su trabajo supuso una ordenación de la química de los hidratos de carbono, en parte gracias al empleo de fenilhidracina. Esta investigación proporcionó la síntesis de una serie de azúcares; su mayor éxito fue la síntesis de la glucosa, de la fructosa y de la manosa en 1890.

Sus estudios sobre glucósidos y taninos son de gran calidad. En 1899 comenzó a trabajar con los péptidos y las proteínas (especialmente la albúmina). Fue Fischer quien vio con claridad su naturaleza común como polipéptidos lineales derivados de los aminoácidos, quien estableció los principios para su síntesis, y quien obtuvo un octadecapéptido, formado por 15 glicinas y 3 residuos de leucina.

), 3 H (divalente), 7 H (monovalente), 21 enlaces largos y 15 cortos, 3 enlaces para puentes de H y 4 piezas de dobles enlaces. El listado de material preciso en cada molécula se indica tras las observaciones que los alumnos deben hacer sobre ellas

Estructura de la α-D-glucopiranosa. Modificando la estructura básica mostrada se harán las observaciones indicadas seguidamente. 1. Distinguir entre las conformaciones silla y

bañera, alterando la posición del C1 en el

anillo piranósico respecto del plano formado por C2, C3, C5 y O, manteniendo

las posiciones de los restantes C de la molécula.

2. Diferenciar los anómeros α y β, en base a la orientación del –OH hemiacetálico situado en el C1 del anillo.

3. Diferenciar entre las posiciones axiales y ecuatoriales de los sustituyentes laterales del anillo piranósico.

4. Comprobar la dirección de los grupos voluminosos, –OH y –CH2OH en las

moléculas de α-D-glucopiranosa y β-D-glucopiranosa

Materiales: 6 C(4), 1 O(2), 11 enlaces largos. Los grupos asociados (1-2, 3-4, 5-6, 7-8) unirán las moléculas de glucosa ya formadas para construir dos disacáridos. Primero formarán maltosa [O-α-D-glucopiranosil(1-4´)-α-D-glucopiranosa] (Figura 3), base de las cadenas de glucógeno y almidón, los principales polisacáridos de reserva

Estructura de la maltosa [O-α-D-glucopiranosil(1-4´)-α-D-glucopiranosa]. La flecha muestra un puente de H que se forma entre el –OH del C3´ y el del C2.

Luego, reorganizarán sus glucosas en celobiosa [O-β-D-glucopiranosil(1-4´)-β-D-glucopiranosa] (Figura 4), base de las cadenas de celulosa, principal polisacárido estructural, y harán las siguientes observaciones

Estructura de la celobiosa [O-β-D-glucopiranosil(1-4´)-β-D-glucopiranosa]. Hay dos puentes de H entre el –OH del C3´ y O y el –OH del C6´y el C2. 5. Maltosa: el plano de la 2ª glucosa está

inclinado respecto a la 1ª, y forma con ella un puente de H. Esto explica que al unirse muchas D-glucosas por enlaces α(1-4´) se forman estructuras helicoidales, típicas de

los polisacáridos de reserva, al acumular mucho azúcar en poco espacio.

6. Celobiosa: girar 180° la segunda molécula de glucosa y comprobar que se pueden formar dos puentes de H, y que los residuos glucosilo se disponen en forma horizontal y en línea recta que pueden originar fibras.

Materiales: 2 D-glucopiranosas ya formadas, 1 O(2).


¿En qué posición (axial/ecuatorial) están los OH en la α-D-glucopiranosa? ¿Por qué está girado 180° el segundo residuo de glucosa en la celobiosa?



Marco conceptual

MetasResumen:


Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion


Pregunta Problema:

PRACTICA 9: ¿CÓMO IDENTIFICAR LOS CARBOHIDRATOS EN EL LABORATORIO?

IDENTIFICACION DE CARBOHIDRATOS

Introducción

Los carbohidratos también llamados azúcares, osas o sacáridos, son polihidróxialdehidos o polihidroxicetonas o compuestos poliméricos que por hidrólisis producen polihidroxialdehidos y polihidroxicetonas. Según el número de unidades de azúcares sencillos que posean se clasifican en: MONOSACÁRIDOS o azúcares sencillos, que a su vez pueden ser ALDOSAS cuando contienen el grupo aldehído o CETOSAS cuando contienen el grupo cetona. Los monosacáridos naturales pertenecen a la serie D de los azúcares y pueden tener entre tres y hasta siete átomos de carbono. DISACÁRIDOS que están formados por dos monosacáridos unidos entre sí por enlaces Glucosídicos. OLIGOSACÁRIDOS que tienen entre tres y diez monosacáridos unidos también por enlacesGlucosídicos. POLISACÁRIDOS que son polímeros naturales con varios miles de unidades de azúcar sencillo ligadas entre sí. De acuerdo con lo anterior, además de reconocer si un compuesto pertenece a la familia de los carbohidratos, es necesario diferenciar si se trata de un monosacárido tipo aldosa o cetosa, si es fácilmente oxidable o no, es decir si es un AZÚCAR REDUCTOR o no lo es, si es de cinco átomos de carbono (pentosa) o de seis átomos de carbono (hexosa), si es disacárido o polisacárido. De otro lado una propiedad importante que permite identificar los carbohidratos, y determinar el grado de pureza de los mismos, particularmente monosacáridos es la rotación óptica ocasionada por la presencia de centros asimétricos o quirales en la estructura molecular, los cuales desvían el plano de luz polarizada




trabajar)


Pruebas para determinar la presencia de carbohidratos: Para determinar la presencia de azucares en una muestra, son utilizadas las pruebas de benedict, molish y lugol. Prueba de Benedict: Algunos azúcares tienen la propiedad de oxidarse en presencia de agentes oxidantes suaves como el ion Fe3+ o Cu2+.El reactivo de Benedict contiene soluciones de carbonato de sodio, sulfato de cobre, y citrato de sodio. El Na2CO3 confiere a la solución un pH alcalino necesario para que la reacción pueda llevarse a cabo. El citrato de sodio mantiene al ion Cu2+ en solución ya que tiene la propiedad de formar complejos coloreados poco ionizados con algunos de los metales pesados. Con el cobre produce un complejo de color azul. Si se le agrega al reactivo una solución de azúcar reductor y se calienta hasta llevar la mezcla a ebullición, el azúcar en solución alcalina a elevadas temperaturas se convertirá en D-gluconato y su ene-diol, rompiéndose luego en dos fragmentos altamente reductores, los cuales con sus electrones expuestos, reaccionarán con el Cu++. Se obtiene entonces un azúcar oxidado y dos iones Cu+. Posteriormente el Cu+ producido reacciona con los iones OH- presentes en la solución para formar el

Reactivos:-Alcohol-HCl-Reactivo de Benedict-Lugol-Frutas-Miel-Yuca-Papa-Almidón

Materiales:-Mechero-Tubos de ensayo-Gradilla-Gotero-Fosforo-Espátula

1-Coloque en un tubo de ensayo 3 o 4 trocitos de yuca y papa cruda, agregue 4ml de agua y caliente asta que hierva, déjelo reposar y al enfriarse agréguele 5 a 10 gotas de lugol. Haga los esquemas y anote

¿Cuál es la composición del lugol?-Agua destilada y yodo¿Qué coloración se observa en la yuca y papa al aplicar lugol?-Se torno azul pero regreso al color normal.¿Por qué hay que calentar primero la yuca y papa aplicar el reactivo?-Para extraer el almidón y poder mezclarse con el reactivo.

2-Enumere varios tubos de ensayo coloque en cada uno jugo o trocitos de las frutas( melón, piña, naranja, limón,etc.) y la miel

-Añada 4ml de agua destilada, agregue 5 a 6 gotas de reactivo de Benedict. ¿Qué cambios se dieron?= el agua cambio de color

hidróxido de cobre: Cu+ + OH- → Cu (OH) (precipitado amarillo). El hidróxido pierde agua 2Cu(OH) → Cu2O (precipitado rojo ladrillo) + H2O La aparición de un precipitado amarillo, anaranjado, o rojo ladrillo evidencia la presencia de un azúcar reductor. Prueba de almidón: La prueba del almidón es una prueba muy sencilla pero que todavía se utiliza para determinar la presencia de almidón en algunos alimentos. La prueba se basa en una reacción física y no química, en la cual el almidón reacciona con el yodo para formar un complejo de color azul intenso. Bajo las mismas condiciones, el glucógeno da una coloración café. Prueba de molish: La reacción de Molisch es una reacción que tiñe cualquier carbohidrato presente en una disolución; es llamada así en honor del botánico austríaco Hans Molisch. Se utiliza como reactivo una disolución de α- naftol al 5% en etanol de 96º. En un tubo de ensayo a temperatura ambiente, se deposita la solución problema y un poco del reactivo de Molisch. A continuación, se le añade ácido sulfúrico e inmediatamente aparece un anillo violeta que separa al ácido sulfúrico, debajo del anillo, de la solución acuosa en caso positivo Es una reacción cualitativa, por lo que no permite saber la cantidad de glúcidos en la solución original

Lugo caliente cada tubo de ensayo anote sus observaciones y haga el montaje.Si cambia de azul a rojo ladrillo= MonosacáridoSi cambia de azul a verde = DisacáridoSi no cambia de color = Polisacárido

Resultado:Papaya: MonosacáridoMelón: MonosacáridoPiña: DisacáridoMiel: DisacáridoNaranja: DisacáridoLimón: PolisacáridoBanano: Disacárido

¿Qué cambios observo en la preparación de las frutas y la miel con el reactivo después de calentar?= Cambio de color


¿Dónde se encuentra la glucosa y cuál es su fórmula empírica?¿Cómo se llama la azúcar de mesa? ¿De qué frutas de hortaliza se obtiene de forma industrial?



Marco conceptual

MetasResumen:


Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion


Pregunta Problema:

PRACTICA 10: ¿CÓMO IDENTIFICAR PROTEINAS EN EL LABORATORIO?

IDENTIFICACION DE PROTEINAS

Introducción

Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos. Por sus propiedades físico-químicas, las proteínas se pueden clasificar en proteínas simples (holoproteidos), que por hidrólisis dan solo aminoácidos o sus derivados; proteínas conjugadas (heteroproteidos), que por hidrólisis dan aminoácidos acompañados de sustancias diversas, y proteínas derivadas, sustancias formadas por desnaturalización y desdoblamiento de las anteriores. Las proteínas son indispensables para la vida, sobre todo por su función plástica (constituyen el 80% del protoplasma deshidratado de toda célula), pero también por sus funciones biorreguladoras (forma parte de las enzimas) y de defensa (los anticuerpos son proteínas).Las proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo. Realizan una enorme cantidad de funciones diferentes, por ejemplo estructural (como el: colágeno), inmunológica (anticuerpos), Contráctil (actina y miosina),entre otras Las proteínas están formadas por aminoácidos los cuales a su vez están formados por enlaces peptídicos para formar esfingocinas. Entre las más importantes propiedades de las proteínas están: Solubilidad: Se mantiene siempre y cuando los enlaces fuertes y débiles estén presentes.




trabajar)


anger Frederic:Nació en Rendcombe, Gloucestershire, en 1918. Bioquímico y premio Nobel británico.Estudió en la Universidad de Cambridge y después de graduarse en 1939 dio clases en Cambridge y se dedicó a la investigación del metabolismo de los aminoácidos y la estructura de la insulina. Desarrolló un nuevo método para analizar la estructura molecular de la proteína y demostró que una molécula de insulina contiene dos cadenas de péptidos unidas entre sí por dos puentes de disulfuro. La investigación de Sanger facilitó los posteriores avances en el campo de la bioquímica de John Kendrew y Max perutz en Gran Bretaña, que hacia 1960 pudieron establecer las estructuras tridimensionales de las moléculas de las proteínas. En 1958 recibió el Premio Nobel de Química y en 1963 fue nombrado CBE (Comendador de la Orden del Imperio Británico). En 1980 Sanger fue galardonado de nuevo en el Premio Nobel de Química, esta vez por su desarrollo de un método por el cual se podía determinar rápidamente la secuencia nucleótida de los ácidos nucleicos. Este trabajo fue básico para el desarrollo de la ingeniería genética.Kendrew John:Nació en el año de1917. Fue un Químico inglés y

8 tubos de ensayo Gradilla Mortero Montajes y pruebas Agua destilada Montaje para calentamiento (Mechero, Trípode, Malla de asbesto) Solución de Lugol Reactivo de Biuret Reactivo de Sudan HN03 concentrado H2S04 concentrado Solución de alfa naftol Solución de Reactivo de Benedict

1 Preparación de la muestra para proteínas. Solución de albúmina (Clara de huevo): Al preparar la solución de clara de huevo hágalo de la siguiente manera: "Se bate la clara de huevo durante unos instantes y se mezcla después con cinco veces su volumen de agua. La mezcla se filtra a través de una estopilla y el filtrado se usa para realizar las experiencias de esta práctica".

Reacción de Biuret En una gradilla Se toman 2 tubos de ensayo de 16 x 150 y se rotulan como PATRON y otro como CONTROL. Se deposita en un tubo marcado como patrón 20gotas de solución de ovoalbúmina preparada. Se deposita en el tubo marcado como control 20gotas de agua destilada. Tome cada tubo y agregue 10 GOTAS de REACTIVO DE BIURET, mezclar suavemente cada tubo. Hágalo de manera lenta, segura. Caliente suavemente de ser necesario en el baño de María. Deje enfriar.

Reacción Xantoproteica En una gradilla tomar 2 tubos de ensayo y rotular como PATRON y otro como CONTROL.

profesor de la Universidad de Cambridge.Ganó el Premio Nobel en 1962 con Max Perutz, por aclarar la estructura de la mioglobina, proteína muscular que almacena oxígeno y lo cede a las células del músculo.Por análisis de la difracción de los rayos X estableció la representación espacial tridimensional de la mioglobina.

Las proteínas se descubrieron en 1838 y hoy se sabe que son los ingredientes principales de las células y suponen más del 50% del peso seco de los animales.El término "proteína" deriva del griego proteíos, que significa primero.Las proteínas, desde las humanas hasta las que forman las bacterias unicelulares, son el resultado de las distintas combinaciones entre veinti tantos aminoácidos distintos, compuestos a su vez por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, a veces azufre.Stanley Miller construyó un aparato en el cual cerrado al vacío Miller, colocó metano, hidrógeno y amoniaco gaseoso, haciéndolos circular a medida que hacía pasar una descarga eléctrica de alta energía.Agregaba calor y vapor de agua procedentes de un recipiente de agua en ebullición conectado al aparato. A medida que el vapor circulaba se enfriaba y se condensaba como lluvia. Es decir, Miller creó algunas de las condiciones que pudieron haber estado presentes en la atmósfera primitiva. Esta condiciones eran los gases, el calor, la lluvia y las descargas eléctricas.

Depositar en el tubo patrón 20gotas de solución de ovoalbúmina preparada y en el tubo control 20 gotas de agua destilada. Tomar cada tubo y agregar 10 GOTAS de Ácido Nítrico concentrado, hacerlo de manera lenta, segura por las paredes del tubo. Colocarlos a baño de María. Deje enfriar

Desnaturalización de proteínas - Método del calor En una gradilla tomar 2 tubos de ensayo y rotular como PATRON y otro como CONTROL. Depositar en el tubo patrón 20gotas de solución de ovoalbúmina preparaday en el tubo control 20 gotas de agua destilada. Se introducen al baño de María que se encuentre hirviendo. Deje enfriar.

Desnaturalización de proteínas - Método por alcohol En una gradilla tomar 2 tubos de ensayo y rotular como PATRON y otro como CONTROL. Depositar en el tubo patrón 20gotas de solución de ovoalbúmina preparaday en el tubo control 20 gotas de agua destilada. A cada tubo y agregar 20 GOTAS de alcohol etílico/metanol, mezclar suavemente cada tubo. Hágalo de manera lenta, segura.

Después de haber tenido el aparato en funcionamiento, Miller examinó el contenido líquido cuya única diferencia aparente era el color. Ahora presentaba en color rojizo mientras que al comienzo del experimento era incoloro. Este cambio indicaba que los átomos de algunas moléculas gaseosas se había recombinado formando moléculas nuevas más complejas.Cuando Miller identificó estas sustancias encontró que se habían formado compuestos orgánicos conocidos como aminoácidos. Este fue un descubrimiento estimulante, pues los aminoácidos son las unidades fundamentales que forman las proteínas, los compuestos orgánicos más abundantes en las células vivas y sin las cuales no es posible la vida.El experimento de Miller no probó que bajo las condiciones de la Tierra primitiva se hubieran formado los aminoácidos de esta manera, pero indica que pudo haber ocurrido un proceso similar en la atmósfera de esta atmósfera primitiva.


Nombre al menos 3 procedimientos diferentes a los de la guía, útiles para determinar proteínas



Marco conceptual

MetasResumen:


Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion


Pregunta Problema:

PRACTICA 11: ¿CÓMO RESOLVER UN CASO DE HIPOGLICEMIA BASADO EN EL METABOLISMO DE AZUCARES?

CASO CLINICO DE GLUCOLISIS

Introducción

Se trata de un paciente de 58 años, alcohólico crónico, cuyos familiares relatan que ha ingerido una gran cantidad de alcohol en los dos últimos días con un consumo muy escaso de alimentos. Inició su padecimiento con náusea, vómito, mareo, sudación, cefalea, visión borrosa y confusión; presentó, en una sola ocasión, una convulsión, por lo que es llevado al servicio de urgencias. A la exploración se encuentra semiconsciente con aliento alcohólico e hipotermia. Se procede a un lavado gástrico para remover el alcohol aún no absorbido; se mantienen permeables las vías respiratorias; se instala oxígenoterapia y se le administra solución glucosada por vía endovenosa. Los resultados de laboratorio muestran:

Alcohol 300 mg/dl

Glucosa 2.0 mmol/l

Lactato 9.0 mmol/l

pH 7.2

Conceptos y áreas de aprendizaje1. Hipoglucemia. Regulación de la glucemia.2. Acidosis láctica.3. Metabolismo de carbohidratos.4. Trastornos del metabolismo de vitaminas.5. Metabolismo del etanol

¿Cuáles son los síntomas de la hipoglucemia?¿De qué forma el etanol produce acidosis láctica e hipoglucemia?



Material sugerido (con que vamos a trabajar) (¿Cómo se utiliza?)

PIIM UNANCOMPUTADOR

PAG INTEGRACION DE METABOLISMOhttp://laguna.fmedic.unam.mx/~3dmolvis/



Marco conceptual

MetasResumen:


Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion


Pregunta Problema:

PRACTICA 12: ¿ ¿CÓMO OBTENER PLANTAS MEDICINALES EN NUESTRO HUERTO?

PROYECTO PRODUCTIVO

Introducción

Este proyecto busca determinar las rutas metabólicas en las plantas medicinales que les permite tener determinada acción medicinal a causa de factores ambientales que permiten obtener metabolitos únicos y específicos en las plantas medicinales ancestrales, lo que permite hacer productos naturales como bálsamos, geles, enjuagues, desinfectantes, pomadas y otros

Se tomo como referencia el siguiente cronograma:

actividad Fecha Resultado comentarioDesarrollo idea productivaPlanteamiento de la pregunta problemaEscritura proyecto para expo ciencia 2105Desarrollo proyecto productivo sobre agricultura urbanaTaller 01 preparación de sustratos

Taller 02 germinación y siembra de plantas aromaticasConsulta bibliográfica plantas medicinales relación bioquimicaTaller 03 contenedores verticales y horizontales Taller 05 preparación de productos según sintomatología 10 productosRecolección de datos de investigación

Al finalizar el proceso el estudiante debe tener

1 colección de planta medicinal2 producto asociado a la acción metabólica de la planta3 un artículo científico donde dé cuenta de su proceso



Marco conceptual

MetasResumen:


Resultados:

pH

aumento

forma

distribucion


Pregunta Problema:

BIBLIOGRAFIA

Gonzalez,V. (2010). Bioquímica: PH and equilibrios acido–base, 2010-11. Retrieved 30/03/2014 http://ocw.unican.es/cienciasde- la-salud/bioquimica-estructural-y-metabolica/materiales-declase/ Tema%202.%20Aminoacidos.pdf

Brandan, N. (2014). METABOLISMO DE COMPUESTOS NITROGENADOS. Universidad nacional del nordeste Facultad de medicina catedra de bioquímica. Retrieved 03/30, 2014, http://med.unne.edu.ar/catedras/bioquimica/pdf/nitro.pdf

TORRES, M. (2013). In UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (Ed.), BIOQUIMICA 201103 [Bioquímica] (cuarta ed.). Curso virtual bioquímica: UNAD.

Facultad de Medicina. (2005). In Facultad de Medicina U. (Ed.), Bioquímica y biología molecular [ ] (Segunda ed.). Universidad Nacional Autónoma de México Cd. Universitaria, D.F.

UNAB Tecnología en regencia en farmacia. (2010). Fundamentación en biociencias. Las biomoléculas y su importancia

http://ocw.unican.es/cienciasde-

cuaderno de trabajo práctico de laboratorio jeinson2

Education