BiologiaPràctica 3

PRÀCTICA 3. Mètodes d'estudi de la cèl·lula

Existeixen varies tècniques per a l'estudi de les cèl·lules. Un dels més importants és la microscòpia. També són molt utilitzades i a més estan en expansió les tècniques de cultius cel·lulars, immunoquímica, cromatografia i electroforesi. 1. Microscòpia:

Tots els microscopis utilitzen radiacions amb les quals il·luminen la mostra. La capacitat d'ampliació d'un microscopi serà tant més gran quant menor siga la longitud d'ona de la radiació utilitzada. Per aquest motiu, es van inventar microscopis que usen electrons, que tenen una longitud d'ona molt més petita que la llum visible. Segons el tipus de radiació que utilitzen en el seu funcionament, podem diferenciar: - Microscopis electrònics: Els microscopis electrònics utilitzen feixos d'electrons. En aquest cas els materials novpresenten cap coloració, només són més o menys opacs front als electrons, el que es veu com diferents tons de gris. Únicament es pot observar cèl·lules mortes. En distingirem de dos tipus. m.e. de transmissió (MET) i m.e. d'escombrada o scanning (MES)

- Microscopis òptics: Aquests microscopis usen llum visible. Permeten observar cèl·lules vives o mortes. Els materials observats mostren colors, bé siga els seus naturals o els que han adquirit al sometre'ls a un procés de tinció. El microscopi òptic té un límit de resolució al voltant de 200 nm (0.2 <m ). aquest límit es deu a la longitud d'ona de la llum (0.4-0.7 <m ).

Components del microscopi òpticPart òptica:· La font de llum pot ser elèctrica, però també la podem trobar solar amb l'ajut d'un mirall.· El diafragma ens permet regular la intensitat de llum que sorgeix de la font de llum.· L'objectiu, que consta d'una serie de lents per les quals passa la llum i que preparen laimatge de la mostra. Poden variar segons la graduacció.· Els oculars són les lents més properes a la visió per la persona i són situades a la partsuperior del tub.Part mecànica:· El peu, que és la peça que subjecta tota l'estructura del microscopi.· La platina, que conté una placa petita i metàl·lica que és la que conté la mostra. Aquesta pot variar la posició per col·locar bé la mostra.· El tub, que és una prolongació del peu i que guarda les estructures òptiques.· El revólver i que situat a la part inferior del tub, conté els uns tubs més petits on es troben els objectius. Es mou 360 graus.· Les rodes micromètica i macromètrica amb les quals s'ajusta l'imatge.

BiologiaPràctica 3

2. Cultius cel·lulars:Consisteix en fer crèixer cèl·lules procariotes o eucariotes en condicions controlades.

D'aquesta manera s'obtenen moltes cèl·lules del mateix tipus. Aquesta tècnica també permet crear cèl·lules híbrides amb unes característiques determinades i cultivar cèl·lules humanes. S'empra per a l'obtenció de productes biotecnològics com les vacunes, enzims o hormones.

3. Immuniquímica: Aquesta tècnica es basa en el marcatge, amb una molècula que produeix color,

d'anticossos específics per a una determinada molècula. Permet detectar la presència de molècules determinades.

4. Cromatografia:Són un conjunt de tècniques que permeten separar els diferents components segons les

seves característiques (mida, càrrega elèctrica, etc.

5. Electroforesi:Consisteix en la separació dels diferents components cel·lulars segons la seva càrrega.

Una solució aquosa dels components cel·lulars se sotmet a l'acció d'un camp elèctric i les molècules es mouran cap al càtode o l'ànode segons la seva càrrega. Ç

BiologiaPràctica 3

Experiència 1: Observació d'orgànuls en cèl·lules vegetalsIntroducció

Els plasts són orgànuls citoplasmàtics exclusius de les cèl lules vegetals. Poden estar acolorits per diferents pigments o ser incolors. En el primer cas s'inclouen els cloroplasts i els cromoplastos, i en el segon, els leucoplastos. Els cloroplasts contenen clorofil·la, responsable de la seva coloració verd i són fotosintètics. Els cromoplastos acumulen diferents pigments acolorits (carotens i xantofil), i en els vegetals són els responsables de la coloració dels pètals, fruits i determinades fulles, com la pell del tomàquet, l'arrel de la pastanaga, etc. Els cromoplastos s'originen a partir de cloroplasts joves o madurs, per divisió. Els leucoplastos són incolors i apareixen en teixits interns no fotosintètics. Un tipus especial de leucoplastos són els amiloplastos que emmagatzemen midó en teixits de reserva, com la patata. Material necessari

– Portaobjectes– Cobreobjectes– Bisturí– Pinces– Agulla enmangada– Aigua

– Lugol– Fulls de Elodea– Spirogyra– Una tomàtiga madura i una verda.– Una patata– Pètals de rosa.

Observació de cloroplastsAmb l'ajuda de l'agulla enmangada, posa sobre el portaobjectes uns filaments d'alga Spirogyra i d'un full de Elodea bé estesa. Afegeix unes gotes d'aigua, per tal que no s'assequin, i posa un cobreobjectes. Observa al microscopi a diferents augments, partint de l'objectiu menor per tal de localitzar la zona que s'observi millor. Tria les cèl lules el color sigui més intens.Observació de cromoplasts Talla en dues meitats les tomàtigues (un madur i un altre verd). Raspa amb un bisturí o escalpel la polpa carnosa de cada tomàtiga. Diposita cada mostra en dos portaobjectes. Posa sobre la mostra un cobreobjectes i comprimeix suaument amb el dit per aconseguir un complet aixafament. Observa cada preparació al microscopi a diferents augments. Identifica els orgànuls cel·lulars visibles.Observació d'amiloplastsTalla una patata i rasca suaument amb el bisturí o amb la punta de la llanceta. Diposita sobre un portaobjectes el material de raspat i afegeix una gota d'aigua i una altra de lugol. Posa el cobreobjectes i observa al microscopi.Observació de vacúols Talla un trosset de pètal de rosa. Raspa amb un bisturí i separa una capa fina de l'epidermis, assegurant que sigui el més fina possible. Diposita aquesta capa sobre un portaobjectes. Posa una gota d'aigua i tapa amb un cobreobjectes. Observa la preparació al microscopi. Qüestions 1. Què observes en la cèl lula de Spirogyra?2. Quina forma presenten les cèl lules de Elodea? ¿Distingeix algun orgànul cel lular? Quin? 3. Aquests orgànuls estan mòbils o es desplacen? Com s'anomena el procés que s'observa? 4. Dibuixa i descriu la mostra observada al microscopi de la tomàtiga madura. Anota en el dibuix els orgànuls o parts identificades. Quin pigment és el responsable del color de la tomàtiga madura?5. A què es deu la diferent coloració de la tomàtiga madura i la verda? Quins orgànuls observes en la tomàtiga madura?6. Quin orgànul s'observa en la patata? Descriu l'orgànul que observes.

BiologiaPràctica 3

Experiència 2: Tècnica microscòpicaIntroducció La cèl lula pot ser estudiada des de diversos aspectes: morfològic, químic i fisiològic. Gràcies a l'ús del microscopi podem obtenir detalls de l'estructura cel3lular. No obstant això, no va ser fins a la invenció del microscopi electrònic (ME) quan es va poder estudiar amb detall l'interior cel·lular. L'ME permet un examen directe a un nivell ultraestructural de les cèl lules, revelant detalls d'orgànuls i components macromoleculars com ara nuclèols, ribosomes, complex del porus, etc.

La interpretació d'imatges de microfotografies cel·lulars preses amb el microscopi electrònic és una habilitat que s'aprèn i perfecciona amb la pràctica. Per aconseguir la interpretació d'una imatge cel·lular s'han de tenir en compte els següents aspectes: - Tipus de microscopi electrònic amb el qual està presa la microfotografia. Hi ha dos tipus essencials de microscopi electrònic. El microscopi electrònic de transmissió (MET), que és el més utilitzat en biologia cel·lular i amb el qual s'obtenen imatges en dues dimensions, i el microscopi electrònic de rastreig (MER), que ofereix un ampli detall de la superfície cel·lular i altres estructures en tres dimensions. - Les fotos / imatges obtingudes en microscòpia electrònica són sempre en blanc i negre, i produeixen augments significatius de l'estructura que es pretenen observar. No obstant això, de vegades poden aparèixer acolorides (fals color) per l'ús d'un programa informàtic. - El pla de tall. Diferents plans de tall donen imatges diferents d'un mateix objecte. - En microscòpia electrònica no es defineix una ampliació, sinó una escala. Per això, per determinar la mida de les estructures hem de fixar-nos-hi. L'escala sol aparèixer a manera de barreta amb la indicació de la seva mida. Un cop tinguts en compte aquests aspectes podem fer un dibuix de l'estructura cel·lular que observem, per tal de reconèixer els components, per a posteriorment realitzar una anàlisi i descripció de la imatge que es mostra a la ultramicrofotografía.Protocol Interpreta les següents imatges mòbils. Diferencia les estructures que s'observen i explica de forma raonada les seves característiques.