Manual De Biologia General

FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

ING. JOSE LUIS SOLIS ROJAS

2005

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS INDICE INTRODUCCIÓN

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE ALIMENTOS

Pág.

Reconocimiento y evaluación de materiales de vidrio.........................

1

Microscopia ........................................................................................

8

Descripción de célula animal y vegetal................................................

22

Digestión in Vitro – efecto de la ptialina..............................................

38

Propiedades de la materia viva, soluciones, coloides y movimiento browniano........................................................................

42

Fenómeno de osmosis y difusión..........................................................

48

Fenómeno de turgencia, plasmolisis, hemólisis y

AUTOR: ING. JOSE LUIS SOLIS ROJAS HUANCAYO – PERU 2005

tensión superficial.................................................................................

53

Determinación de pH............................................................................

58

Organización interna de un mamífero.................................................

67

Fotosíntesis...........................................................................................

73

BIBLIOGRAFÍA..............................................................................................

78

_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

INTRODUCCIÓN

Todos los seres vivientes están formados por células; pero el numero y la variedad de las células difieren grandemente entre los distintos organismos. Algunos organismos se componen de solamente una célula. Otros como los seres humanos, se componen de billones de células La biología como ciencia enmarca los principios básicos del conocimiento requerido sobre el estudio de los seres vivos. Se trata de una ciencia natural que ha ido forjando a través del tiempo en la lucha constante por conocer y transformar la naturaleza. A través de su desarrollo ha surgido una diversidad de campos especializados dentro de lo que destaca la genética, con sus estudios del genoma humano, la clonación de animales, la terapia génica y la transgénia como también el desarrollo de animales y vegetales transgénicos, que nos sirven para la alimentación humana. A fin de observar mejor las complejas y delicadas estructuras vivientes se requiere del contacto directo con los materiales a estudiar, por tanto vemos que es necesario relacionar la teoría con la práctica. Para lo cual brindamos el presente Manual de Biología, detallándose las guías de práctica con principios muy sencillos y fáciles de comprender, para que el alumno tenga un material didáctico de trabajo.

PRACTICA

1

RECONOCIMIENTO Y EVALUACIÓN DE MATERIALES DE VIDRIO

El Autor

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL I.

OBJETIVOS • •

II.

Identificar los materiales y equipos de laboratorio estableciendo las diferencias que existen entre ellas. Conocer la importancia y uso que estos tienen en la investigación

FUNDAMENTO El ritmo de la investigación biológica en los últimos años ha permitido conocer mucho mejor la estructura y la función, la homeostasis y la continuidad genética universalizado el gran principio “si la vida proviene de la vida, la célula es la unidad básica de la vida, cada célula debe provenir de otra célula”. La biología al estudiar la vida y las leyes que la rigen se desarrolla y amplia por el esfuerzo constante del hombre por conocerse a si mismo y al medio que lo rodea por lo cual ha sido indispensable auxiliarse de materiales y equipos que permitan disponer de un laboratorio adecuadamente implementado, sin el cual hubiera sido imposible llegar a identificar elementos orgánicos; conocer la morfología, estructura y fisiología de la materia viva así como la estructura celular y los componentes químicos que lo conforman. 1.1

Materiales e Instrumentos del laboratorio: Materiales de Vidrio 1. Tubo de Ensayo: Se utiliza para mezclar sustancias, calentar, y ejecutar reacciones. 2. Beaker: Se usan para preparar, disolver o calentar directamente sobre rejillas o planchas de calentamiento. 3. Matraz Erlenmeyer: Se utiliza para montar sistemas generadores de gases. 4. Kitazato: Es un matraz de pared gruesa con un una conexión lateral, mediante una manguera que conecta a una trompa de vació y su función es filtra sustancias pastosas y sólidos de tamaño pequeño de partícula. 5. Matraz de fondo plano: Se utiliza para calentar liquido. 6. Matraz de fondo redondo: Se utiliza para poner volúmenes exactos de soluciones. 7. Embudo de filtración: Consiste en hacer pasar una mezcla líquida a través de un filtro colocado en un embudo, los componentes insolubles quedan retenidos en el papel de filtro como residuos y los solubles pasan a través de los poros. 8. Embudo de decantación: Se utiliza para la separación de líquidos miscible e inmiscible para extraer él liquido menos denso separando del menos denso. 9. Vidrio de Reloj: Se utiliza para cubrir recipientes, pesar, transferir sólidos, evaporar líquidos a temperatura ambiente.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL 10. Agitador: Se usa para agitar mezclas reactivas y como accesorio en el trasvase de líquidos. 11.Condensador: tiene la función de condensar los vapores producidos durante el proceso de destilación y esta compuesto por dos (2) partes: 1. Un tuvo central de forma diversa, que se conecta por un lado al balón de destilación y por el otro, al frasco receptor de la destilación 2. Un cilindro de vidrio por donde envuelve al tubo interior y presenta dos (2) tubuladuras laterales por donde penetra y sale el agua de enfriamiento. 12.Matraz Aforado: Sirve para preparar volúmenes exactos de concentraciones. 13.Cilindro graduado: Se utiliza para el volumen de liquido en centímetros cúbicos (m3) 14.Bureta: Son tubos de vidrios calibrados que suelen terminar en una llave y sirven para medir volúmenes de líquidos con mayor preescisión y exactitud. 15.Caja de Petri. En ella se cultivan microorganismos, como hongos o bacterias; también puede usarse para seleccionar muestras de animales. 16.Frasco gotero. Con él se dosifican líquidos, como colorantes. 17.Frasco de boca y tapón esmerilados. Se usa para conservar y almacenar sustancias. 18.Portaobjetos. Son laminillas de cristal que pueden ser cóncavas, en ellas se depositan sustancias para su observación. 19.Cubreobjetos. Cubren y protegen las preparaciones u objetos que se observarán al microscopio e impiden que se desprendan o muevan al ser observados. 20.Lupas. Son lentes convexos para la observación detallada de objetos pequeños; como partes de plantas, insectos, etcétera. 21.Lámpara de alcohol. Se emplea como fuente de calor cuando se requiere calentamiento lento. Al usarla debe cuidarse que la mecha esté limpia y recortada para que el calor que proporcione sea adecuado. 22.Cristalizador. Recipiente de vidrio empleado en el laboratorio para cristalizar cuerpos que se encuentran en disolución. 23.Termómetro. Con él se mide la temperatura a diversas sustancias reaccionantes (reactivos). 24.Mechero de gas o de Bunsen. Se emplea para el calentamiento rápido de sustancias. 25.Balanza. Con ella se conoce el peso de objetos. 26.Microscopio. Hace visibles al ojo humano objetos diminutos. Es de suma importancia en un laboratorio. Con él se han hecho avances notables en medicina, química, biología, etcétera.

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27.Agitador de vidrio. Están hechos de varilla de vidrio y se utilizan para agitar o mover sustancias, es decir, facilitan la homogenización Baño María. Es un dispositivo que permite calentar sustancias en forma indirecta, es decir, sustancias que no pueden ser expuestos a fuego directo. Aparato de extracción SOXLHET. Consta de tres piezas, las cuales son: a. Un matraz redondo fondo plano con boca esmerilada. b. Una camisa de extracción. La camisa de extracción se ensambla al matraz. c. Refrigerante de reflujo. Se utiliza para extracciones sólido - líquido. Embudo de Buchner. Son embudos de porcelana o vidrio de diferentes diámetros, en su parte interna se coloca un disco con orificios, en él se colocan los medios filtrantes. Se utiliza para realizar filtraciones al vacío. Vasos de precipitados. Permite calentar sustancias y obtener precipitados de ellas. Pipetas. Este material existe en dos presentaciones: a. Pipetas aforadas. b. Pipetas volumétricas. Las primeras permiten medir diversos volúmenes según la capacidad de esta, las segundas no están graduadas y sólo permiten medir un volumen único. Probeta. Este material permite medir volúmenes las hay de vidrio y de plástico y de diferentes capacidades. Piceta. Es un recipiente que se utiliza para contener agua destilada, este utensilio facilita la limpieza de electrodos .

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL 5. Pinza para soporte universal: Sirve para sujetar instrumentos en el montaje de sistemas. 6. Pinza de Morh: Son instrumentos metálicos de dos brazos y de forma variada que se utiliza para sujetar y trasladar objetos; también, para impedir el paso de fluidos en tubos flexibles. 7. Pinza para tubo de ensayo: Se utiliza para sujetar tubos de ensayos calientes. 8. Gradilla: Se utiliza para colocar los tubos de ensayo. 9. Soporte para Embudo: Sirve para la fijación de instrumentos de vidrio 2.2

Algunas reglas a observar en el trabajo y laboratorio de biología a.

Orden Al momento de iniciar el trabajo disponer todo en forma ordenada para evitar confusión y perdida de tiempo. Cuando es necesario, se etiqueta el material. Devolverlo a su lugar correspondiente después de haberlo usado; dejar en orden y limpio la mesa de trabajo.

b.

Limpieza En todo momento el trabajo del trabajo es necesario mantener la limpieza, al final del trabajo de la jornada debe limpiarse todo lo ensuciado, lavarlo convenientemente cuando sea necesario. Tal vez en ciertas ocasiones sea preciso la esterilización . Evite que en el lavadero se depositen desechos sólidos que puedan obstruirlos.

c.

Cuidado con los instrumentos y aparatos La mayoría de los instrumentos, aparatos y cualquier tipo de material de laboratorio son muy costosos y por ello es necesario un especial cuidad en su manejo y conservación. A ningún material de laboratorio debe dársele otro uso que el especifico, en forma especial el profesor establecerá las responsabilidades del alumno en cuanto a este material.

Materiales de porcelana 1. Cápsula de porcelana: Sirve para calentar y evaporar líquidos, fundir cristalizar sólidos. 2. Crisol: Sirve para calcinar sustancias, fundir sólidos. 3. Mortero: Sirve para triturar, pulverizar y mezclar sólidos. 4. Espátula: Sirve para trasegar sólidos y tomar nuestras de sólidos. Materiales de metal 1. Soporte universal: Pieza básica en el montaje de los sistemas y aparatos como pinzas y anillos de metal. 2. Rejilla de Metal con Centro de Asbesto: Sirve para calentar indirectamente ya que la llama del mechero se concentra en el anillo. 3. Trípode: Soporte de vaso de precipitado, matraces, etc. 4. Aro Metálico: Es un componente importante en él para el montaje y construcción de sistemas para calentar y sujetar.

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2.3 El dibujo en biología Es muy importante dar unas pautas generales en relación a la elaboración de dibujos en biología, el estudiante debe esforzarse por representar fielmente cuanto se pueda observar en la naturaleza o en el laboratorio ello no requiere dotes de artista, tan solo esfuerzos por dibujar y esquematizar cada vez mejor, sujetándose a ciertas reglas y consideraciones. a.

Normas del dibujo en biología El dibujo es en primer lugar una constancia del trabajo realizado durante la practica, los dibujos ayudan al aprendizaje para ellos

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL B. C. D.

consignan detalles, sobre todo los que mas interesan. Un dibujo depende de su exactitud y precisión, no de su merito artístico, por ello se califica usando como criterio su valor científico. La principales características en Biología son:

Materiales de metal A. Soporte universal B. Rejilla metálica C. Aro metálico D. Pinza para soporte universal E. Pinza para bureta F. Pinza para crisol G. Pinza para Beaker H. Espátula I. Mechero

1. Antes de empezar a dibujar observe y estudie el material 2. Dibuje directamente el espécimen o del microscopio 3. Debe ser objetivo y claro, representar los objetos tal cual son, con claridad y haciendo resaltar detalles importantes aunque estos sean pequeños 4. Proporcionalidad entre las diferentes partes del dibujo 5. Trazos nítidos y firmes sin líneas suplementarias ni sombras. Un punteado muy fino puede sustituir a la sombra en caso de que este sea necesario. 6. Use lápices de punta fina, nunca tinta, si desean usar olores deben hacerlo solamente en caso de necesitar incluir los colores conservados en el material. 7. Debajo de cada figura indique el titulo, escala aproximada o aumentos correspondientes. III.

3.2 Método: • Método Visual En la presente practica el desarrollo será teórico, en el cual el alumno deberá investigar, graficar y describir el fundamento y uso de los materiales y equipos de laboratorio usados en biología.

MATERIALES Y METODOS 3.1

Materiales: Materiales de vidrio: A. Tubo de ensayo B. Beaker C. Matraz Erlenmeyer D. Kitazato E. Matraz de fondo plano F. Matraz de fondo redondo G. Embudo de filtración H. Embudo de decantación I. Vidrio de reloj J. Agitador K. Condensador L. Matraz aforado M. Cilindro graduado N. Pipeta volumétrica O. Pipeta graduado P. Bureta Q. Probeta R. Piceta S. Placa petri Materiales de porcelana: A. Cápsula de porcelana

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Crisol Mortero Espátula de porcelana

IV.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN La presente practica es básicamente reconocimiento de materiales, el alumno deberá investigar y comparar con los materiales que tenemos en la Facultad y realizara la discusión pertinente. Reportar los resultados obtenidos y discutir con los datos obtenido en la revisión bibliográfica.

V.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El alumno extraerá las conclusiones que crea conveniente.

VI. BIBLIOGRAFÍA El alumno deberá reportar la bibliografía consultada, según las normas técnicas de la redacción. VII. CUESTIONARIO El profesor después de la practica dictará una serie de preguntas al alumno para su investigación.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL I.

OBJETIVOS • •

II.

PRACTICA

2

MICROSCOPIA

Familiarizar al estudiante con el uso, funcionamiento, cuidado del microscopio Mostrar al estudiante los diversos tipos de microscopios que se utilizan

FUNDAMENTO El microscopio es un instrumento diseñado para ser posible la observación y examen de seres muy pequeños o los elementos formativo de uno de ellos y que están fuera de la visibilidad adecuada del ojo humano. Hay varios tipos de microscopio, los mas usados y conocidos son los microscopio simples o lupa, los microscopio compuestos y el microscopio binocular estereoscopio, luego podemos encontrar otros tipos de uso mas especializado en determinados campos de la biología y otras ciencias. El mas revolucionario en el campo biológico es el microscopio electrónico que usa como fuente de funcionamiento un chorro de electrones. Los microscopios que se utilizan en entornos científicos cuentan con varias mejoras que permiten un estudio integral del espécimen. Dado que la imagen de la muestra está ampliada muchas veces e invertida, es difícil moverla de forma manual. Por ello los soportes de los microscopios científicos de alta potencia están montados en una plataforma que se puede mover con tornillos micrométricos. Algunos microscopios cuentan con soportes giratorios. Todos los microscopios de investigación cuentan con tres o más objetivos montados en un cabezal móvil que permite variar la potencia de aumento. Trayectoria del Rayo de Luz a través del Microscopio El haz luminoso procedente de la lámpara pasa directamente a través del diafragma al condensador. Gracias al sistema de lentes que posee el condensador, la luz es concentrada sobre la preparación a observar. El haz de luz penetra en el objetivo y sigue por el tubo hasta llegar el ocular, donde es captado por el ojo del observador. El microscopio compuesto es un instrumento óptico que se emplea para aumentar o ampliar las imágenes de objetos y organismos no visibles a simple vista. El microscopio óptico común está conformado por tres sistemas:

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL El tubo. Tiene forma cilíndrica y está ennegrecido internamente para evitar las molestias que ocasionan los reflejos de la luz. En su extremidad superior se colocan los oculares.

a.

El sistema mecánico está constituido por una serie de piezas en las que van instaladas las lentes que permiten el movimiento para el enfoque.

b.

El sistema óptico comprende un conjunto de lentes dispuestas de tal manera que produce el aumento de las imágenes que se observan a través de ellas

c.

El sistema de iluminación comprende las partes del microscopio que reflejan, transmiten y regulan la cantidad de luz necesaria para efectuar la observación a través del microscopio.

En los siguientes puntos describiremos cada uno de los sistemas nombrados, a fin de tener un conocimiento completo del microscopio. a. La parte mecánica del Microscopio

El revólver. Es una pieza giratoria provista de orificios en los cuales se enroscan los objetivos. Al girar el revólver, los objetivos pasan por el eje del tubo y se colocan en posición de trabajo, la cual se nota por el ruido de un piñón que lo fija. La columna, llamada también asa o brazo, es una pieza colocada en la parte posterior del aparato. Sostiene el tubo en su porción superior y por el extremo inferior se adapta al pie.

La parte mecánica del microscopio comprende: el pie, el tubo, el revólver, el asa, la platina, el carro, el tornillo macrométrico y el tornillo micrométrico. Estos elementos sostienen la parte óptica y de iluminación, además permite los desplazamientos necesarios para el enfoque del objeto.

La platina. Es una pieza metálica plana en la que se coloca la preparación u objeto que se va a observar. Presenta un orificio en el eje óptico del tubo que permite el paso de los rayos luminosos a la preparación. La platina puede ser fija, en cuyo caso permanece inmóvil; en otros casos puede ser giratoria, es decir, mediante tornillos laterales puede centrarse o producir movimientos circulares.

El pie. Constituye la base sobre la que se apoya el microscopio y tiene por lo general forma de Y o bien es rectangular

Carro. Es un dispositivo colocado sobre la platina que permite deslizar la preparación con movimiento ortogonal de adelante hacia atrás y de derecha a izquierda.

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El tornillo macrométrico. Girando este tornillo, asciende o desciende el tubo del microscopio, deslizándose en sentido vertical gracias a una cremallera. Estos movimientos largos permiten el enfoque rápido de la preparación. El tornillo micrométrico. Mediante el movimiento casi imperceptible que produce al deslizar el tubo o la platina, se logra el enfoque exacto y nítido de la preparación. Lleva acoplado un tambor graduado en divisiones de 0,001 mm que se utiliza para precisar sus movimientos y puede medir el espesor de los objetos. b. Sistema Óptico El sistema óptico es el encargado de reproducir y aumentar las imágenes mediante el conjunto de lentes que lo componen. Está formado por los oculares y los objetivos. Los oculares. Los oculares están constituidos generalmente por dos lentes, dispuestas sobre un tubo corto. Los oculares generalmente más utilizados son los de: 8X, 1OX, 12.5X, 15X. La X se utiliza para expresar en forma abreviada los aumentos. Los objetivos. Los objetivos producen aumento de las imágenes de los objetos y organismos y, por tanto, se hallan cerca de la preparación que se examina. Los objetivos utilizados corrientemente son de dos tipos: objetivos secos y objetivos de inmersión. Los objetivos secos se utilizan sin necesidad de colocar sustancia alguna entre ellos y la preparación. En la cara externa llevan una serie de índices que indican el aumento que producen, la abertura numérica y otros datos. Así por ejemplo, si un objetivo tiene estos datos: plan 40/0,65 y 160/0,17, significa que el objetivo es plana cromático, su aumento 40 y su abertura numérica 0,65, calculada para una longitud de tubo de 160 mm. El número de objetivos varía con el tipo de microscopio y el uso a que se destina. Los aumentos de los objetivos secos más frecuentemente utilizados son: 6X, 1OX, 20X, 45X y 60X.

c. Sistema de Iluminación Este sistema tiene como finalidad dirigir la luz natural o artificial de tal manera que ilumine la preparación u objeto que se va a observar en el microscopio. Comprende los siguientes elementos: El espejo. Tiene dos caras: una cóncava y otra plana. Goza de movimientos en todas las direcciones. La cara cóncava se emplea de preferencia con iluminación artificial, y la plana, para iluminación natural (luz solar). Modernamente se prescinde del espejo en la fabricación de microscopios, ya que éstos traen incorporada una lámpara colocada en el eje del microscopio. Condensador. El condensador está formado por un sistema de lentes, cuya finalidad es concentrar los rayos luminosos sobre el plano de la preparación. El condensador se halla debajo de la platina. El condensador puede deslizarse sobre un sistema de cremallera mediante un tornillo que determina su movimiento ascendente o descendente. Diafragma. Generalmente, el condensador está provisto de un diafragma-iris, que regula su abertura y controla la calidad de luz que debe pasar a través del condensador. Propiedades del Microscopio Poder separador. También llamado a veces poder de resolución, es una cualidad del microscopio, y se define como la distancia mínima entre dos puntos próximos

El objetivo de inmersión está compuesto por un complicado sistema de lentes. Para observar a través de este objetivo es necesario colocar una gota de aceite de cedro entre el objetivo y la preparación, de manera que la lente frontal entre en contacto con el aceite de cedro. Generalmente, estos objetivos son de 1 OOX y se distingue por uno o dos círculos o anillos de color negro que rodea su extremo inferior. Los objetivos se disponen en una pieza giratoria denominada revólver.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL Campo del Microscopio Se denomina "campo del microscopio" al círculo visible que se observa a través del microscopio. También podemos definirlo como la porción del plano visible observado a través del microscopio. Si el aumento es mayor, el campo disminuye, lo cual quiere decir que el campo es inversamente proporcional al aumento del microscopio. Para medir el diámetro del campo del microscopio con cualquiera de los objetivos se utiliza el micrómetro, al que se hará referencia en el siguiente punto. Tipos de Microscopios Existen diversas clases de microscopios, según la naturaleza de los sistemas de luz, y otros accesorios utilizados para obtener las imágenes.

que pueden verse separados. El ojo normal no puede ver separados dos puntos cuando su distancia es menor a una décima de milímetro.

•

El microscopio compuesto u óptico utiliza lentes para ampliar las imágenes de los objetos observados. El aumento obtenido con estos microscopios es reducido, debido a la longitud de onda de la luz visible que impone limitaciones. El microscopio óptico puede ser monocular, y consta de un solo tubo. La observación en estos casos se hace con un solo ojo. Es binocular cuando posee dos tubos. La observación se hace con los dos ojos. Esto presenta ventajas tales como mejor percepción de la imagen, más cómoda la observación y se perciben con mayor nitidez los detalles.

•

Microscopio estereoscópico. El microscopio estereoscópico hace posible la visión tridimensional de los objetos. Consta de dos tubos oculares y dos objetivos pares para cada aumento. Este microscopio ofrece ventajas para observaciones que requieren pequeños aumentos. El óptimo de visión estereoscópica se encuentra entre 2 y 40X o aumento total del microscopio.

•

Microscopio de campo oscuro. Este microscopio está provisto de un condensador paraboloide, que hace que los rayos luminosos no penetren directamente en el objetivo, sino que iluminan oblicuamente la preparación. Los objetos aparecen como puntos luminosos sobre un fondo oscuro.

•

Microscopio de fluorescencia. La fluorescencia es la propiedad que tienen algunas sustancias de emitir luz propia cuando inciden sobre ellas radiaciones energéticas. El tratamiento del material biológico con flurocromos facilita la observación al microscopio.

•

Microscopio de contraste de fases. Se basa en las modificaciones de la trayectoria de los rayos de luz, los cuales producen contrastes notables en la preparación.

En el microscopio óptico, el poder separador máximo conseguido es de 0,2 décimas de micra, y en el microscopio electrónico, el poder separador llega hasta 10 ángstrom. Poder de definición. Se refiere a la nitidez de las imágenes obtenidas, sobre todo respecto a sus contornos. Esta propiedad depende de la calidad y de la corrección de las aberraciones de las lentes utilizadas. Aumento del microscopio. En términos generales se define como la relación entre el diámetro aparente de la imagen y el diámetro o longitud del objeto, o sea: Aumento (A) = Diámetro / objeto Esto quiere decir que si el microscopio aumenta 100 diámetros un objeto, la imagen que estamos viendo es 100 veces mayor que el tamaño real del objeto. Para calcular el aumento de un microscopio, basta multiplicar el aumento del ocular por el aumento del objetivo. Por ejemplo, si estamos utilizando un ocular de 10X y un objetivo de 45X, el aumento a que estamos viendo la preparación será: 1OX x 45X = 450X, lo cual quiere decir que la imagen del objeto está ampliada 450 veces.

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL Invención del Microscopio Electrónico En 1932, Bruche y Johnsson construyen el primer microscopio electrónico a base de lentes electrostáticas. Ese mismo año Knoll y Ruska dan a conocer los primeros resultados obtenidos con un microscopio electrónico Siemens, construido con lentes magnéticas. Así nace el microscopio electrónico. Para 1936 ya se ha perfeccionado y se fabrican microscopios electrónicos que superan en resolución al microscopio óptico. Estos logros no sólo representan un avance en el campo de la electrónica, sino también en el campo de la Biología, pues son muchas las estructuras biológicas que se han descubierto y que revelan detalles inusitados, al observarlas al microscopio electrónico. El Microscopio Electrónico

El microscopio electrónico utiliza un flujo de electrones en lugar de luz. Consta fundamentalmente de un tubo de rayos catódicos, en el cual debe mantenerse el vació. El cátodo está constituido por un filamento de tungsteno, que al calentarse eléctricamente emite los electrones, los cuales son atraídos hacia el ánodo por una diferencia de potencial de 50.000 a 100.000 voltios. La lente del condensador enfoca este haz y lo dirige hacia el objeto que se observa, cuya preparación exige técnicas especiales. Los electrones chocan contra la preparación, sobre la cual se desvían de manera desigual. Con el objetivo se enfoca la imagen, que es ampliada por la lente de proyección. Para variar los aumentos en el microscopio electrónico basta

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL variar la distancia focal de la lente proyectora. Como los electrones no impresionan la retina del ojo humano, debe recogerse la imagen del microscopio electrónico en una pantalla fluorescente, la cual posee una superficie impregnada con fósforo o sulfuro de cinc. La imagen obtenida en esta pantalla puede fotografiarse. Se acostumbra utilizar el término microfotografías para las fotografías tomadas a través del microscopio óptico y micrografía o electro micrografía para las que se toman en el microscopio electrónico. Los aumentos máximos conseguidos en el microscopio electrónico son del orden de 2.000.000 (¡dos millones de aumento!) mediante el acoplamiento al microscopio electrónico de un amplificador de imagen y una cámara de televisión. En resumen, el microscopio electrónico consta esencialmente de: • • • • • •

Un filamento de tungsteno (cátodo) que emite electrones. Condensador o lente electromagnética, que concentra el haz de electrones. Objetivo o lente electromagnética, que amplía el cono de proyección del haz de luz. Ocular o lente electromagnética, que aumenta la imagen. Proyector o lente proyectora. que amplía la imagen. Pantalla fluorescente, que recoge la imagen para hacerla visible al ojo humano.

Tipos de Microscopios Electrónicos Existen varios tipos de microscopios electrónicos, que cada día se perfeccionan más. •

El microscopio electrónico de transmisión que utiliza un haz de electrones acelerados por un alto voltaje (cien mil voltios). Este haz ilumina una sección muy fina de la muestra, sean tejidos, células u otro material.

•

El microscopio electrónico de barrido se utiliza para el estudio de la morfología y la topografía de los elementos. Estos instrumentos utilizan voltajes cercanos a los 20.000 voltios. Las lentes magnéticas utilizan un haz muy fino de electrones para penetrar repetidamente la muestra, y se produce una imagen ampliada de la superficie observada en la pantalla de un monitor.

•

El microscopio electrónico mixto tiene propiedades comunes con el de transmisión y con el de barrido y resulta muy útil para ciertas investigaciones. Hay otros microscopios analíticos que detectan señales características de los elementos que constituyen la muestra.

Con estos poderosos instrumentos, que utilizan el flujo de electrones y las radiaciones electromagnéticas así como la aplicación de técnicas

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL histoquímicas y bioquímicas, además del empleo de marcadores radiactivos, se han logrado grandes avances en la biología celular.

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL •

Las partes mecánicas deben limpiarse con un paño suave; en algunos casos, éste se puede humedecer con xilol para disolver ciertas manchas de grasa, aceite de cedro, parafina, etc. Que hayan caído sobre las citadas partes.

•

La limpieza de las partes ópticas requiere precauciones especiales. Para ello debe emplearse papel "limpiante" que expiden las casas distribuidoras de material de laboratorio. Nunca deben tocarse las lentes del ocular, objetivo y condensador con los dedos; las huellas digitales perjudican la visibilidad, y cuando se secan resulta trabajoso eliminarlas.

Medición a través del Microscopio Muchas veces interesa al observador conocer el tamaño real de los objetos o microorganismos que está observando a través del microscopio. Para estas mediciones pueden utilizarse varios métodos. Método de los micrómetros. Se utiliza para esto un micrómetro de platina o de objetivo, que consiste en un portaobjetos en cuyo centro se halla una escala graduada (de 2 mm de longitud), con separaciones, entre cada división, de una centésima de milímetro. Además se utiliza un micrómetro ocular que lleva una escala graduada en décimas de milímetros. Se coloca el micrómetro objetivo sobre la platina y se enfoca el microscopio hasta que las líneas de la escala graduada aparezcan nítidas. Luego se hace superponer la escala del ocular y se toma como referencia las primeras divisiones en que una línea del micrómetro objetivo y una línea del micrómetro ocular coincidan o se superpongan exactamente. Luego, por simple regla de tres, se calcula el valor en mieras de cada división ocular. Veamos un ejemplo. Si 9 divisiones del micrómetro objetivo (0,09mm) equivalen a 30 divisiones del micrómetro ocular, cada división del ocular equivaldrá a: 0,09 = 0,003 mm = 3 micras 30 Quiere decir que para el objetivo calibrado y el ocular utilizado, cada división del micrómetro ocular equivale a 3 micras. Una vez obtenido este dato para cada objetivo en la forma que hemos expuesto, teniendo el microscopio ocular podrían hacerse todas las mediciones que se deseen. Para medir, por ejemplo, un Paramecium de una preparación, procedemos así: haremos coincidir los extremos del microorganismo con las divisiones del micrómetro ocular. Si la longitud del organismo es de 75 divisiones del micrómetro ocular, y cada división equivale a 3 micras, la longitud del Paramecium será 75x3= 225 micras. También se pueden efectuar mediciones en el microscopio con cámara clara y utilizando una regla. En realidad, estas medidas no son tan exactas como cuando se utilizan micrómetros por errores que se introducen superponiendo imágenes. Mantenimiento del Microscopio •

El microscopio debe estar protegido del polvo, humedad y otros agentes que pudieran dañarlo. Mientras no esté en uso debe guardarse en un estuche o gabinete, o bien cubrirlo con una bolsa plástica o campana de vidrio.

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Para una buena limpieza de las lentes puede humedecerse el papel "limpiante" con éter y luego pasarlo por la superficie cuantas veces sea necesario. El aceite de cedro que queda sobre la lente frontal del objetivo de inmersión debe quitarse inmediatamente después de finalizada la observación. Para ello se puede pasar el papel "limpia lentes" impregnado con una gota de xilol. Para guardarlo se acostumbra colocar el objetivo de menor aumento sobre la platina y bajado hasta el tope; el condensador debe estar en su posición más baja, para evitar que tropiece con alguno de los objetivos. Guárdese en lugares secos, para evitar que la humedad favorezca la formación de hongos. Ciertos ácidos y otras sustancias químicas que producen emanaciones fuertes, deben mantenerse alejados del microscopio. Usos del microscopio El microscopio es sin duda el elemento más importante en cualquier laboratorio. Un microscopio pequeño, de uso para el aficionado, que podemos adquirir en cualquier óptica o establecimiento de material fotográfico, con un rango de aumentos de x25 a x1.000 es suficiente para nuestro propósito. Lo más conveniente sería dejar fijo el microscopio en el banco o mesa de trabajo, cubierto con una funda para evitar el polvo cuando no se utiliza. Si no es posible habrá que ser muy cuidadoso cuando se le saque e introduzca en su estuche. Muchos de los desperfectos que puede sufrir son debidos a golpes durante esta manipulación. La mesa que se vaya a utilizar debe ser estable para evitar molestas vibraciones de la muestra durante el examen. La posición ante el microscopio debe ser cómoda a una altura correcta. Se deben poder realizar las observaciones con la platina horizontal (algunas preparaciones lo exigen) sin inclinar el microscopio.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL Tubo óptico Revolver

Lo primero que se debe hacer es ajustar la luz. Tanto si dispone de una fuente de luz propia como de un espejo (es lo más normal), se mueve hasta que resulta iluminado todo el campo visual de forma intensa. Si el microscopio dispone de diafragma y condensador (solo lo tienen los más sofisticados) se ajustan hasta que la luz cubra todo el campo visual.

Sistema de iluminación: Espejo Condensador Diafragma

Para realizar el enfoque hay una serie dada de operaciones que facilita y acelera el enfoque y evita al mismo tiempo que se estropee la preparación o el microscopio. El objetivo menor y más sencillo para el enfoque inicial es el x10, porque la mayoría de los microscopios poseen un tope que impide que esta lente oprima el portaobjetos. La mayor parte de objetivos de mayor aumento pueden bajarse completamente. Colóquese el portaobjetos en la platina y deslícese el tubo del cuerpo sobre la cremallera hasta que encuentre el tope o se aproxime al cubreobjetos, pero sin tocarlo. Luego, con el mando de enfoque aproximado, eleve el tubo hasta que la preparación quede enfocada. No se debe hacer bajar mientras se mira por el microscopio porque, si no hay tope, pueden causarse desperfectos. III.

Observación de muestras: • • • • • •

MATERIALES Y METODOS 3.1 Materiales • • • • • • • •

IV.

Microscopio compuesto Estereoscopio Lámina porta objeto Lámina cubre objetos Papel lente Goteros Asa de kolle Agua destilada

V.

VI.

3.3 Método

Ocular Objetivos Tornillos micrométricos y micrométricos Pie Columna o brazo Platina

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BIBLIOGRAFÍA El alumno deberá reportar la bibliografía consultada, según las normas técnicas de la redacción.

Observar cuidadosamente las partes del microscopio

Parte mecánica:

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES De acuerdo a los resultados y discusiones, mencionar las conclusiones y diferencias de los distintos tipo de microscopio

Aguas estancadas, frutas malogradas con hongos, etc.

Parte óptica:

RESULTADOS Y DISCUSIONES Describir detalladamente las partes y función de cada una de los elementos del microscopio diferenciándolos entre los diferentes microscopios (mediante gráficos)

3.2 Muestras •

Con el asa de kolle, tomar cuidadosamente una gota de la muestra Colocar sobre una lamina porta objeto limpio Cubrir la preparación con el cubre objeto, realizar una ligera presión para uniformizar Usando el menor aumento inicie la búsqueda, luego observe a mayor aumento Observar las distintas formas microbianas que se presentan en cada una de las muestras y en el mayor numero de campos posibles Después de examinar la preparación lave y seque cuidadosamente el porta objetos y la platina del microscopio. Luego tome otra muestra y prepare.

VII.

CUESTIONARIO El profesor después de la practica dictará una serie de preguntas al alumno para su investigación.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL I.

OBJETIVOS •

Observar células vegetales describiendo las estructuras visibles al microscopio óptico.

II. FUNDAMENTO ESTRUCTURA CELULAR

PRACTICA

3

DESCRIPCIÓN DE CELULA ANIMAL Y VEGETAL

Las células son de tamaño, forma y funciones muy variadas, todo depende del trabajo que les toque realizar sin embargo desde el punto de vista estricto de su forma y grado de complejidad las células se pueden dividir en: ™ ™

Células Procarióticas Células Eucarióticas

A.

Células Procarióticas.- Son primitivas, poco evolucionadas, tienen las siguientes características: z Carecen de carioteca o membrana nuclear, el material genético se encuentra disperso en el citoplasma. z Carecen de organelas básicas, tales como: Mitocondrias, retículo endoplasmático, complejo de golgi, etc., pero si poseen numerosas ribosomas para la síntesis de proteínas. Entre los organismos procarióticas tenemos: Las bacterias y las Sianofitas (algas azul verdosas), ambas organismos unicelulares .

B. z z z

Células Eucarióticas.- Son más evolucionadas y estructuralmente más complejas, sus características son: Poseen carioteca. El material genético está encerrado por la carioteca. Posee organoides u organelas citoplasmáticas.

Existen dos tipos de células eucarióticas: Animales y Vegetales. Célula Animal Las células de los integrantes del reino Animal pueden ser geométrica, como las células planas del epitelio; esféricas, como los glóbulos rojos; estrelladas, como las células nerviosas, o alargadas, como las células musculares. La diversidad también se extiende a los tamaños: varían entre los 7,5 micrómetros de un glóbulo rojo humano, hasta unos 50 centímetros, como ocurre con las células musculares.

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Célula Vegetal Estas células forman parte de los tejidos y órganos vegetales. La presencia de los cloroplastos, de grandes vacuolas y de una pared celular que protege la membrana celular son tres las características que diferencian una célula vegetal de una animal. La pared celular de las células vegetales es rígida, lo que determina las formas geométricas que encontramos en los tejidos vegetales, como el hexagonal observado en las células de la cubierta de las cebollas.

Célula Animal vs. Célula Vegetal Estructura básica Las células típicas eucariontes son aquellas que tienen núcleo verdadero, están formadas por los siguientes componentes: Biomembranas y organelas características: 1) Pared celular Los vegetales tienen una pared celular rígida además de sus membranas celulares. Las células animales carecen de esta pared siendo ésta la principal diferencia entre las células vegetales y las animales. Como es el caso de la célula vegetal, la rigidez de la pared celular, le otorga una forma geométrica a la misma, ya que esta al no tener flexibilidad, obliga a la membrana plasmática a adoptar su forma regular.

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL 2) Membrana plasmática Es un complejo formado por lípidos, proteínas e hidratos de carbono. Contiene sistemas de señales y transporte ya que, al ser semi-permeable, permite el paso diferencial de distintos compuestos del medio externo y subproductos celulares desde y hacia el interior de la célula. Características: La membrana constaría de una bicapa de lípidos en la cual las proteínas se hallarían "sumergidas", asomando hacia uno, otro o ambos lados. Funciones: La membrana plasmática efectúa el control cualitativo y cuantitativo de la entrada y salida de sustancias. Como consecuencia de la captación selectiva de nutrientes, y de la excreción de desechos que lleva a cabo, la membrana plasmática contribuye a determinar la composición del citoplasma. Es una membrana semipermeable o de permeabilidad selectiva. Esto significa que permite el paso de solventes y de solutos de tamaño pequeño, pero no es atravesada por solutos de tamaños mayores.

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL Característica: Es un gel casi líquido, que durante mucho tiempo fue considerado como una matriz sin estructura; sin embrago, estudios más recientes han revelado que posee un sistema de fibras que constituyen un citoesqueleto, en el cual están suspendidos los organelos y las formaciones intracelulares identificables microscópicamente. La matriz citoplasmática está compuesta por agua, iones inorgánicos y moléculas orgánicas pequeñas, macromoléculas y enzimas solubles, y las proteínas que constituyen el citoesqueleto. Funciones: En el hialoplasma se realizan, entre otras, las reacciones bioquímicas de la glucólisis y las fermentaciones, y la activación de los aminoácidos para la síntesis de proteínas. En cuanto a su papel estructural, en algunas células se observa que la capa más externa del hialoplasma es más rígida o gelificada; recibe el nombre de ectoplasma y, en general, carece de organelos. sol. Esta zona posee la propiedad de presentar cambios reversibles gel transformaciones parecen estar ligadas a ciertos movimientos citoplasmáticos como, por ejemplo, la ciclosis en muchas células vegetales, o la emisión de pseudópodos características de la locomoción ameboidea. 4) Núcleo

Tiene la función de proveer una barrera (la única en el caso de las células animales) que proteja del medio externo. Rigidez de la membrana Plasmática: La membrana plasmática como delimitante externo de la célula, es la responsable de la forma celular, dependiendo de su rigidez es la forma que va adoptando la célula, ya que frente a factores externos permitirá o no, un cambio en la forma celular.

En él se encuentra almacenada la información genética de la célula en forma de ADN. Está protegido por una doble membrana rodeando los cromosomas y el nucleolo que recibe el nombre de membrana nuclear. Unos poros permiten una comunicación especifica con el citoplasma. El nucleolo es un sitio de síntesis de ARN, formando el ribosoma.

3) Citoplasma (Hialioplasma): Es el contenido celular que se encuentra por fuera del núcleo. Es un gel (por eso se dice que es semi-líquido) que representa el 55% del volumen celular, donde se hallan inmersos el citoesqueleto y las organelas de la célula.

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Características: El núcleo es el organelo más sobresaliente de la célula eucarionte animal y vegetal. Puede presentar formas regulares o irregulares. Su tamaño es variable, pero en general está relacionado con el tamaño de la célula.

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL El número de núcleos por célula también es variable: es uno en la mayoría de las células; pueden ser dos, como en algunos hepatocitos, o muchos, como en los osteoclastos y las fibras musculares estriadas.

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL Las organelas que componen la célula son: mitocondria, cloroplastos, retículo endoplasmático liso y rugoso, aparato de golgi, lisosomas, peroxisomas y vacuolas. a. Aparato de Golgi o Dictiosoma:

El núcleo puede presentar en la célula diferentes localizaciones, pero en general su posición es fija y característica para una célula dada. El núcleo presenta una organización típica durante la interfase del ciclo vital de la célula. En esta etapa está constituido por: • Una envoltura nuclear, que lo limita y separa del citoplasma; • Jugo nuclear, carioplasma o nucleoplasma, un coloide en el cual se hallan suspendidos: • La cromatina, donde se halla el material genético o hereditario; • Y el o los nucleolos, lugar de armado de los ribosomas citoplasmáticos. Cuando la célula entra en división, el núcleo pierde esta organización; la envoltura nuclear se fragmenta, con lo cual no hay barrera que impida el contacto entre el hialoplasma y el nucleoplasma; el nucleolo desaparece, y la cromatina se condensa y forma los cuerpos compactos denominados cromosomas. Funciones: Debido al hecho de que contienen la cromatina, el núcleo resulta el depósito de prácticamente toda la información genética de la célula, y por los tanto es el centro de control de la actividad celular. 5). Protoplasma: Disolución acuosa de azúcares, proteínas, grasas y sales minerales que constituyen el contenido de las células. VISCOSIDAD : pegajoso. La célula viva ya no es más el protoplasma que fluctúa entre sol y gel. Hemos de pensar en el interior celular como un medio de elevada viscosidad, en el que el movimiento de las moléculas se halla fuertemente restringido, en el que el agua contribuye a la ordenación del complejo entramado micro tubular al que quedan asociados orgánulos, membranas y macromoléculas "solubles". 6) Organelas: Son los "órganos" internos de la célula y, al igual que en nuestro cuerpo, cada "órgano" y aparato tiene una función específica. La célula es, entonces, como un organismo en miniatura.

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Características: Se presenta como un apilamiento de sacos aplanados, con bordes dilatados, y vesículas y vacuolas ubicadas cerca de esos bordes. Todas estas estructuras están compuestas por membranas En células vegetales, hay numerosas estructuras separadas y dispersas en el citoplasma, que equivalen al aparato de Golgi, y que reciben el nombre de dictiosomas. El tamaño, la distribución dentro de la célula y otras características, como el número de sacos apilados de este sistema, varían de acuerdo al estado metabólico de la célula. Funciones: El aparato de golgi se encarga de: • Circulación intracelular de sustancias; • Síntesis de algunos hidratos de carbono de alto peso molecular: celulosa, polisacáridos complejos; • Conjugación entre proteínas e hidratos de carbono para formar glucoproteínas de secreción; • Concentración condensación y empaquetamiento de la sustancia de secreción dentro de una vesicular limitada por una membrana. • Concertación y empaquetamiento de enzimas hidrolíticas dentro de una vesícula limitada por una membrana. El aparato golgi arma de esta manera a los lisosomas primarios que permanecerán en el citoplasma de la célula. • Formación del acrosoma: durante la maduración de las espermátidas a espermatozoides, varias vesículas del aparato de golgi se fusionan dando una vesícula mayor, que se va extendiendo y formando un casquete alrededor del polo anterior del núcleo. Este casquete se denomina acrosoma y contiene diversas enzimas hidrolíticas que facilitarán la aproximación al óvulo, atravesando las células que lo rodean; • Formación del fragmoplasto en la división de células vegetales: los dictiosomas se agrupan alrededor de microtúbulos en la zona ecuatorial de la célula y constituyen el fragmoplasto; éste se transforma luego en la placa celular, la cual establece la división entre las dos células hijas. b. Vacuola: Características: Son vesículas de diámetros diversos, limitadas por una unidad de membranas. En general, su función es la de almacenamiento.

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL En las células vegetales, por lo común, hay una única vacuola que ocupa el 80-90% del volumen celular. La membrana que la limita se denomina tonoplasto y es semipermeable. El contenido de la vacuola está integrado por agua y altas concentraciones de sales inorgánicas, azúcares y otras sustancias. El citoplasma y el núcleo quedan comprimidos por esta vacuola contra la membrana plasmática y la pared celular. En esa fina capa periférica se observan los movimientos citoplasmáticos, como la ciclosis.

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL llamados colectivamente cadena respiratoria. Los componentes de la cadena respiratoria están asociados a la membrana interna mitocondrial. La transferencia de electrones hasta el O2 está acoplada en varios puntos a la reacción de formación de ATP: los elementos necesarios para este proceso, llamado fosforilación oxidativa, se encuentran ligados a los conjuntos respiratorios de las membranas de las crestas mitocondriales. d. Retículo Endoplasmático Liso o Agranular:

Funciones: La vacuola contribuye a controlar la turgencia de la célula vegetal, ya que la presión que ejerce sobre el tonoplasto se transmite al citoplasma y mantiene a la membrana plasmática adherida contra la pared celular. c. Mitocondria: Características: Las mitocondrias presentan diversas morfología, pero por lo general son aproximadamente cilíndricas u ovoides; hay también esféricas y en forma de Y. Su tamaño también es variable, pero habitualmente presentan un solo tamaño. La mitocondria es un organelo limitado por dos membranas: una externa, lisa, separada por un espacio o cámara externa de la membrana interna, plagada hacia adentro formando proyecciones llamadas crestas. La membrana interna con sus crestas delimita una cámara interna ocupada por la matriz mitocondrial. Las crestas presentan, a su vez, proyecciones en forma de hongo, que se denominan partículas elementales o conjuntos respiratorios. Las mitocondrias son organelos semiautónomos y autoduplicables. En la matriz se encuentra ADN de tipo procarionte el cual codifica la estructura de algunas proteínas mitocondriales. En la misma mitocondria se realiza la síntesis de esas proteínas, sobre ribosomas de tipo procarionte, si bien la mayoría de las proteínas mitocondriales es de síntesis citoplasmática. Funciones: En la mitocondria se realizan oxidaciones de moléculas orgánicas, utilizando O2 como último concepto de electrones, con el objeto de obtener energía química para otros procesos celulares. En la matriz mitocondrial son oxidados el ácido pirúvico, los ácidos grasos y algunos aminoácidos.

Características: Se presenta como una serie de casos o bolsas aplanadas y túbulos membranosos, cuya localización y extensión es variable, y depende de la actividad metabólica particular de la célula. Al Microscopio Electrónico se observa que cada bolsa o túbulo está constituido por una unidad de membrana que limita la cavidad; ésta puede ser prácticamente virtual o mostrarse ocupada por material que está circulando por el retículo. La membrana que constituye casos y túbulos es bastante semejante en composición química, ultraestructural y dimensiones a la membrana plasmática, pero presenta asociadas una gran cantidad de enzimas para sus funciones específicas. Funciones: • Circulación intracelular de sustancias que no se liberan al hialoplasma; • Síntesis de lípidos: esteroides, fosfolípidos, triglicérido; • Detroxificación de ciertas drogas, es decir, anulación de sus efectos farmacológicos por modificaciones en su estructura química. Por ejemplo, la administración de barbitúricos hace que se desarrolle considerablemente el R.E.L. de los hepatocitos, encargados de desdoblar esos fármacos. • En células musculares estriados recibe el nombre de retículo sarcoplásmico y presenta una disposición muy particular, ligada con la coordinación de la contracción de la fibra muscular. e. Retículo Endoplasmático Rugoso o Granular: Características: Presenta una imagen semejante a la del R.E.L, es decir bolsas aplanadas y túbulos membranosos interconectados, pero se diferencia del anterior en que sus membranas están cubiertas en su superficie externa por ribosomas y polisomas. Los ribosomas y polisomas están adheridos a la membrana por su subunidad mayor. La extensión y distribución mayor del R.E.R. es variables y depende de la actividad metabólica particular de la célula.

Los electrones que provienen de estas oxidaciones son transferidos hasta el último aceptor a través de una serie de coenzimas y citocromos

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El R.E.R. también es llamado ergastoplasma o sustancia basófila; en las células nerviosas se lo denomina sustancias tigroide o corpúsculos de Nissl.

Funciones: Los lisosomas intervienen en la digestión intercelular. Las sustancias a digerir pueden provenir de la misma celular o pueden ser incorporadas desde el exterior por fago o pinocitosis.

Funciones: • Circulación intracelular de sustancias que no se liberan al citoplasma; • Síntesis de proteínas: esta función es llevada a cabo en los ribosomas adosados a sus membranas. Las proteínas formadas entran a los sacos membranosos, y siguen circulando por el sistema vacuolar citoplasmático.

En el primer caso, el proceso se denomina autofagia, y por él una célula puede desdoblar organelos de su propio citoplasma, encerrados en vacuolas.

Las proteínas que se producen en el R.E.G. son de dos tipos: o Enzimas hidrolíticas que van a formar parte de los lisosomas. o Proteínas de secreción, a las que también el aparato de Golgi proveerá de una membrana para su salida de la célula. • El R.E.R. está muy desarrollado en aquellas células con gran actividad secretora de proteínas, como los plasmocitos que fabrican anticuerpos, las células pancreáticas que fabrican enzimas digestivas, plasmáticas, etc. f. Lisosoma: Características: Se presentan como vesículas esféricas u ovales, limitadas por una unidad de membrana. Sus tamaños son muy variables, y pueden tener diámetros muy grandes. En el interior de estos organelos se encuentran enzimas hidrolíticas o hidrolasas, es decir, con capacidad para catalizar la degradación o digestión de diversas sustancias. Entre otras enzimas lisosomales se pueden citar: • Fosfatasas: interviene en la hidrólisis de fosfatos de moléculas orgánicas; • Lipasas y fosfolipasas: intervienen en la hidrólisis de lípidos y fosfolípidos; • Glucosidasas: intervienen en la hidrólisis de polisacáridos simples y complejos; • Catepsinas y otras proteasas; intervienen en la hidrólisis de proteínas; • Nucleasas: intervienen en la hidrólisis de ácidos nucleicos. Las hidrolasas lisosomales sólo actúan en presencia de las sustancias a digerir. La membrana del lisosoma es normalmente estable pero, si es dañada, las enzimas que se liberan pueden degradar a todos los componentes celulares.

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En el caso de macromoléculas exógenas, el proceso de digestión por lisosomas consiste, en general, en los siguientes pasos: • Entrada de la sustancia a la célula por endocitosis, con lo cual la sustancia queda incluida dentro de una vacuola endocítica; • Contacto y fusión entre las membranas de una vacuola fagocítica y un lisosoma primario. Al ponerse en contacto el contenido enzimático lisosomal con la sustancia a digerir comienza la hidrólisis de la misma: la vacuola se denomina, en este momento, lisosoma secundario o vacuola digestiva; • A medida que transcurre la hidrólisis, los productos solubles atraviesan la membrana del lisosoma secundario y son aprovechados en el citoplasma; • Las sustancias no digeribles pueden acumularse en los lisosomas como cuerpos residuales, o bien pueden formar una vesícula de eliminación que vuelca los productos de desecho en el exterior de la célula por exocitosis. g. Ribosoma: Características: Los ribosomas se presentan como cuerpos esféricos o elípticos, sin membrana limitante. Son gránulos compuestos por ARN ribosomal y proteínas. Cada ribosoma está constituido por dos subunidades, llamadas mayor y menor. El tamaño de las subunidades se establece, en general, en función de la velocidad con la cual sedimentan en un campo centrífugo. La unidad que expresa esa velocidad es el Svedberg, y depende no sólo del tamaño de la partícula sino también de su forma y densidad, y del medio en que está suspendida. Las dos subunidades están normalmente separadas y se unen entre sí con un filamento de ARN mensajero cuando empiezan a funcionar activamente en la síntesis de proteínas. El ARN mensajero es una molécula lineal de longitud variable, sobre la cual se unen varios ribosomas, constituyendo un poli ribosoma o polisoma. Funciones: La función de los ribosomas es la síntesis de proteínas. Este es el proceso mediante el cual el mensaje contenido en el ADN nuclear,

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL que ha sido previamente trascrito en un ARN mensajero, es traducido en el citoplasma, juntamente con los ribosomas y los ARN de transferencia que transportan a los aminoácidos, para formar las proteínas celulares y de secreción. Las proteínas celulares se sintetizan en diferentes lugares según su destino final:

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL 3.3

Método: a. Célula Vegetal •

• Las proteínas enzimáticas del lisosoma y las proteínas de secreción, como ya se ha citado, son construidas sobre polisomas adheridos a membranas del retículo endoplásmico granular. • Las proteínas de uso de la misma célula y que no quedan encerradas en una vacuola son sintetizadas en polisomas libres en el citoplasma. En realidad, los ribosomas y polisomas no se encuentran suspendidos o flotando en la matriz citoplasmática, sino que se hallan sujetos en la trama del sistema microtrabecular III.

De la parte cóncava de una de las hojas carnosas del bulbo de la cebolla y con la ayuda de un bisturí y una pinza fina, separar una pequeña porción de epidermis, procurando no arrancar el tejido subyacente, de tal forma que la parte desprendida tenga el aspecto de una fina película traslúcida como el celofán. FIGURA 1.

MATERIALES Y METODOS 3.1

• • • • • • • •

3.2

Figura 1

Materiales: Microscopio 04 Portaobjetos 04 Cubreobjetos 01 Asa de kolle 01Bisturí 01Pinzas 01 Placa petrix 01 Piceta

Muestras: • Cebolla • Carne

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Figura 3

Figura 2

Figura 4

•

Llevar el trozo desprendido a la cubeta o caja de Petri con agua. Apoyar el portaobjeto en el fondo de la caja y ayudándose con la pinza extender el trocito de epidermis de cebolla sobre el porta. FIGURA 2

•

Depositar el porta-objetos sobre el soporte de tinciones, añadir unas gotas de verde de metilo acético, dejando actuar este colorantefijador durante cinco minutos, procurando añadir más gotas si se evapora. FIGURA 3

•

Escurrir el colorante sobrante y lavar, dejando caer agua con un cuentagotas sobre la preparación.

•

Colocar encima de la preparación un cubreobjetos FIGURA 4 y observar al microscopio, primero a pequeño aumento y luego a un aumento mayor.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

Observación al microscopio •

Se utilizarán primero los de menor aumento con el fin de centrar la preparación y determinar la zona mejor para la visualización. Cambiar después a un aumento mayor.

•

Las células de la epidermis de las hojas internas del bulbo de la cebolla, son de forma alargada y bastante grandes. La membrana celular celulósica se destaca muy clara teñida por el colorante. Los núcleos son grandes y muy visibles. En el citoplasma se distinguen algunas vacuolas grandes débilmente coloreadas. FIGURA 5

IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Reportar los resultados obtenidos y discutir con los datos obtenido en la revisión bibliográfica. Figura 5 b. Célula Animal • • • •

Con el bisturí o alfiler, extraer una muestra de carne magra y colócala en el portaobjetos. Con el Haza de kolle disociar las fibras musculares Agregarle una gota de agua y cubrir la muestra con cubreobjetos oprimiendo suavemente sobre la preparación Llevar la muestra al microscopio de menor aumento y luego de mayor aumento

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El alumno extraerá las conclusiones que crea conveniente. VI. BIBLIOGRAFÍA El alumno deberá reportar la bibliografía consultada, según las normas técnicas de la redacción. VII. CUESTIONARIO El profesor después de la practica dictará una serie de preguntas al alumno para su investigación.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL I. OBJETIVOS • •

Conocer la acción de las enzimas. Conocer el efecto de la ptialina en almidones.

II. FUNDAMENTO La enzima es una proteína, generalmente globular y conjugada, capaz de aumentar hasta 1020 veces la velocidad de una reacción debido a su alto poder de activación, específico para cada reacción su parte proteínica se llama apoenzima, que al unirse a un cofactor produce la enzima.

PRACTICA

4

PTIALINA Se denomina también tialina, el cual es un sistema enzimático que se encuentra en la saliva producido por las glándulas salivales constituido principalmente por amilasas cuya activación requiere aniones, como los cloruros; su acción en los almidones es escasa debido al corto tiempo de resistencia en la boca, y una vez en el estomago se inactiva por la alta acidez del medio. AMILASAS

DIGESTIÓN IN Vitro EFECTO DE LA PTIALINA

Es un grupo de enzimas que catalizan la hidrólisis de los enlaces α (1-4) de polisacáridos como el almidón, el glucógeno y algunas dextrinas. Existen tres grandes grupos: a) α – amilasa, hidroliza en forma aleatoria y reduce rápidamente la viscosidad de las suspensiones de almidón, produce dextrinas, y en menor grado glucosa y maltosa; se encuentra en la saliva y en el páncreas. El producto comercial se obtiene de Bacillus subtilis, B. Coagulans. Aspergillus aryzae, etc. b) β – amilasa, actúa por el extremo no reductor y produce moléculas de maltosa, solo se encuentra en derivados de origen vegetal y microbiano. En general las exoamilasas invierten la configuración α del grupo hemiacetal reductor producido durante la hidrólisis y la transformación en α; de ahí el nombre de esta enzima. c) glucoamilasa, actúa por el extremo no reductor y produce moléculas de glucosa, solo se encuentra en derivados de origen microbio. GLANDULAS SALIVALES.- glándulas que segregan saliva. La saliva es un líquido ligeramente alcalino que humedece la boca, ablanda la comida y contribuye a realizar la digestión. Las glándulas submaxilares son las más grandes, están localizadas debajo de la mandíbula inferior y desembocan en el interior de la cavidad bucal; las glándulas sublinguales se encuentran debajo de la lengua, y las parótidas están colocadas frente a cada oído. Las glándulas bucales también segregan saliva y están en las mejillas, cerca de la parte frontal de la boca. La saliva de la glándula parótida contiene enzimas

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL llamadas amilasas, una de las cuales, conocida como ptialina, participa en la digestión de los hidratos de carbono. Las glándulas salivares de los seres humanos, en especial la parótida, se ven afectadas por una enfermedad infecciosa específica, las llamadas paperas.

3.2 Muestras

•

3.3 Reactivos

• •

Saliva, mezcla homogénea de secreciones producidas principalmente por las glándulas salivares y por las glándulas bucales menores, que desempeña una doble función: participa en el proceso de la digestión y facilita la deglución del alimento. La saliva es un líquido claro, algo viscoso, alcalino (pH entre 6 y 7), que contiene un 95% de agua, un 3% de sustancias orgánicas y un 2% de sales minerales (grandes cantidades de iones de potasio y bicarbonato, y menos de iones cloro y sodio). Además, contiene dos tipos de secreción proteica: una secreción serosa rica en ptialina (una alfa-amilasa), que contribuye a la digestión del almidón, y una secreción mucosa, que contiene mucina, elemento lubricante que facilita la masticación y el paso del bolo alimenticio hacia el esófago tras la deglución. La saliva, que es normalmente un fluido alcalino, actúa sobre el almidón a través de una enzima llamada ptialina, degradándolo en maltosa, un azúcar complejo, que luego en el intestino es transformado por la maltasa y convertido en dextrosa, un azúcar simple. La acción de la ptialina sobre el almidón es preparatoria, ya que la maltasa no puede actuar sobre el almidón. Se dice que la amilasa, la enzima de la secreción pancreática que degrada los almidones, actúa sobre los almidones de manera parecida a la ptialina, de tal forma que los almidones que escapan la digestión en la boca y en el estómago pueden ser degradados en maltosa y acrodextrina, siempre y cuando no hayan fermentado antes de llegar al intestino”.

III.

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

MATERIALES Y METODOS

•

04 Tubos de prueba 03 pipetas de 10 Ml 01 Gradilla metálica 02 vasos de precipitación de 150 mL Equipo de baño María Termómetro 01 varilla de vidrio Agua destilada 01 gotero 01 Piceta

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Solución de yodo

3.4 Métodos • • • • •

•

Preparar una solución al 20% de almidón en una fiola de 100ml. En un vaso de precipitación contener la ptialina salival. En cada uno de los cuatro tubos de prueba poner 10mL de la solución de almidón y etiquetarlos enumerándolos del 1 al 4. El tubo N° 1 será la muestra patrón, el cual estará a temperatura ambiente y sin ptialina. A los tubos N° 2, 3 y 4 adicionarles 10mL de ptialina agitando bien hasta obtener una solución homogénea, los cuales serán sometidos a una temperatura de 20°C (tubo 2), a 40°C (tubo 3) y 60°C (tubo 4). Por espacio de 10 minutos agitando constantemente. Después de los 10 minutos agregarle 3 gotas de la solución de yodo, agitarlo bien y observar la variación de colores.

IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES Reportar los resultados obtenidos y discutir con los datos obtenidos en la revisión bibliográfica, anotar los cambio de color de cada tubo, comparar con la muestra en blanco y discutir. V.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES De acuerdo a los resultados y discusiones, mencionar las conclusiones del efecto de ptialina sobre el almidón.

3.1 Materiales • • • • • • • • • •

Almidón Ptialina

VI.

BIBLIOGRAFÍA El alumno deberá reportar la bibliografía consultada, según las normas técnicas de la redacción.

VII.

CUESTIONARIO El profesor después de la practica dictará una serie de preguntas al alumno para su investigación.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL I.

OBJETIVOS • • •

II.

Comprobar que los sistemas bifásicos: solución, suspensión y coloide son diferentes. Comprobar el movimiento Browniano. Explicar la importancia biológica de estos fenómenos.

FUNDAMENTO 2.1 SOLUCIÓN

PRACTICA

5

PROPIEDADES DE LA MATERIA VIVA, SOLUCIONES, COLOIDES, MOVIMIENTO BROWNIANO

La mezcla íntima de una sustancia con agua nos da una nueva sustancia con caracteres diferentes a los componentes, es decir, que las propiedades del agua se modifican tales como su sabor, su densidad, punto de ebullición y fusión, etc. esto se debe a que las moléculas o iones del cuerpo que se disuelve (soluto) se dispersan entre las moléculas del disolvente (solvente). Esta nueva sustancia puede ser una solución verdadera, o una suspensión o una solución coloidal. Cuando el soluto se desintegra en moléculas o iones y se mezclan entre las moléculas del solvente (agua), estamos frente a una solución verdadera. si sólo se desintegra en moléculas se llama solución verdadera. sí sólo se desintegra en iones se llama solución electrolítica o iónica. Existen varios tipos de soluciones: a. b.

c.

soluciones en estado gaseosos. Ejm. El aire que es una solución de oxígeno, hidrógeno y otros gases en el nitrógeno; solución en estado líquido: b.1. gas en líquido (CO2 en H2O; en las bebidas gaseosas; amoníaco en agua) b.2. líquido en líquido (alcohol en agua o en éter) solución en estado sólido: c.1. gas en sólido (hidrógeno en platino o paladio). c.2.líquido en sólido (mercurio en cobre o en plata; y en general en la amalgama. c.3.sólido en sólido (oro en plomo, etc.)

MECANISMO 1.

2.

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Las moléculas del solvente se introducen entre los espacios intermoleculares del soluto y disminuyen las fuerzas de cohesión entre sus elementos constitutivos; Las moléculas del solvente debido a su polaridad se unen a los iones que se hallan en la superficie de los elementos del soluto y por efecto

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL 3.

4. 5.

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL suspensión o micelas la fase dispersa. Son transparentes y translúcidas, son estables, es decir, que no se separan de sus partes componentes cuando se halla en reposo. El caso de protoplasma la fase dispersa está formada por proteínas principalmente y el medio dispersante es el agua. La cola, la gelatina, la albúmina, el huevo, el almidón, la mayonesa, la crema, la manteca, la niebla, el jabón, la espuma, la goma, etc. son coloides. El coloide en que un líquido está suspendido en otro líquido como el caso de la crema, está constituida por gotitas de aceite dispersas en, se llama emulsión. Los coloides tienen capacidad de cambiar del estado líquido, llamado sol, al estado sólido, llamado gel. por ejm., si disolvemos una porción de gelatina (proteínas )en agua caliente formamos una solución coloidal líquida, a medida que va enfriándose las partículas de esta se transforman en una fase continua, y las aguas se dispersan como gotitas pequeñísimas por la gelatina, formando un gel (semisólido) la transformación de sol a gel es debido a la variación de temperatura en algunos sistemas coloidales y en otros pueden producirse la modificación del pH o por medios mecánicos tales como el batido, en el caso de la crema. Además, algunos sistemas coloidales son reversibles y otros no.

de los movimientos cinéticos del líquido comunican tal agitación al ion que acaba de separarse. Moléculas y iones ya separados se ven rodeados por las moléculas del solvente que impiden unirse a los elementos del soluto y con virtud de los movimientos cinéticos se van difundiendo por todo el solvente. Las soluciones pueden ser moleculares, y iónicas. Soluciones moleculares, son soluciones verdaderas en las que el soluto se desmorona en el solvente en fracciones pequeñas, que cada una de ellas es una molécula. Estas presentan muchas características, tales como la difusión, osmosis, tensión superficial, etc.

2.2 SOLUCIÓN VERDADERA Es una mezcla homogénea, ópticamente vacía, con propiedades diferentes a la de sus componentes. Forma soluciones verdaderas los ácidos, álcalis, sales, azúcar, etc. 2.3 SUSPENSIÓN

2.5 MOVIMIENTO BROWNIANO

Suspensión es una mezcla de agua con un sólido, de aspecto opaco, en la que las partículas dispersas son conglomerados grandes de moléculas y que se precipitan si no se agita constantemente la mezcla.

las partículas sumergidas en el medio líquido presentan un movimiento irregular anárquico de la traslación y rotación; debido a la energía térmica que se manifiesta en desplegamientos expansivos.

Veamos un hecho experimental, primero: tratamos mecánicamente una porción de sustancia mineral como la arcilla y luego mezclemos con agua, agitamos suavemente. qué ocurre? veamos: como las partículas dispersas son grandes, la mezcla resulta turbia; presenta punto de ebullición y congelación igual al agua pura y si se deja de agitar las partículas se precipitan ; esto nos dice que se trata de una suspensión. 2.4 COLOIDES En alguna soluciones el soluto, en lugar de separase en sus moléculas o iones si se trata de un compuestos electrolítico, queda sólo disgregado en núcleos formados por varias moléculas, que reciben el nombre de micelas, las que están en suspensión en el interior del líquido; se dice entonces que se tiene una solución o suspensión coloidal. Solución coloidal, es una solución cuyas partículas de soluto son tan grandes que dan un conjunto heterogéneo; no dializan difunden lentamente presentan todas sus propiedades coligativas disminuidas,(apenas si manifiestan descenso crioscópico, aumento ebulliscopico ni presión osmótica), son visibles al ultramicroscopio y fáciles retener al ultra filtro dispuesto a presión. Los coloides no son verdaderas soluciones. El liquido en que están suspendidas las partículas es la fase dispersante y las partículas en

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La energía térmica choca contra los gránulos inertes que integran el coloide, haciéndole adquirir el movimiento, no sólo por la distinta dirección de que proceden los choques, si no también por las micelas, una vez adquirida; la inercia dinámica, chocan entre sí complicando el fenómeno. III.

MATERIALES Y METODOS 3.1 Reactivos y Materiales: • Bicromato de potasio. • Gelatina o Colapez. • Tinta china. • Tiza en polvo o caolín o carbón • Agua destilada. • Microscopios. • Lámparas • Papel de filtro. • 01 Láminas porta objetos excavadas. • 01 Mechero de gas. • 04 Tubos de ensayo. • 02 Láminas porta y cubre objetos.

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL • • • • • •

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL •

Añada agua de grifo hasta que pueda ver a través de la mezcla, • En una lámina excavada deposite una gota cúbrala con una lámina cubre-objetos, • Lleve al microscopio y observa a gran aumento • Realice los dibujos correspondientes.

01 Embudo 01 Pipetas de 10 mL 01 Gradillas para tubos de prueba. 01 pinza metálica 01 gotero 01 Piceta IV.

3.2 Métodos

Reportar los resultados obtenidos y discutir con los datos obtenidos en la revisión bibliográfica, comprobar las diferencias entre soluciones, suspensiones y coloide, comprobar el movimiento browniano

3.2.1 Solución Verdadera. •

Tome un tubo de ensayo bien limpio Deposite en el fondo algunos cristales de Bicromato de potasio Agregue 10 mL de agua destilada Lleve al mechero y caliente hasta iniciar la ebullición Agite fuertemente Deje enfriar y filtre En una lamina porta-objetos deposite una gota de la preparación y observe al microscopio • Realice los dibujos correspondientes.

• • • • • •

V.

3.2.3 Coloide. • • • • • • •

Tome un tubo de ensayo Deposite 10 mL de agua destilada Lleve al mechero y caliente suavemente Agregue una porción de gelatina o colapez Agite, deje de enfriar Observe a la lámpara y anote Realice los dibujos correspondientes.

CONCLUSIÓN De acuerdo a los resultados y discusiones, mencionar las conclusiones y los fenómenos de soluciones, movimiento browniano aplicados en la biología.

VI.

RECOMENDACIÓN

VII.

BIBLIOGRAFÍA

3.2.2 Suspensión. • Tome un tubo de ensayo • Deposite en el fondo una porción pequeña de tiza en polvo o caolín o carbón • Agregue 10 mL de agua de grifo • Agite fuertemente • Observe a la lámpara, y luego filtre • Realice los dibujos correspondientes.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El alumno deberá reportar la bibliografía consultada, según las normas técnicas de la redacción. VIII.

CUESTIONARIO Miscelánea Biológica

1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

¿Según su opinión; un sistema Biológico, cuando es solución ,suspensión o coloide? ¿Porque a éstos sistemas Biológicos se les llama bifásicos? ¿Qué significa mecanismo de solubilidad? ¿Porque el agua es considerado como el disolvente universal? ¿Cuales son las aplicaciones biológicas de las soluciones? ¿A qué se debe la suspensión y cuales son las aplicaciones biológicas? ¿Tipos de coloide que conoce. Significado de fase líquida y dispersa ? ¿Ud. cree que la leche, la mayonesa, la niebla, el humo del cigarrillo, el queso y el vidrio rubí, son coloides? Porque, Explique. ¿Indicar las características de los coloides al estado de gel y sol

3.2.4 Movimiento Browniano. • Tome un tubo de ensayo limpio, • Coloque una gota de tinta china,

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL I. OBJETIVOS • •

II.

PRACTICA

6

FENÓMENO DE OSMOSIS Y DIFUSION

Dar a conocer las diversas formas en que se presenta el fenómeno de osmosis. Buscar la aplicación de este fenómeno en la industria de los alimentos.

FUNDAMENTO El fenómeno de osmosis se halla al descenso de la presión de vapor de las soluciones, porque este fenómeno viene de la palabra griega que quiere decir “atraer”. La osmosis fue observada primero por Noolet en 1748 quien mostró que una solución de jugo de uva al ser colocada en el ensanchamiento menor de un tubo de vidrio cerrado por debajo mediante una membrana animal que luego era sumergido en un vaso con agua, el agua salía por las membranas semipermeable y causaba la elevación del nivel de la solución en el tubo. El equilibrio por la diferencia de presión ejercida sobre la solución y el solvente puro, en una misma superficie de nivel, que detiene el pasaje del solvente, se llama presión osmótica de la solución. Osmosis es la difusión que se verifica entre dos líquidos separados por una membrana permeable por lo menos para una de ellas, es decir es el paso de un solvente a través de una membrana semipermeable. Explicación Imaginemos una membrana que contiene muchos poros. El tamaño de los mismos es tan minúsculo que deja pasar las moléculas pequeñas pero no las grandes. Por ejemplo, deja pasar las moléculas de agua que son pequeñas, pero no las de azúcar que son muy grandes. Ese tipo de membranas se llama membranas semipermeables. Pensemos en una membrana semipermeable con poros que dejan pasar las moléculas de agua pero no las de azúcar. Si esa membrana separa dos líquidos, uno agua pura y otro agua con azúcar, van a suceder varias cosas:

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1.

Debido a la temperatura las moléculas van a estar moviéndose de un lado para otro. Las moléculas de agua pasarán por los poros en ambas direcciones: de la zona de agua pura a la de agua con azúcar y viceversa.

2.

A las moléculas de azúcar les pasará algo parecido, estarán moviéndose, pero al no poder atravesar la membrana, rebotarán en ella, aunque algunas, momentáneamente obstruyan los poros. Un detalle importante: se obstruyen los poros del lado del azúcar (alta concentración), por lo que taponan el paso del agua.

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL 3.

En la zona de agua, baja concentración, todas las moléculas que llegan a los poros son de agua y la atraviesan.

4.

En la zona de alta concentración llegan a los poros moléculas de agua y moléculas de azúcar; por tanto, habrá menos moléculas de agua capaces de atravesar la membrana hacia la zona del agua pura. FE N Ó M EN O D E O SM O SIS Y D IFU SIO N

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL El resultado final es que aunque el agua pasa de la zona de baja concentración a la de alta concentración y viceversa, hay más moléculas de agua que pasan desde la zona de baja concentración a la de alta. Dicho de otro modo, dando el suficiente tiempo, parte del agua de la zona sin azúcar habrá pasado a la de agua con azúcar. El agua pasa de la zona de baja concentración a la de alta concentración. Lo explicado para agua y azúcar puede aplicarse a cualesquiera tipos de moléculas con tamaños diferentes. III. MATERIALES Y METODOS 3.1 Muestras • • •

Azúcar rubia 500g (solución al 15%, 25% de azúcar) Jugo de uvas 250g Sal 500g (solución al 5%, 10% de sal)

3.2 Materiales • • • • • • •

Embudo de vidrio Papel pergamino ½ pliego Vejiga de cerdo Un vaso de precipitación de 1000 Ml Un vaso de precipitación de 250ml. Un agitador de vidrio Agua destilada.

3.3 Métodos • • • • • • •

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Lavar la vejiga cuidadosamente Adicionar la solución preparada (azúcar, sal o jugo de uva); y agregarla a la vejiga Poner un embudo en la salida de la vejiga , asegurándolo fuertemente Poner la vejiga dentro del vaso de precipitación de 1000 mL, tratando que la vejiga se encuentre suspendida. Cubrir la vejiga con agua destilada Se marca el nivel de agua en el vaso de precipitación, dejando reposar 24 horas. Realizar el experimento con el papel pergamino.

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL IV.

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

RESULTADOS Y DISCUSIONES

Reportar los resultados obtenidos y discutir con los datos obtenidos en la revisión bibliográfica, comprobar la exosmosis o endósmosis V.

CONCLUSIONES De acuerdo a los resultados y discusiones, mencionar las conclusiones para obtener el fenómeno de osmosis y difusión

VI.

RECOMENDACIONES

VII.

BIBLIOGRAFÍA El alumno deberá reportar la bibliografía consultada, según las normas técnicas de la redacción.

VIII.

PRACTICA

7

CUESTIONARIO El profesor después de la practica dictará una serie de preguntas al alumno para su investigación.

FENÓMENO DE TURGENCIA, PLASMOLISIS, HEMOLISIS Y TENSIÓN SUPERFICIALS

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL I.

OBJETIVOS • Demostrar objetivamente los fenómenos turgencia, plasmolisis hemólisis y tensión superficial • Comprender la importancia biológica de estos fenómenos.

II. FUNDAMENTO OSMOSIS.- Osmosis, es el fenómeno de la difusión entre dos líquidos que están separados por una membrana orgánica o un tabique inorgánico poroso. PRESION OSMOTICA. Es la presión que ejerce una disolución sobre la pared interna de una membrana semipermeable. Esta es debida a la tendencia que tienen las moléculas de la sustancia disuelta a difundirse en el disolvente que se encuentra al otro lado de la membrana. Dicha presión provoca una reacción igual y contraria de la membrana, que da lugar al paso del disolvente a través de la misma. a esta reacción se llama fuerza osmótica. Con células vegetales y con células animales corroboraron el fenómeno osmótico y de esta comprobación nació la afirmación de que en casi todos los elementos anatómicos se encuentran una membrana envolvente rigurosamente semipermeable. Veamos lo que sucede: sumergido un elemento anatómica en agua ésta pasará a henchir la célula, en este caso se dice que está en un medio hipotónico, si por el contrario, lo sumergimos en un medio fuertemente concentrado, entonces es el agua la que sale del elemento anatómico, y éste se corruga y deseca; entonces se dice que se halla en un medio hipertónico; por último, si lo introducimos en medio de igual concentración molecular no gana ni pierde agua; en este caso se dice que se halla en un medio isotónico. En la célula vegetal la ósmosis mantiene la turgencia, es decir que debido a la presión interna de su contenido tiene la membrana tensa. La turgencia es el estado normal de las células vivas; por el contrario, si este mismo elemento anatómico lo sumergimos en una solución salina o azucarada, entonces el interior de la célula saldrá su contenido contrayéndose, este fenómeno se llama plasmólisis.(las concentraciones osmóticas para los elementos vegetales fluctúan entre 0.2 á 0.8 % molar); las soluciones hipertónicas para producir la plasmólisis está entre éstos límites. En las células animales, hematíes por ejemplo, la solución de ClNa al 0.9% es isotónica; los glóbulos rojos en una solución hipotónica se hincha y rompe (hemólisis)y en una solución hipertónica, se contraen, pierden agua (deshidratan) y se corruga, a este fenómeno se llama crenación. TURGENCIA (del latín turgere = hinchar).- Es el fenómeno por el cual el protoplasma de las células, al absorber agua se hincha ejerce cierta presión contra las membranas celulares, las cuales se ponen tensas, es un fenómeno de endósmosis.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL PLASMOLISIS.- Es un fenómeno contrario al interior: el protoplasma, al perder agua por exosmosis, se contrae y se separa de la membrana celular, la cual se afloja a su vez. HEMOLISIS.- Es una turgencia producida en los glóbulos rojos, ocasionada por las soluciones hipotónicas que hacen que los eritrocitos se hinchen y pierdan la hemoglobina que se difunde en la solución salina. APLICACIONES FISIOLOGICAS. Fenómenos de ósmosis encontramos en la digestión, en la formación de la linfa, en el interior de la sangre con los hematíes, en la formación del líquido cefalorraquídeo, en las células secretoras, en los procesos metabólicos, etc. la acción laxante del sulfato de magnesia y de otras sales, se debe al fenómeno osmótico, ya que las moléculas de la sal al no poder pasar a través de la pared intestinal, pasara osmóticamente de los tejidos del cuerpo al interior de la cavidad intestinal, reblandeciendo las heces. Al beber agua de mar aumenta la concentración de sales en la sangre; esto hace que el agua pase de los tejidos a la sangre; el protoplasma del cuerpo se deshidrata; y la sed es mas intensa que antes. TENSION SUPERFICIAL.- Es la fuerza molecular de atracción ejercida entre las moléculas de un liquido en superficie libre. Recordemos que toda la materia está compuesta por átomos y de moléculas, que estas partículas ultramicroscópicas se atraen unas a otras con fuerzas que dependen de la clase de átomos o moléculas en cuestión y la distancia que las separa. cuando más cerca están dos o mas átomos o moléculas, mayor será la fuerza de atracción entre ellas ADHESION y la fuerza de atracción entre moléculas de la misma sustancia se llama COHESION. En los líquidos la cohesión de las moléculas da lugar a un fenómeno llamado TENSION SUPERFICIAL. Esto explica porque la superficie de los líquidos se comportan en todo momento como si tuviera sobre ella una delgada membrana estirada y que estuviera sometida a una tensión y tratara de contraerse. A este fenómeno se debe que las gotas de neblina o lluvia, que las burbujas de jabón etc. tenga la forma esférica cuando caen por el aire. APLICACIONES FISIOLÓGICAS. Aparato digestivo. Es necesario que las grasas alimenticias sean transformadas por hidrólisis en ácidos grasos y glicerina para que puedan absorberse con facilidad, pero para ello es preciso el fermento pancreático (la lipasa) y para que este llegue a ejercer su acción, demoler precisa la intervención del hígado, que lo hace mediante sus sales biliares, las mismas

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL • •

que actúan disminuyendo la tensión superficial, permitiendo de este modo la acción de la lipasa. En los movimientos de los leucocitos, que da lugar a la formación de pseudópodos; En el aparato Circulatorio, para evitar las embolias; En las defensas orgánicas, es decir en los fenómenos defensivos de inmunidad y anafilaxia; y En el embarazo, va descendiendo la tensión superficial de la sangre. III.

• • •

C.- HEMOLISIS.

MATERIALES Y METODOS 3.1 Materiales y Reactivos • 02 Láminas excavadas. • Agua destilada. • 02 Láminas cubre-objetos • 05 Vasos de precipitación de 250 mL • Flor de azufre. • Plantita "Diente de león" o “tulipán" • Orina • Sangre. • Microscopio. • Aguja descartable 21 x 1 1/2. • 100 g de Azúcar y sal • Alcohol • Alcohol yodado • Bisturí • 01 gotero 3.2 Métodos A.- PLASMOLISIS Y TURGENCIA • • • • • • •

Provéase de una plantita "diente de león" o de "tulipán" Haga un corte en el tallito, en cruz y profundo Introdúzcalo en un vaso de precipitación que contenga 200 mL de una solución de azúcar o sal al 30% Deje transcurrir 30 minutos, luego Observe, anote y dibuje. Enseguida coloque la misma plantita en otro vaso de precipitación que contenga 200 mL agua destilada por 30 minutos Observe, anote y dibuje.

B.- TENSION SUPERFICIAL. •

Espolvoree flor de azufre, sobre la superficie Observe, primero lateralmente y luego desde el fondo del vaso de precipitación, luego Por las paredes vierta una gotas alcohol. Observe, anote y dibuje. PROCEDE DE IGUAL MODO CON LA MUESTRA DE ORINA

• • • • • • • • • IV.

Previa desinfección con alcohol yodado, obtener gotas de sangre con la aguja descartable Recoja una gota de sangre en una lámina excavada y cúbrala con una lámina cubre-objeto. Llévela al microscopio y observe Con un gatero agregue 1 a 2 gotas de agua destilada Observe al microscopio y anote y dibuje Realice otra preparación igual a la anterior, luego Agréguele 1 a 2 gotas de solución de cloruro de sodio al 40% Lleve al microscopio, observe y anote Realice los dibujos correspondientes.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN Reportar los resultados obtenidos y discutir con los datos obtenidos en la revisión bibliográfica, comprobar los fenómenos de turgencia, plasmolisis, hemólisis y tensión superficial, obtener los resultados en forma grafica

V. CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIÓN De acuerdo a los resultados y discusiones, mencionar las conclusiones para obtener los fenómenos de turgencia, plasmolisis, hemólisis y tensión superficial. VI. BIBLIOGRAFÍA El alumno deberá reportar la bibliografía consultada, según las normas técnicas de la redacción. VII. CUESTIONARIO El profesor después de la practica dictará una serie de preguntas al alumno para su investigación.

En un vaso de precipitación limpio vierta 200 mL de agua destilada

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL I. OBJETIVOS • •

Familiarizarse con el uso del pH – metro. Clasificar los alimentos de acuerdo al pH.

II. FUNDAMENTO El termino pH es la expresión de la concentración de H+ por medio de una función logarítmica. El termino pH puede definirse así:

PRACTICA

8

pH = log 1 H+

El pH 7 representa la neutralidad, un valor inferior a 7 representa solución ácido y superior a 7 solución alcalina. La escala pH es logarítmica, en una solución de pH 6 hay 10 veces hidrogeniones que en una cuyo pH es 7, y un pH 5 indica que esa relación es de 100 a 1 respecto a la solución de pH 7. La diferencia de concentración de hidrogeniones entre el pH 5 y 5,1 es mucho mayor que la existente entre 5,9 y 6,0. Los métodos que se utilizan más actualmente es mediante el papel indicador y pH – metro. 1. pH-METRO

DETERMINACIÓN DE pH

En 1909, el químico danés Sorensen definió el potencial hidrógeno ( pH ) como el logaritmo negativo de la concentración molar ( mas exactamente de la actividad molar ) de los iones hidrógeno. Esto es: pH = - log [H + ] Desde entonces, el término pH ha sido universalmente utilizado por la facilidad de su uso, evitando asi el manejo de cifras largas y complejas. Por ejemplo, una concentración de [H+] = 1x10-8 M ( 0.00000001) es simplemente un pH de 8 ya que : pH= - log[10-8] = 8 La relación entre pH y concentración de iones H se puede ver en la siguiente tabla, en la que se incluyen valores típicos de algunas sustancias conocidas:

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

El electrodo de vidrio es relativamente inmune a las interferencias del color, turbidez, material coloidal, cloro libre, oxidantes y reductores. La medición se afecta cuando la superficie de la membrana de vidrio esta sucia con grasa o material orgánico insoluble en agua, que le impide hacer contacto con la muestra, por lo anterior se recomienda la limpieza escrupulosa de los electrodos. La temperatura tiene dos efectos de interferencia, el potencial de los electrodos y la ionización de la muestra varían. El primer efecto puede compensarse haciendo un ajuste en el botón de la " temperatura" que tienen todos los aparatos. El segundo efecto es inherente de la muestra y solo se toma en consideración, anotando la temperatura de la muestra y su pH; para más exactitud, se recomienda que la muestra esté a 25 ° C, que es la temperatura de referencia para la medición del pH. 2. PAPEL INDICADOR DE pH Para la determinación de pH el papel indicador con el papel indicador. Este método se basa en el cambio de color de ciertas sustancias en función de la variación de la magnitud del pH. El uso del papel indicador de pH es un valor cercano a lo real. Se emplea generalmente papeles o cartulinas con los colores patrón para efectuar la comparación. Estos abarcan valores de pH de 1- 14.

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3. CLASIFICACIÓN DE LOS ALIMENTOS DE ACUERDO A SUS VALORES DE pH Resistencia de las esporas La efectividad de los procesos térmicos es afectada profundamente por las condiciones que prevalezcan en el alimento durante su conservación y almacenamiento. La concentración de iones hidrógenos del producto alimenticio es particularmente importante. Los alimentos en condiciones de conservación tienen un pH que varía desde la neutralidad hasta alrededor de 3,0. el efecto inhibidor de los ácidos sobre los organismos alteradores empieza a ser evidente alrededor de pH = 5,3 mientras que el Cl. botulinum y otros microorganismos que envenenan los alimentos, se inhiben a pH 4,5. Por debajo de un pH de 3,7 sólo es probable que crezcan los hongos.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL Clasificación de los alimentos sobre la base de su acidez: Alimentos alcalinos: Son todos aquellos de pH > 7.0. En general son pocos, se encuentran galletas de soda, productos de pastelería, productos marinos añejos, huevos viejos, aquellos con alta concentración de proteínas en el inicio de la fase de putrefacción. La lejía de maíz machacado es el único alimento enlatado que está normalmente sobre un pH 7.0. Alimentos bajos en acidez: Son aquellos que tienen un pH cercano al neutro, 5.0 < pH < 6.8, se les puede llamar alimentos no ácidos, en este grupo se encuentran las carnes en general, pescados, productos lácteos y algunas en general, pescados, productos lácteos y algunas hortalizas. Dentro de este grupo se encuentran también los alimentos medio-ácidos (4.5 < pH < 5.0), aquellos productos de sopa y espagueti, como también higos y pimentón. Los alimentos con pH superiores a 4.5 requieren un tratamiento térmico severo, debido a que a este valor de pH se produce el crecimiento de un gran envenenador de alimentos como es el Clostridium Botulinum. Todos los alimentos capaces de contener este microorganismo, son procesados asumiendo que éste está presente y debe ser asumiendo que éste está presente y debe ser destruido Alimentos ácidos: Son aquellos entre 3.7 < pH < 4.5, se encuentra en esta clasificación las frutas tales como naranjas, peras, tomates, duraznos, etc. Alimentos altos en acidez:

Esta clasificación nos sirve cuando nos referimos alimentos

Son aquellos que se encuentra en rango de 2.3 < pH < 3.7. tenemos dentro de este grupo: alimentos fermentados, pickles, chucrut, algunas carnes, yoghurt, productos encurtidos, en general todos los productos que han sido tratados por fermentación ácida, láctica o acética. Existe también la clasificación de los alimentos de alta acidez que contienen sólidos en suspensión como es el caso de mermeladas y jaleas. El punto de separación importante, o línea de demarcación como algunos autores le llaman, ocurre a pH = 4,5. Por encima de este valor, en los alimentos de poca acidez (pH > 4,5) es necesaria la esterilización, mientras que para los alimentos ácidos (3,7 pH 4,5) la pasteurización es adecuada. Los alimentos muy ácidos (pH < 3,7) se auto preservan, aunque puede llegar a ser necesario cierto tratamiento térmico suave, a fin de inactivar las enzimas alteradoras. 1. Alimentos no ácidos pH > 5,3 2. Alimentos poco ácidos 4,5 > pH < 5,3

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL 3. 4.

3,7 > pH < 4,5 pH < 3,7

Alimentos ácidos Alimentos muy ácidos

Tabla1. Clasificación de los alimentos según su acidez y grupos de microorganismos causantes de alteraciones en alimentos enlatados.

Grupos según grado de acidez

Rango de pH

Grupos de alimentos

Microorganismos

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL • • • • • • • • • • • •

Bebidas no alcohólicos (gaseosas) Leche Yogurt Aceite Vinagre Manzana Limón Vino Solución de sacarosa etc Galletas Harinas Otros alimentos que desea medir el pH

3.2 Materiales Grupo ácidos

1:

poco

Grupo semiácidos

2:

Grupo 3: ácidos

Grupo ácidos

4:

muy

>5

Productos cárnicos Productos marinos Leche Hortalizas

4,5
Mezclas de carne y vegetales Sopas Salsas

3,7
Tomates Peras Higos Piña Otras frutas

pH < 3,7

Aerobios esporulados Anaerobios esporulados Levaduras, mohos bacterias esporuladas

Bacterias esporuladas Bacterias esporuladas Levaduras Mohos

y no

• • • • • • • • • •

3.3 Método no

Encurtidos Pomelo Zumos cítricos

•

MATERIALES Y METODOS 3.1 Muestras •

Calibrar el pH-metro según el equipo

Precauciones Tener cuidado con la calibración de pH – metro. Antes de cada lectura de pH se debe lavar cuidadosamente los electrodos con agua destilada y en seguida con la solución problema, se debe mantener invariablemente el electrodo de vidrio sumergido en agua destilada para evitar su resecamiento. •

III.

07 Vasos de precipitación de 50mL 03 Pipetas de 5mL Alcohol de 96° Potenciómetro Papel indicador de pH 01 Agitador de vidrio 01 Mortero 01 Piceta Agua destilada 03 Vasos de precipitación de 250 mL

•

En un vaso de 50 mL se vierte aproximadamente 30ml de la solución cuyo pH se desea conocer En seguida se sumergen los electrodos y el pH de la solución problema quedara automáticamente registrada en la escala graduada en las unidades de pH, registrar también la temperatura

Jugos de fruta (naranja, papaya, piña etc)

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL •

IV.

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

El uso del papel indicador de pH es directo, sumergiendo este en la solución que se desea determinar el pH y comparar con los colores patrón.

RESULTADOS Y DISCUSIONES Reportar los resultados en cuadros que contenga pH y Temperatura discutir con los datos obtenidos en la revisión bibliográfica.

V.

CONCLUSIONES El alumno extraerá las conclusiones que crea conveniente

VI.

RECOMENDACIONES

VII.

BIBLIOGRAFÍA

PRACTICA

El alumno deberá reportar la bibliografía consultada, según las normas técnicas de la redacción VIII.

9

CUESTIONARIO Miscelánea Biológica 1.- ¿Cuando una sustancia será tanto más alcalina o ácida ? 2.- ¿Que significa neutralidad 3.- ¿Que se entiende por indicador y cuales son los principales indicadores y el pH de cada uno de ellos 4.- ¿Que significa acidez actual y potencial? 5.- A que se llama soluciones tampón o buffer o amortiguadores? 6.- Señale las aplicaciones biológicas del pH

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ORGANIZACIÓN INTERNA DE UN MAMIFERO

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL I.

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

OBJETIVOS

SISTEMA DIGESTIVO DE RUMIANTES

• •

Boca

Observar y determinar los principales órganos de un mamífero. Reconocer los sistemas biológicos en los mamíferos.

II. FUNDAMENTO Se denomina mamíferos a la clasificación de vertebrados amniotas homeoternos, provistos de glándulas mamarias y con el cuerpo generalmente cubierto de pelo. El cráneo resulta mas simplificado que el de los reptiles, y la bóveda craneana es más amplia. El cráneo se articula con la columna vertebral mediante los dos cóndilos occipitales, y la mandíbula inferior esta compuesta solo por los dos huesos dentarios, normalmente soldados. El esqueleto de las extremidades esta adaptado al tipo de locomoción especial: alas en los voladores, aletas en los acuáticos y manos y pies en los terrestres. La dentadura es heterodonta: incisivos, caninos y morales, aunque secundariamente puede ser insodonta como adaptación a regímenes alimentarios especializados. La cavidad visceral esta dividida en dos, por un diafragma muscular, en cuya parte superior se alojan el corazón y los pulmones, y en la inferior los órganos digestivos y urogenitales. El corazón presenta cuatro cavidades: la mitad izquierda es arterial, la derecha venosa, y no se establece comunicación alguna entre la circulación pulmonar y la general. La circulación es, por tanto, doble cerrada y completa. La característica mas interesante de los mamíferos es el desarrollo del encéfalo. Los hemisferios cerebrales y el cerebro son muy grandes, y en los mamíferos más primitivos son lisos y en los superiores presenta circunvoluciones. El psiquismo es superior al de cualquier otro grupo animal. Los órganos de los sentidos están muy desarrollados: en los mamíferos inferiores destaca el olfato y en los superiores la vista. Excepto en los monotremas (ornitorrinco), el huevo es muy pequeño y oligolecito, de segmentación total e igual. Se clasifican en tres subclases: los Prototerios, cuyas únicas formas vivientes son los monotremas; los Aloterios, todos los fósiles, y los Terios. Estos últimos se dividen en tres grandes super ordenes: Pantoterios, fósiles, Metaterios o marsupiales, y Euterios o placentados, que comprenden casi todos los mamíferos vivientes. Los bovinos son mamíferos vertebrados, ungulados y artiodactilos que pertenecen a la familia de los bóvidos y al genero Bos. Estos animales herbívoros son rumiantes, el estomago esta dividido en cuatro compartimentos, panza, redecillas, libro y cuajar.

Es el vestíbulo del aparato digestivo. Es una cavidad comprendida entre los huesos maxilares y palatinos, alargados según el eje de la cabeza, y con dos aberturas, una anterior y otra posterior. Esófago Es un largo tubo músculo-membranoso, colocado entre la faringe y el estómago, el cual está encargado de conducir los alimentos durante la deglución. Sale de la parte inferior de la faringe y se dirige de arriba abajo y de adelante atrás, detrás de la laringe y de la tráquea en el borde inferior del cuello, cuya dirección sigue. Estomago Es de gran tamaño y su división en varios compartimientos distintos. Su capacidad varía ampliamente con la edad y tamaño del animal. Consta de 4 compartimentos o divisiones, llamadas rumen, retículo, omaso y abomaso. El rumen se considera el primer estomago, el retículo el segundo y así sucesivamente. El rumen, retículo y omaso pueden representar regiones que perdieron sus glándulas gástricas al mismo tiempo que sufrieron extensas modificaciones filogenéticos en tamaño y forma. En el caso de vacuno, el estómago, del animal adulto alcanza una capacidad total de 120 a 200 litros, distribuidos de la siguiente manera:

De estas partes sólo el abomaso posee glándulas secretoras, siendo totalmente equiparable al estómago monocavitario de los animales hasta ahora considerados. El rumen, conocido vulgarmente como panza o herbario, es un órgano musculoso, rugoso y ovoide que se extiende desde el diafragma a la pelvis llenando casi por completo el lado izquierdo de la cavidad abdominal (100 litros de capacidad media en la vaca). Se divide en cuatro sacos por invaginaciones musculares de las paredes, llamados pilares. Son los llamados saco dorsal y ventral. Su mucosa posee numerosas papilas compuestas de células epiteliales escamosas estratificadas que sufren una profunda descamación, las cuales aumentan considerablemente la superficie de absorción por parte del rumen. El número y tamaño de las papilas depende del tipo

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL del alimento ingerido. Así, las papilas son pequeñas y poco numerosas en animales con alimentación de tipo lácteo, aumentando en número y tamaño cuando además se les suministra forraje. La cavidad ruminorreticular sirve de hábitat a una vasta población microbiana. Es así como este órgano hace las veces de una verdadera cámara de fermentación microbiana, donde los nutrientes sufren su primer proceso degradativo. El retículo, conocido vulgarmente como bonete o redecilla, forma en gran medida una unidad estructural y digestiva con el rumen, ocupando la posición más craneal del estómago. Su mucosa está dispuesta en celdillas más o menos hexagonales, cubiertas de numerosas papilas cónicas. Comunica con el rumen a través del atrio vestibular y con el omaso por el orificio retículo-omasal. En el retículo destaca la llamada gotera o surco esofágico, disposición especial formada a partir de la desembocadura esofágica que está constituida por un surco alargado, limitado por dos labios, cuya función es decisiva en el transporte de líquidos, especialmente leche en el lactante. El omaso, vulgarmente conocido como libro o librillo, es una cámara pequeña, redondeada y tiene una capacidad de aproximadamente 10 Kg., cuya mucosa presenta numerosos pliegues, colocados a maneras de hojas de un libro, que están cubiertas de papilas córneas, cortas, que sugiere una especie de molturación, que van desde el techo y las paredes laterales hacia el suelo. Posee dos orificios, el retículo omasal antes citado y el omaso-abomasal que, como su nombre indica, comunica el omaso con el abomaso. Ambos dada su disposición sobre la curvatura menor de la cavidad, están muy cerca uno de otro. Durante el paso de la ingesta por el omaso los procesos de fermentación microbiana no se detienen. La función principal de este órgano es, sin embargo, la absorción de agua, sales minerales y ácidos grasos contenidos en la ingesta. El abomaso, es como ya se ha señalado, el estómago glandular propiamente dicho, donde se inicia la digestión de los alimentos sobre la base de las enzimas digestivas del animal. La mucosa interna presenta dos zonas, una parte interna o fúndica que rodea el orificio omaso-abomasal y la zona pilórica que rodea el píloro que es estrecha y tubular. La zona fúndica presenta varios pliegues no modificables que conducen espiralmente el alimento en dirección al píloro, los cuales desaparecen en el límite de esta zona con la pilórica. Los vacunos adultos segregan alrededor de 30 litros diarios de jugo gástrico. Esta secreción contiene diversas enzimas digestivas, entre otras, pepsina y lipasas, como también considerables cantidades de ácido clorhídrico.

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_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL Intestino Delgado Es la parte más estrecha y delgada del intestino, su calibre es uniforme y su longitud variable, pero siempre es de muchos metros. Es cilíndrico, arrollado en espiral, y presenta dos curvaturas llamadas gran y pequeña curvatura, esta es la que sirve para la inserción del mesenterio. Presenta tres partes o porciones iguales: duodeno, yeyuno e ileon, la cual se comunica con el ciego. Duodeno: Es la primera porción de intestino delgado. Acá es donde se vierten las secreciones digestivas biliares y pancreáticas, las que, en unión con los jugos gástrico e intestinal, desdoblan los nutrientes de la ingesta en sus formas absorbibles. En la digestión a cargo de las enzimas digestivas juegan un papel importante las condiciones del pH imperante en el intestino. En el caso del rumiante, la neutralización es más lenta, debido probablemente a las grandes cantidades de ácido clorhídrico secretadas con el jugo gástrico, como también a la menor alcalinidad y menor contenido de bicarbonato de las secreciones digestivas biliares y pancreáticas. En la unión del intestino delgado con el intestino grueso se localiza el ciego, el cual es un saco lateral de unos 10 litros de volumen. Este compartimiento está conectado al conducto digestivo por una sola abertura. Tanto las condiciones de pH como de anaerobiosis en esta cavidad dan lugar a un nuevo proceso de fermentación microbiana de aquellos nutrientes que hasta aquí no han sido digeridos o absorbidos por el animal. Sin embargo, dicha fermentación no es de fundamental importancia para el rumiante, tanto por su escaso volumen como por el bajo índice de absorción que en el intestino grueso tienen a los compuestos resultantes de este proceso. Intestino Grueso Sigue al intestino delgado, del cual se distinguen fácilmente por su calibre, que es muchas veces mayor, y por una serie de estrangulaciones y dilataciones o bombeamientos, que le dan un aspecto especial. Comienza en una dilatación o reservorio muy vasto, llamado ciego, el cual continua con la parte llamada colon, que consta de dos secciones: el colon replegado y el colon flotante, terminando con el recto. La principal función del intestino grueso, es la absorción de agua. Es así como el total de materia seca del contenido intestinal aumenta desde 7% en el sector próximo del intestino grueso hasta un 15 a 18% en las heces.

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL • •

Recto Es la parte del intestino que se encuentra en el bacinete pélvica. Es la continuación del colon flotante. Se le da el nombre de recto, por su disposición en dirección recta, de adelante hacia atrás. Se termina en el ano que es abertura posterior del tubo digestivo, que lo hace comunicar con el exterior. El recto sirve como una bolsa de depósito, donde se almacenan excrementos en el intervalo de las defecaciones. Su estructura es una capa carnosa, gruesa, que es de color rosado, presenta numerosos pliegues longitudinales y transversales. Carece de capa serosa, salvo en la parte anterior a la entrada del bacinete.

3.2 Métodos Observar los principales órganos del mamífero, reconociendo a qué sistema pertenece y que funciones realiza. Anotar los órganos observados y la organización interna del mamífero.

IV.

Particularidades en los rumiantes La diferencia más notable del tracto digestivo de los rumiantes es su enorme preestómago (pro ventrículo) que, en los bovinos grandes y adultos pude tener una capacidad de hasta 200 litros. Este se halla antes del estómago y tiene la forma de gran cámara con tabiques. Su mayor compartimiento es el rumen (panza), la que a su vez se divide en el saco dorsal y el saco ventral. En el extremo craneal superior se adosa la redecilla junto a la cual hace protusión el salterio u omaso.

RESULTADOS Y DISCUSIONES Reportar los resultados obtenidos y discutir con los datos obtenido en la revisión bibliográfica.

Ano Es la abertura posterior del tubo digestivo. Está situado debajo de la cola. En su contorno se parece a la abertura de una bolsa que se cierra por medio de un nudo corredizo, formando un rodete, tanto más saliente mientras el animal es más joven y vigoroso. Su estructura es mucosa en su cara interna, que es de transición entre la piel y la mucosa verdadera, después musculosa, en forma de rodete carnoso, rojizo, llamado esfínter del ano: es la capa que mantiene cerrado el ano en los intervalos de las defecaciones, y exteriormente una capa de piel fina sin pelos que es untosa y suave, por la gran cantidad de glándulas sebáceas que contiene.

Guía de practica Lapiceros

V.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El alumno extraerá las conclusiones que crea conveniente.

VI.

BIBLIOGRAFÍA El alumno deberá reportar la bibliografía consultada, según las normas técnicas de redacción.

VII.

CUESTIONARIO El profesor después de la practica dictará una serie de preguntas al alumno para su investigación.

El rumen recibe continuamente saliva alcalina, cuya mayor parte proviene de las glándulas parótidas. Las cantidades diarias son de 50 a 100 litros, según la estructura del alimento. Mientras que en otros animales la parótida sólo secreta cuando hay ingestión, en el rumiante lo hace en forma constante. La ingestión y la rumia intensifican la secreción normal en reposo. Esta secreción posibilita que se equilibren las pérdidas de líquido que sufre el rumen por resorción de agua y transporte de quimo III. MATERIALES Y METODOS 3.1 Materiales

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL I. OBJETIVOS • •

Conocer las diversas reacciones que ocurren en el proceso de fotosíntesis. Determinar qué ocurre con una planta que no tiene luz solar.

II. FUNDAMENTO La fotosíntesis es uno de los procesos metabólicos de los que se valen las células para obtener energía.

PRACTICA

10

FOTOSINTESIS

Es un proceso complejo, mediante el cual los seres vivos poseedores de clorofila y otros pigmentos, captan energía luminosa procedente del sol y la transforman en energía química (ATP) y en compuestos reductores (NADPH), y con ellos transforman el agua y el CO2 en compuestos orgánicos reducidos (glucosa y otros), liberando oxígeno.

CO2 + H2O+ LUZ

GLUCOSA + O2

La energía captada en la fotosíntesis y el poder reductor adquirido en el proceso, hacen posible la reducción y la asimilación de los bioelementos necesarios, como nitrógeno y azufre, además de carbono, para formar materia viva. La radiación luminosa llega a la tierra en forma de “pequeños paquetes”, conocidos como cuantos o fotones. Los seres fotosintéticos captan la luz mediante diversos pigmentos fotosensibles, entre los que destacan por su abundancia las clorofilas y carotenos. Al absorber los pigmentos la luz, electrones de sus moléculas adquieren niveles energéticos superiores, cuando vuelven a su nivel inicial liberan la energía que sirve para activar una reacción química: una molécula de pigmento se oxida al perder un electrón que es recogido por otra sustancia, que se reduce. Así la clorofila puede transformar la energía luminosa en energía química. La Fotosíntesis es, en la práctica, el único mecanismo del que dispone el mundo viviente para la producción de energía utilizable. Las materias primas en este caso son: energía luminosa, dióxido de Carbono (CO2 ), mientras que los productos finales son el oxígeno y los hidratos de carbono o glúcidos, ambos necesarios para la vida. La fotosíntesis se puede definir como un proceso de transferencia de energía propio de las plantas superiores, algas, y algunas bacterias. Consiste en la

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL asimilación de energía luminosa y su conversión en energía química, la cual se utiliza en la formación de compuestos orgánicos (carbohidratos).

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL El cloroplasto

Los organismos capaces de realizar la fotosíntesis producen alimentos, cuya energía química es la base de las reacciones metabólicas que sustentan el ciclo vital.

Orgánulo ovoide de color verde que poseen las células de las plantas autótrofas y que contiene el pigmento llamado clorofila. Su función es realizar la fotosíntesis. Está formado por dos membranas, una externa lisa y otra interna con unos pliegues laminares o tilacoides. En el interior se encuentra el estroma, un líquido rico en enzimas.

En la fotosíntesis se diferencia dos etapas, con dos tipos de reacciones:

La hoja

1. Fase luminosa: en tilacoide. En ella se producen transferencias de electrones.

Órgano de las plantas briofitas, pteridofitas y fanerógamas, generalmente plano y simétrico, que crece en los extremos de las ramas o en los tallos y que realiza principalmente las funciones de transpiración y fotosíntesis.

La energía luminosa que absorbe la clorofila se transmite a los electrones externos de la molécula, los cuales escapan de la misma y producen una especie de corriente eléctrica en el interior del cloroplasto. Luego el electrón suministra energía suficiente para enlazar tres moléculas de ADP (adenosín difosfato) con fósforo (P) intervenido cada proceso por una “visita” al aceptor de vitamina K y al aceptor hierro (Fe). El recorrido de un electrón termina donde inicia -en la hoja- desactivando la clorofila.

La raíz Parte de los vegetales que crece en sentido contrario al tallo y sirve a la planta para absorber los alimentos que le son necesarios.

III. MATERIALES Y METODOS 2. Fase oscura: en el estroma. En ella se realiza la fijación de carbono. 3.1 Materiales Luego de la fase luminosa comienza el segundo ciclo: la fase oscura. Consiste en la transformación de dióxido de carbono en glucosa y otros carbohidratos, utilizando para ello la energía química de los productos de la fosforilación. Se le llama fase oscura porque no importa que el sol esté irradiando luz, la planta no la utiliza de todos modos. Clorofila Esta es una sustancia proteica de composición semejante a la hemoglobina sanguínea, que presta el color verde en las plantas, y se forma bajo la influencia de la luz solar, por fotosíntesis. Interviene descomponiendo el ácido carbónico bajo la influencia de la luz y ocasionando la formación de hidratos de carbono, principalmente el almidón. Es en realidad una mezcla de dos pigmentos verdes y dos amarillos, cuya acción, conjugada permite a la planta aprovechar energía derivada de la luz. La clorofila no se forma cuando la planta no recibe la luz.

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• • • •

01 Caja de cartón 01Bisturí 02 Maceteros Semillas (cebada, trigo etc.)

3.2 Método • • • • • • •

En la caja de cartón hacer una pequeña ventana en la parte lateral Colocar en el interior el macetero En el macetero colocar tierra y la semilla, adicionar agua para que germine La caja de cartón debe estar bien cerrado a excepto de la ventana Dejar por 15 días para su germinación y crecimiento Con cuidado adicionar agua a la semilla Repetir la prueba con un macetero de la misma semilla expuesta a la luz solar

IV. RESULTADOS Y DISCUSIONES Reportar los resultados obtenidos y discutir con los datos obtenido en la revisión bibliográfica.

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL BIBLIOGRAFÍA

V.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El alumno extraerá las conclusiones que crea conveniente.

1. 2.

VI.

BIBLIOGRAFÍA El alumno deberá reportar la bibliografía consultada, según las normas técnicas de redacción.

3. 4. 5. 6.

VII. CUESTIONARIO 7. El profesor después de la practica dictará una serie de preguntas al alumno para su investigación.

8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.

23.

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_____________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

_________________________________________ BIOLOGÍA GENERAL

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