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ÁREA DE CIENCIAS BÁSICAS Y AMBIENTALES
BIOLOGÍA I
Manual de Laboratorio
Autores:
Denise Michela Sofia, PhD
Rosanna Carreras De León
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SANTO DOMINGO
Agosto 2008
1
REGLAS A SEGUIR EN EL LABORATORIO DE BIOLOGÍA
1. Cada práctica se iniciará a la hora en punto. No se permitirá
la entrada al laboratorio de estudiantes que lleguen pasada
la hora.
2. Estudiantes que no posean la bata de laboratorio no
recibirán la práctica.
3. Dentro del laboratorio está prohibido el consumo de comida
y bebida.
4. No se permite fumar en el laboratorio.
5. Todo desperdicio sólido debe ser desechado en los
basureros y no en los fregaderos del laboratorio.
6. Al finalizar la práctica es responsabilidad de todos los
estudiantes dejar el laboratorio completamente limpio y
ordenado.
7. Al final de la práctica cada estudiante entregará un protocolo
de las actividades realizadas dentro del laboratorio. La
práctica deberá ser firmada por la profesora o el monitor
antes de salir del laboratorio.
8. No se repondrán las prácticas.
9. Trate todos los instrumentos con cuidado por su seguridad y
la del instrumento.
10. Trate todos los reactivos como peligrosos, cuidando de no
derramarlos ni echarlos sobre la piel.
11. No ingerir, oler ni tocar directamente los reactivos utilizados
en el laboratorio.
12. Cada laboratorio incluye una parte de investigación prelaboratorio. Es necesario mostrar que se haya completado el
trabajo al principio de cada clase.
13. La evaluación del laboratorio será de la siguiente forma:
- Pruebines bisemanales (4; 6pts. c/u): 24 puntos.
- Participación oral: 4 puntos.
- Asistencia: 2 puntos.
14. Si durante los pruebines un estudiante intenta copiar las
respuestas de otro estudiante, automáticamente se le
anulará el pruebin.
2
PRÁCTICA NO. 1
USO DEL MICROSCOPIO
1. Introducción
El microscopio es un instrumento óptico que permite formar imágenes virtuales,
invertidas
y
aumentadas
de
objetos
pequeños
(http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~29701428/salud/micro.htm).
El uso del microscopio formalmente comenzó en la Academia de Lincei,
fundada en 1601, en Roma, por el Duque Federico Cesi.
Antoine van Leeuwenhoek (1632-1723), en Holanda, inició sus observaciones
microscópicas utilizando un microscopio de un solo lente, el que es conocido
hoy día como microscopio simple, mientras que Robert Hooke (1635-1703),
utilizó un microscopio de dos lentes construido por él mismo, llamado hoy día
microscopio compuesto. R. Hooke utilizó el microscopio para ayudarse en el
dibujo de objetos comunes y los publicó en 1665 en un libro titulado
Micrographica.
Fig. 1 El primer microscopio de Leuweenhoek (izquierda) y dibujos de la obra
Micrographica de R. Hooke (centro y derecha)
2. Tipos de Microscopios
Existen muchísimos tipos de microscopios, especializados para varios tipos de
muestras o especimenes (vivos, muertos, transparentes, fluorescentes, 2-D, 3D, organismos enteros, tejidos, células, átomos....). Entre los principales,
podemos encontrar el microscopio óptico y el microscopio electrónico.
3
2.1 El microscopio óptico
El microscopio óptico es un microscopio compuesto que utiliza la luz para
iluminar el objeto. La luz penetra en el microscopio por el objetivo, que
desempeña la función de una lupa; es decir, produce una imagen muy
ampliada del objeto. Ésta imagen se modifica mediante otro sistema de lentes,
en el ocular. Aunque la magnificación que se puede obtener con un
microscopio óptico es alta, es relativamente baja en comparación a los
microscopios electrónicos.
Tipos de Microscopios Ópticos
El microscopio óptico que nosotros utilizaremos es el microscopio de campo
claro. El nombre se refiere al tipo de iluminación que se emplea para observar
un espécimen, para así formar una imagen a partir de un corte histológico con
luz visible, por esto la muestra debe ser lo bastante fina como para que los
haces de luz puedan atravesarla (pasando directamente a través del objeto).
Con este microscopio se pueden observar especimenes en 2-D (muy
finos) exclusivamente. También se usan métodos de tinción, según las
necesidades, con el fin de aumentar los detalles en la imagen.
En general con este microscopio se pueden alcanzar los 1000 aumentos,
pudiéndose llegar con ciertas modificaciones a 2000 y 3000 aumentos.
Existen distintos tipos de microscopios ópticos especializados, como son
los siguientes:
El microscopio de fluorescencia: ilumina con luz fluorescente (roja, U.V.
verde....). La importancia del mismo radica en la posibilidad de distinguir
diferentes estructuras en un espécimen (cada estructura apreciándose de
un color distinto).
El confocal: toma muchas imágenes en capas de un espécimen (el corte
histológico debe ser muy delgado), para así recrear una imagen
tridimensional al final.
El estereoscopio: en este cada lente ocular posee una posición angular
distinta, produciendo imágenes diferentes para cada ojo, dando una
percepción tridimensional del espécimen. Además, el rayo de luz, en vez
de ser proyectado a través del espécimen, incide sobre la superficie del
espécimen y es reflejado, facilitando el estudio de especimenes gruesos.
2.2 Microscopios electrónicos
Utilizan electrones en vez de luz y aumentan los objetos hasta 250.000 veces.
Las imágenes que se producen son en blanco y negro, por lo que las imágenes
que se observan en libros o el Internet con colores tienen colores falsos
(http://tq.educ.ar/tq03027/tipos.htm).
4
Tipos de Microscopios Electrónicos
Microscopio electrónico de transmisión (MET): trabaja “iluminando” un
ejemplar en la platina con un haz de electrones, los cuales atraviesan la
muestra (debidamente deshidratada), enfocando y aumentando la “imagen” con
lentes magnéticas. Esta imagen electrónica, que es invisible, se transforma en
una imagen digital, visible en una pantalla de un ordenador.
Fig. 2 Imágenes de una
bacteria (izquierda) y un
virus (derecha) con el MET
Microscopio electrónico de barrido (MEB): trabaja examinando la superficie
de un objeto con un delgado haz de electrones (sirve para examinar la
superficie de los objetos). Produce imágenes de gran aumento (más de cien mil
veces) y muestra la forma real de los objetos. Además de mostrar increíbles
figuras, el microscopio electrónico muestra detalles que pueden ser de vital
importancia para científicos en muchas áreas, como es en la medicina.
Fig 3. Imágenes tomadas con el microscopio electrónico de
barrido
Investigue y Estudie
¡Advertencia! Estas preguntas pueden incluirse en un pruebín prelaboratorio
123456-
Poder de resolución.
Poder de aumento o magnificación.
Micrones, ángstrom y nanómetro.
¿Cuáles son las características de la imagen al microscopio?
¿Para qué sirve el microscopio en la medicina? (2 razones)
¿Porqué no tenemos un microscopio electrónico en INTEC? (Diga 3
razones)
5
Objetivos
-
Conocer las distintas partes del microscopio óptico y para qué sirve cada
una.
El estudiante después de terminada esta práctica podrá saber cómo
hacer un enfoque al microscopio.
Por medio de la observación al microscopio el estudiante se familiarizará
con las características que posee la imagen al microscopio.
El estudiante podrá distinguir células del tejido epidérmico vegetal.
El estudiante podrá diferenciar un microscopio óptico de un
estereoscopio.
Materiales
-
Estudiante: cebolla, papel periódico, agujas de coser a mano.
Laboratorio: portaobjeto, cubreobjeto, tijeras, goteros, pinzas, rojo de
metilo, microscopio.
PROCEDIMIENTO
PARTE I: Partes del Microscopio
El microscopio óptico que se utilizará en esta práctica está formado por una
parte mecánica, que es la que sirve de soporte e incluye la base o pie, el
brazo, el tubo, el revólver, la platina, el tornillo micrométrico, el tornillo
macrométrico y la luz o bombilla. La otra parte es la parte óptica, la cual está
constituida por tres sistemas de lentes que son: el ocular, los objetivos y el
condensador que tiene como función proyectar un cono de luz en la
preparación que se está examinando al microscopio. El haz luminoso en forma
de cono después de atravesar la preparación alcanza el objetivo, que proyecta
una imagen aumentada en el plano focal del ocular, el cual nuevamente amplia
la imagen. Es decir, el condensador concentra los rayos de luz en la
preparación.
Ejercicio No. 1: en la siguiente imagen indique la función de cada parte del
microscopio señalada:
Fig 4. Partes de un microscopio
óptico de campo claro
6
PARTE II: ¿Cómo hacer un enfoque al microscopio?
Primero, colocar el objetivo de menor aumento en posición de enfoque. Luego
coloque el material a observar en el área de la platina de manera que la
muestra quede justo arriba del orificio de la platina. Mirando por el ocular,
mueva el tornillo macrométrico hasta que no pueda bajar más sin forzarlo,
luego en sentido contrario (hacia arriba), mueva el tornillo macrométrico hasta
que localice la imagen. Ya localizada la imagen, si no se ve con claridad, utilice
el tornillo micrométrico.
Poder de magnificación
El aumento final conseguido es igual al producto de los aumentos del objetivo
por los del ocular. Cualquier microscopio tiene un límite de magnificación, que
se denomina "poder de magnificación". Para saber cuántas veces está
aumentada la imagen observada realice la siguiente operación:
Aumento del ocular x Aumento del objetivo = Aumento total de la imagen
________ x ________ = _________
Fig 5. Poder de magnificación del ojo y de los microscopios óptico y electrónico
PARTE III: Características de la imagen al microscopio
1- Recorte una letra del papel periódico y colóquela en un portaobjeto.
Humedézcala con una gota e agua y cúbrala con un cubreobjeto.
2- Coloqué la muestra en el microscopio y enfóquela de acuerdo a lo
aprendido. ¿Cómo se observa la imagen? Dibújela.
7
3- Cambie el objetivo utilizando ahora el de mayor aumento. ¿Qué ha
pasado con la imagen?
4- Ahora, con el objetivo de menor aumento, mueva los tornillos de la
platina hacia la derecha y hacia la izquierda. ¿Hacia dónde va la imagen
en ambos casos? Haga un dibujo y señale el movimiento con flechas.
Derecha
Izquierda
5- Mueva ahora los tornillos de la platina hacia usted y en contra de usted.
¿Hacia donde va la imagen? Dibújelo.
Hacia usted
Contra usted
PARTE IV:
Tome una muestra de la epidermis interna de la cebolla tal y como se lo
indicará su instructor. Colóquela sobre un portaobjeto y derrame una gota de
agua destilada sobre la muestra. Cúbrala con un cubreobjeto y obsérvala al
microscopio. Estas observando células del tejido epidérmico. Dibuje y describa.
Calcule el aumento.
Descripción
Aumento = ______________
8
Ahora agregue una gota de colorante de rojo metilo. Deje absorber el colorante.
Cubra con un cubreobjeto. ¿Observa usted alguna diferencia con respecto a la
preparación anterior? Explique.
PARTE V: Observación de placas al microscopio
En esta parte del laboratorio el instructor(a) distribuirá una serie de placas
variadas a los estudiantes, para que así puedan familiarizarse más con el uso
del microscopio óptico.
PARTE VI: Diferencia entre un Microscopio de campo claro y un
estereoscopio
El instructor(a) colocará una serie de objetos tridimensionales en la mesa de
trabajo. Coger una de las muestras y colocarlas en el estereoscopio. Observa y
compara la imagen observada al estereoscopio con la del microscopio. ¿En
qué se diferencian? ¿Cuáles son las ventajas y desventajas del microscopio de
campo claro y el estereoscopio?
Microscopio óptico:
Ventaja:
Desventaja:
Estereoscopio:
Ventaja:
Desventaja:
¿Cuál serían las ventajas y desventajas de un microscopio electrónico?
Ventaja:
Desventaja:
9
PRÁCTICA NO. 2
ÁCIDO, BASE, pH
1. Introducción
En los seres vivos existen una gran variedad de sustancias ácidas y básicas
que ocurren como productos intermedios y finales de las reacciones
bioquímicas. Como ejemplos de sustancias ácidas podemos mencionar los
aminoácidos, componentes de las proteínas y los ácidos grasos, componentes
de las grasas; así como también el ácido láctico presente en la leche agria y el
ácido acético presente en el vinagre. Como ejemplo de bases orgánicas
podemos citar las purinas y las pirimidinas, constituyentes de los ácidos
nucleicos.
El equilibrio ácido-básico es de vital importancia para los seres vivos ya que
significa conservación de la homeostasis de la concentración de iones
hidrógeno en los líquidos corporales.
Los ácidos y bases se disocian al disolverse en agua, formando iones H+ y OHrespectivamente. Cuando la concentración de iones hidrogeniones en la
solución es mayor de 0.0000001 (10-7M) se dice que la solución es ácida. Si
esa concentración es menor de 10-7M y la concentración de iones hidróxido es
mayor de 10-7M la solución es básica (alcalina).
Para comprobar el pH de una solución se utilizan reactivos, a los que se llaman
indicadores, cuyo color experimenta variaciones en la medida en que el pH
aumenta o disminuye. Esto está determinado por la constitución química del
indicador.
Investigue y Estudie
¡Advertencia! Estas preguntas pueden incluirse en un pruebín prelaboratorio
1- ¿Qué es un ácido? (Buscar definición según Bronsted-Lowry)
2- ¿Qué es una base? (Buscar definición según Bronsted-Lowry)
3- ¿Cuáles son las características de un ácido y de una base? Dé
ejemplos.
4- ¿Qué es la homeostasis? ¿Por qué es importante mantener constante el
pH del cuerpo?
5- ¿Qué es un amortiguador o buffer? ¿Cómo funciona? ¿De qué consta?
6- ¿El agua (solvente universal) es ácido o base?
7- ¿Cuál es el residuo en una reacción entre un ácido y una base?
8- ¿En qué se basa la escala de pH? Trate de representar el esquema de
la escala de pH.
9- ¿Cuál es el pH de la sangre? ¿Existen partes del cuerpo donde el pH es
distinto?
10- ¿Cómo se calcula el pH?
10
Ejercicio No. 1: Calcule el pH de: 1M HCl, 0.5M HCl, 0.05M HCl, 1M NaOH,
0.6M NaOH, 0.3M NaOH.
Objetivo
-
Determinar la acidez y la alcalinidad en sustancias orgánicas utilizando
indicadores.
Materiales
-
-
Estudiante: calculadora que pueda calcular logaritmos, orina, saliva, jugo
de limón, leche, café, suero fisiológico, agua de botellón, leche de
magnesia, repollo morado.
Laboratorio: solución A, solución B, solución C, solución D, cintas de pH,
tubos de ensayo, goteros, vidrios de reloj, gradillas, lápiz marcador, agua
corriente, rojo fenol, fenolftaleína.
Su profesor le entregará cuatro soluciones: A, B, C y D y tres indicadores de pH
(rojo fenol, fenolftaleína y cintas de pH) los que indicarán con un cambio de
color el grado de acidez o alcalinidad de las sustancias.
Indicadores
Ácido
Base
Neutro
Rojo Fenol
Amarillo
Rojo
Rosado
Fenolftaleína
Incoloro
Rojo
Rosado
Repollo morado
PROCEDIMIENTO
PARTE I: Preparación del indicador número 3
Cortar ¼ del repollo morado de manera que quede bien fino. Colocarlo en
200ml de agua en un beaker de 500ml. Hervir durante 3 minutos o hasta que el
color del repollo morado se desvanezca. Luego filtrar con un colador y coger el
sobrenadante el cual será el indicador número 3.
PARTE II:
Coloque una gradilla con 6 tubos de ensayo. Numere los cuatro primeros tubos
de ensayo con 1, 2, 3 y 4 con un lápiz marcador de cristal. En el tubo no. 1
vierta tres goteros de la solución A, en el tubo no. 2 vierta tres goteros de la
solución B, en el no. 3 tres goteros de la solución C y en el no. 4 tres goteros
de la solución D. A los tubos no. 1 y 2 vierta tres gotas del indicador rojo fenol.
Anote los cambios ocurridos. Agregue a los tubos no. 3 y 4 tres gotas del
indicador fenolftaleína. Anote y explique los cambios ocurridos. ¿Qué colores
11
produjo cada indicador? En la siguiente tabla marque si la solución fue ácida o
base:
pH
Solución A Solución B Solución C Solución D
ácido
neutro
alcalino
PARTE III:
Tomar y marcar dos tubos más de la gradilla y marcarlos con los no. 5 y 6.
Coger un ácido y una base de las soluciones preparadas más arriba y colocar
en el tubo no. 5 una solución ácida y en el tubo no. 6 una solución básica. A los
tubos no. 5 y 6 echar tres gotas del indicador no. 3. Observe y anote los colores
observados en la tabla que se encuentra en la parte de materiales. El cambio
de color del indicador, ¿es permanente o se puede cambiar otra vez?
PARTE IV:
Utilice la cinta de pH para determinar el pH que presentan: la orina, saliva, jugo
de limón, leche, agua de botellón, café, suero fisiológico, agua de la llave, leche
de magnesia, shampoo. Marque el pH de estas soluciones en la regla mostrada
más abajo.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Discutir: ¿Qué ventaja poseen las cintas de pH?
12
PARTE V: ¡El manchador!
¿Cómo se puede asustar un compañero haciéndole creer que se le ha
manchado la bata durante esta clase?
Solución utilizada: ________________________________________________.
Reacción que está ocurriendo para hacer desaparecer la mancha:
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________.
PARTE VI: Agente secreto
Ustedes son agentes secretos durante la segunda guerra mundial. Tienen que
enviar un mensaje invisible a sus aliados, sin que sus enemigos se den cuenta.
¿Cómo pueden utilizar los indicadores de pH para hacer “aparecer” su mensaje
en un papel donde al parecer no hay nada escrito?
Explicación:
13
PRÁCTICA NO. 3
COMPONENTES ORGÁNICOS DE LA MATERIA VIVA
1. Introducción
Los elementos químicos que se encuentran en la naturaleza se combinan para
formar parte de la materia viva.
Los seres vivos están formados de numerosos y diferentes átomos, los cuales
se unen para formar muchos tipos de moléculas que desempeñan importantes
funciones en el metabolismo de los organismos. En los seres vivos predominan
algunos elementos químicos llamados biogenéticos: carbono, hidrógeno,
oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, sodio, potasio, calcio y magnesio.
Las sustancias orgánicas se caracterizan por tener carbono (aunque existen
unas excepciones de moléculas consideradas inorgánicas que tienen carbono).
Los cuatro compuestos orgánicos que integran la estructura y la actividad de
las células son los siguientes: carbohidratos, grasas, proteínas y ácidos
nucleicos.
Consumiendo una dieta que contenga cantidades adecuadas de estas
moléculas es fundamental para el cuerpo humano. La falta de un grupo puede
causar problemas graves de salud.
La nutrición es el proceso biológico en el que los organismos asimilan los
alimentos y los líquidos necesarios para el funcionamiento, el crecimiento y el
mantenimiento de sus funciones vitales. La nutrición también es el estudio de la
relación entre los alimentos con la salud, especialmente en la determinación de
una dieta (http://es.wikipedia.org/wiki/Nutrici%C3%B3n).
Investigue y Estudie
¡Advertencia! Estas preguntas pueden incluirse en un pruebín prelaboratorio
1- Consultar en Solomon et al., 2001. Capítulo 3: Química de la vida:
Compuestos Orgánicos. Páginas: 44-72. Estudiarse el capítulo en
cuestión para examinarse del mismo en el laboratorio.
2- ¿Qué es un carbohidrato? ¿Cuáles son los átomos que forman un
carbohidrato? ¿En qué proporción? ¿Cómo se clasifican?
3- Elabore definiciones para los siguientes términos: hidrólisis, polímero,
aminoácido, polipéptido, ácidos grasos saturados, ácidos grasos
insaturados, enlace peptídico.
4- ¿Qué son los ácidos grasos hidrogenados? ¿Por qué son dañinos?
5- ¿Qué es una caloría?
6- De acuerdo con tu peso y sexo, ¿cuántas calorías puedes consumir?
(consultar en http://www.mypyramid.gov/sp-index.html).
14
7- De todas las calorías que uno come al día ¿Qué porcentaje debe venir
de los carbohidratos, proteínas y grasas?
8- ¿Cuántas calorías aporta 1gr. de carbohidratos, 1gr. de proteínas, 1gr.
de lípidos, 1gr. de azúcares y un 1gr. de alcohol.
9- ¿Qué le pasa a las calorías que ingerimos y no utilizamos?
10- ¿Cuál es la diferencia entre un lípido, una grasa y un aceite?
Objetivos
-
Identificar cualitativamente los componentes orgánicos presentes en
sustancias tipo.
Comprobar la presencia de éstos en alimentos y otras sustancias.
Materiales
-
Estudiante: mantequilla, pedazo de salami, papa, guineo, leche, huevo
(3 huevos para toda la sección), almidón en polvo.
Laboratorio: solución A, solución B, solución C, solución D, hidróxido de
sodio, reactivo de Benedict, ácido nítrico, sulfato de cobre, lugol,
sujetadores de tubo de ensayo, lámparas de alcohol, tubos de ensayo,
vidrios de reloj, espátulas, fósforos, vasos de precipitado (beakers),
goteros, agua destilada, alcohol etílico, glicerol, aceite de oliva, grasa
sólida, metanol, éter, cloroformo y Iodina.
Prueba para indicar la presencia de carbohidratos
Dos de las pruebas características para identificar la presencia de
carbohidratos son las de Yodo o Lugol y la de Benedict.
El Lugol es un indicador que se utiliza como prueba específica para el
polisacárido que almacenan las plantas. ¿Qué nombre recibe este
polisacárido?_________________.
El Yodo o Lugol cambia su color ámbar a casi negruzco al estar en presencia
de carbohidratos.
La prueba de Benedict está basada en que el cobre en presencia de azúcares
reductores, se reduce de bivalente a monovalente, presentando una coloración
que va desde el amarillo al color ladrillo. ¿Qué son azúcares
reductores?______________________________________________________
_______________________________________________________________.
PROCEDIMIENTO
PARTE I: Prueba de Yodo o Lugol
Tome dos tubos de ensayo. En el no. 1 coloque tres goteros de la solución A,
en el tubo no. 2 agregue tres goteros de la solución B y eche en cada tubo 5
gotas de lugol. De acuerdo a lo observado ¿en cuál de los dos tubos existe el
carbohidrato? Explique por qué.
15
PARTE II: Prueba de Benedict
Tome dos tubos de ensayo más. Al tubo no. 3 agregue tres goteros de la
solución A y al tubo no. 4 tres goteros de la solución C. Agregue a cada tubo 10
gotas del reactivo de Benedict. Caliente conjuntamente los tubos con las
sustancias hasta que note algún cambio. ¿En cuál de los dos tubos hubo
cambio? ¿Qué considera usted que había en el tubo reaccionante?
Prueba para identificar la presencia de lípidos
Hay varias formas para detectar la presencia de grasas en los alimentos. La
manera más simple para ver si un alimento tiene grasa es ponerlo sobre un
papel, ¿qué observarías?
Otra forma más sofisticada de detectar la presencia de grasas está basada en
la solubilidad de estas moléculas. Los lípidos son un conjunto de moléculas
orgánicas, que tienen como característica principal ser hidrófobos o insolubles
en agua y solubles en disolventes orgánicos como la bencina, el alcohol, el
benceno y el cloroformo.
PARTE III: Solubilidad de lípidos
Reactivos: glicerol, aceite de oliva, grasa sólida, metanol, éter y agua.
Tubo
1
2
3
4
5
6
7
Lípido
Glicerol
Glicerol
Aceite de oliva
Aceite de oliva
Grasa sólida
Grasa sólida
Grasa sólida
Solvente
agua
éter
agua
éter
agua
éter
metanol
Solubilidad
En cada tubo, agregue 0.1g de lípido (o una gota) y 1ml de solvente (20 gotas).
Observe la solubilidad de cada material en el solvente y apunte los resultados
obtenidos en la tabla.
PARTE IV: Nivel de Saturación de un lípido
Antecedentes: las moléculas de Iodina pueden abrir los enlaces dobles entre –
C=C-, y la presencia de grasas insaturadas puede ser determinada por la
desaparición del color rojo de la Iodina.
16
Reactivos: aceite de oliva, grasa sólida, cloroformo, Iodina.
Tome 2 tubos de ensayo y en el tubo no. 1 agregue 0.2ml (2 gotas) de aceite
de oliva y en el tubo no. 2 agregue 0.2g de grasa sólida. A cada uno, agréguele
1ml (20 gotas) de cloroformo y después 3 o 4 gotas de Iodina. Solamente las
grasas insaturadas destiñen a la Iodina. Apunte y discuta los resultados
obtenidos en esta parte.
Pruebas para identificar la presencia de proteínas
PARTE V: Prueba xantoproteica
Tome dos tubos de ensayo. Luego de tabularlos, en el tubo no. 5 eche un
gotero de la solución A y en el tubo no. 6 vierta un gotero de la solución D,
luego a cada tubo agregar 20 gotas de ácido nítrico. Caliente con mucho
cuidado ambos tubos. Establezca diferencias entre la reacción resultante en
ambos tubos. Explique.
PARTE VI: Prueba de Biuret
Tome dos tubos de ensayo. Al tubo no. 7 ponga un gotero de la solución A, 10
gotas de hidróxido de sodio y 10 gotas de sulfato de cobre. Al tubo no. 8 eche
un gotero de la solución D, 10 gotas de hidróxido de sodio y 10 gotas de sulfato
de cobre. Compare los resultados entre los dos tubos y explique. Esta prueba
es específica para identificar la unión peptídico que enlaza los aminoácidos
CO-NH. Dibuje lo observado.
Tubo No. 7
-
Tubo No. 8
Responde: En todos los experimentos ¿cuál fue la reacción de la
sustancia A con los diferentes indicadores? De acuerdo a los resultados
¿qué tipo de sustancia es esta?
17
Solución A +
Tipo de Reacción
Tipo de Sustancia
Prueba de Lugol
Reactivo de Benedict
Ácido Nítrico
Prueba de Biuret
PARTE VII:
Use los indicadores (reactivos) utilizados anteriormente para hacer pruebas a
las sustancias que usted trajo al laboratorio (papa, guineo, leche, mantequilla).
Complete el cuadro siguiente de acuerdo a los datos obtenidos en este
experimento:
Nombre de la
sustancia
Prueba
realizada
Sustancia que más
contiene
PARTE VIII:
¿Qué experimento usted montaría para determinar la alteración en el salami
por contenido de almidones? Explíquelo aquí y luego realícelo.
18
PRÁCTICA NO. 4
LA CÉLULA
1. Introducción
La célula es la unidad estructural, fisiológica y de origen de los seres vivos.
Esto es así porque los seres vivientes están compuestos sin excepción por
células y productos celulares.
Aunque el cuerpo humano contiene más de 75 billones de células, en la
mayoría de las formas de vida, “la célula” realiza todas las funciones
necesarias para existir de manera independiente (Ochoa Hernández y Estevez
Delgado, 2003).
En los estudios de plantas y células de animales durante principios del siglo
XIX, el botánico alemán Matthias Jakob Schleiden y el zoólogo alemán Theodor
Schwann reconocieron las similitudes fundamentales entre los dos tipos de
células. En 1839, ellos propusieron que todas las cosas vivientes se componen
de células y con esta teoría se dio lugar a la biología moderna. La Teoría
Celular, tal como se le considera hoy, puede resumirse en cuatro
proposiciones: (1) En principio, todos los organismos están compuestos de
células; (2) En las células tienen lugar las reacciones metabólicas del
organismo; (3) Las células provienen tan solo de otras células preexistentes; y
(4) Las células contienen el material hereditario (Ochoa Hernández y Estevez
Delgado, 2003).
Investigue y Estudie
¡Advertencia! Estas preguntas pueden incluirse en un pruebín prelaboratorio
1- Consultar en Solomon et al., 2001. Capítulo 4: Organización Celular.
Páginas: 73-104. Estudiarse el capítulo en cuestión para examinarse del
mismo en el laboratorio.
2- ¿En qué se diferencian las células animales de las células vegetales?
(Utilice los modelos de células del laboratorio para comparar).
3- ¿Cuáles son las características de la célula eucariota y de la célula
procariota?
4- Define: citoplasma, citoesqueleto.
5- Diga la función de los siguientes organelos celulares: membrana celular,
plastos,
mitocondrias,
ribosomas,
nucleolo,
núcleo,
retículo
endoplásmico liso y rugoso, complejo de Golgi, vacuolas.
6- ¿Cuál es la diferencia, con respecto al núcleo, entre las células
sanguíneas humanas y la de los demás vertebrados?
Objetivos
-
Identificar célula animal y vegetal.
19
-
Establecer diferencias en su estructura básica.
Identificar las funciones de los distintos organelos celulares.
Materiales
-
Estudiante: lápices para dibujar, plantas de Elodea fresca en buenas
condiciones, papa, papel cuadriculado.
Laboratorio: microscopio, portaobjetos, cubreobjetos, agua destilada,
agujas de disección, pinzas, goteros, navajas, lugol, azul de metileno,
rojo de metilo, palillos.
PROCEDIMIENTO
PARTE I:
Del extremo superior de la rama de Elodea tome una hojita. Colóquela en el
portaobjetos, derrame una gota de agua destilada y ponga un cubreobjetos.
Observe los cloroplastos de color verde próximos a la pared celular. Observe
todo el contenido celular.
a) ¿Observa usted algún movimiento?_____________________________.
b) ¿Qué nombre recibe este movimiento?__________________________.
c) Dibuje una célula e indique con flechas en qué dirección se efectúa el
movimiento.
PARTE II:
Haga un corte bien fino en un pedazo de papa. Colóquelo sobre el
portaobjetos, agregue una gota de agua destilada y cubra. Obsérvelo al
microscopio.
a) ¿Qué tipo de moléculas almacenan estas células?_________________.
b) ¿Cómo
se
llaman
los
organelos
que
almacenan
esas
biomoléculas?______________________________________________.
c) Dibuje lo que observa.
20
Vierta sobre la misma preparación una gota de lugol por la orilla del
cubreobjeto.
d) Al hacer contacto con el yodo ¿qué ocurrió? ¿por qué?
PARTE III: Las Células del Epitelio Bucal Humano
Ahora es tiempo de comparar las células vegetales de las células animales,
pero, ¿dónde podemos encontrar un animal? Podemos encontrar un animal
mirándonos al espejo.
Tome un portaobjeto y eche una gota de azul de metileno. Cuidado: el
colorante azul de metileno puede manchar la ropa y la piel. Gentilmente raspe
la parte interna de su mejilla con la parte plana de un palillo. Raspe
suavemente. Coloque el extremo del palillo que se introdujo en su boca en la
gota de azul de metileno y bote el palillo. Coloque un cubreobjeto sobre la
muestra.
Coloque la muestra en el microscopio y enfoque de acuerdo a lo aprendido.
Una vez localizada las células coloque el lente de mayor aumento y enfoque
con el tornillo micrométrico. Dibuje lo que observa y marque el núcleo, el
citoplasma y la membrana celular.
Aumento = _________
21
Contesta:
1. ¿Para qué se uso el azul de metileno en esta parte? ¿Por qué el núcleo
se torna azul?
2. ¿Qué partes de la célula fueron visibles? ¿Porqué no se pueden
observar los demás organelos?
3. ¿La célula del epitelio bucal es eucariota o procariota? ¿Cómo lo sabes?
4. La boca es el primer lugar donde ocurre la digestión química en un
humano. Tomando esto en cuenta, ¿cuál es la función principal de las
células del epitelio bucal?
PARTE IV: Observando a la Célula como una Ciudad
Vamos a imaginarnos que la célula en su totalidad es una ciudad, con todas las
partes que comprende una ciudad, como son los supermercados, las bombas
de gasolina, casas, teatros, etcétera. En la siguiente actividad usted tratará de
hacer una comparación entre la función que llevan a cabo los organelos que se
encuentran dentro de la célula y las partes que comprenden una ciudad. Para
esto tienen 10 minutos, para nombrar la mayor cantidad de organelos posibles
y sus posibles empleos o funciones que cumplieran los mismos en una ciudad.
22
PRÁCTICA NO. 5
DIFUSIÓN
1. Introducción
La membrana celular es semipermeable: no permite pasar adentro de la célula
a todos tipos de moléculas. Esta característica es fundamental para el
funcionamiento de la célula y para mantener las condiciones fisiológicas
intracelulares adecuadas, pues controla la entrada de ciertas sustancias,
muchas de las cuales son necesarias para mantener los procesos vitales y la
síntesis de nuevas sustancias. Además, la membrana regula la salida de agua
y de productos de excreción, que deben ser eliminados de la célula.
Algunas sustancias son bastante pequeñas para moverse libremente hacia
dentro y afuera de la célula, a través de la membrana, siguiendo un movimiento
errático desde una zona de mayor concentración a una de menor
concentración. Esta migración espontánea de moléculas o partículas se
denomina difusión.
La difusión es un evento físico muy común e importante en los seres vivos.
Como ejemplo podemos citar el recambio de gases en los capilares
pulmonares entre el aire alveolar y la sangre venosa. Y también la absorción de
alimentos y minerales en la parte inferior del tubo digestivo el cual se realiza,
además por ósmosis. Así como también el retiro de productos de desechos de
la sangre como lo es la urea donde también ocurren la ósmosis y la filtración.
Para comprender la difusión como proceso que se efectúa a nivel de la
membrana, es necesario que antes de observar células vivas utilicemos un
modelo físico. Luego le será más fácil la comprensión de los fenómenos que
suceden en la célula.
Investigue y Estudie
¡Advertencia! Estas preguntas pueden incluirse en un pruebín prelaboratorio
1- Consultar en Solomon et al., 2001. Capítulo 5: Membranas Biológicas.
Páginas: 113-120.
2- Defina los siguientes términos: ósmosis, diálisis, movimiento browniano,
solución isotónica, solución hipotónica, solución hipertónica, plasmólisis,
citólisis, turgencia, crenación, difusión facilitada, transporte activo,
transporte pasivo.
Objetivos
-
Comprobar en un modelo los fenómenos de ósmosis y diálisis.
23
-
Analizar el efecto que produce una solución
concentraciones sobre células vegetales y animales.
en
diferentes
Materiales
-
-
Estudiante: suero fisiológico, cajita de sal, papa, almidón, elodea fresca
y en buenas condiciones, hojas de maguellito, 2 bolsas (fundas)
plásticas transparentes (o de un color bien claro).
Laboratorio: microscopio, alcohol, agua destilada, solución de glucosa,
vasos de precipitado (beakers) de 1500ml, vasos de precipitado
pequeños, cilindro graduado de 100ml, vasos de precipitado de 300ml,
varillas de vidrio, goteros, lápiz marcador, lancetas, pinzas, algodón,
cloruro de sodio al 1.5%, cloruro de sodio al 0.4%. Modelo.
PROCEDIMIENTO
PARTE I:
Prepare una solución al 10% de agua salada. Haga un corte bien fino (2cm de
longitud por 5mm de ancho) de un pedazo de papa y colóquelo en la solución
preparada. Coloque otro pedazo de papa del mismo tamaño en un envase con
agua. Déjelo reposar por una hora aproximadamente. ¿Qué ocurrió con el
pedazo de papa? Anote los cambios observados y explique.
PARTE II:
Tome dos vasos de precipitado pequeños y vierta en cada uno 100ml de agua.
Disuelva en uno de ellos glucosa y en el otro almidón. Mezcle en otro vaso
ambas soluciones. Vierta el contenido en la funda plástica y marque con un
lápiz marcador la altura del líquido. Coloque la funda amarrada a la varilla de
vidrio sobre la boca de un vaso de precipitado de 1500ml en el que usted
previamente colocó 400ml de agua destilada. Antes de iniciar el montaje haga
la prueba de lugol. Observe cada 30 minutos. Describa y explique lo que va
ocurriendo.
PARTE III:
Monte otro experimento similar al anterior, pero ahora, agregue tres goteros de
lugol al agua destilada. Observe cada 30 minutos. Describa y explique lo que
va ocurriendo.
24
PARTE IV: Explique:
¿Cuál es el propósito de hacer la prueba de lugol en la parte I?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
¿Cuál es el propósito de usar el lugol en la parte II?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
PARTE V:
Coloque una hojita de Elodea (la más pequeña del ápice de la ramita) sobre un
portaobjeto. Agregue una gota de agua destilada. Coloque un cubreobjetos.
Lleve la muestra al microscopio. Observe primero con el objetivo de 10x y
luego con el de 40x. Dibuje y describa lo que observa. Marque con una A la
plaquita. Haga lo mismo pero con un corte bien fino de una hoja de maguellito y
marque la plaquita del maguellito con una B.
Plaquita A
Descripción
Aumento = _________
Plaquita B
Descripción
Aumento = _________
25
PARTE VI:
Derrame ahora sobre ambas preparaciones (A y B) una gota de cloruro de
sodio (ClNa) al 3%. ¿Qué ha pasado en ambos casos? ¿Por qué? ¿De qué
manera usted se dio cuenta? Dibuje y describa las preparaciones observadas.
Complete los dibujos con toda la información que le falta, como es indicar el
aumento, el nombre de la placa, la descripción, etcétera.
Descripción
PARTE VII:
Coloque ahora por uno de los bordes del cubreobjeto una gota de agua
destilada de manera que penetre hacia dentro de las preparaciones. Llévela al
microscopio y observe. Explique lo que sucede y por qué al cabo de 5 minutos.
26
PARTE VIII:
Tome un algodón y empápelo en alcohol, desinféctese el dedo mayor. Tome
una lanceta y hágase usted mismo una pequeña pinchadura en él. Distribuya la
gota de sangre en tres portaobjetos y extiéndala rápidamente como le indicará
su profesor. Derrame sobre la primera plaquita de extendido de sangre una
gota de suero fisiológico. En la segunda plaquita eche una gota de ClNa al
1.5%, a la tercera preparación agregue una gota de ClNa al 0.4%. Dibuje lo que
observa en cada uno de los casos y explique qué sucedió y porqué.
¿Qué sucedió? ¿Por qué?
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
27
PRÁCTICA NO. 6
FOTOSÍNTESIS Y PIGMENTOS DE LAS HOJAS
1. Introducción
Los vegetales son llamados productores porque tienen la facultad de captar la
energía radiante de la luz solar y transformarla por medio de una serie de
reacciones en energía química, la cual es utilizada para la síntesis de
carbohidratos y otras biomoléculas a partir del bióxido de carbono y agua.
Un pigmento es cualquier sustancia que absorba la luz. La clorofila, el pigmento
verde común en todas las células fotosintéticas, absorbe todas las longitudes
de onda del espectro visible, excepto las de la percepción global del verde,
detectado por nuestros ojos. Los pigmentos accesorios que incluyen a la
clorofila b (también c, d, y e en algas y protistas) y los carotenoides, como el
beta caroteno y las xantofilas (carotenoide de color amarillo), absorben la
energía no absorbida por la clorofila. La clorofila a (R = --CHO) absorbe sus
energías de longitudes de onda correspondientes a los colores que van del
violeta azulado al anaranjado-rojizo y rojo (Montas, 1997).
Los carotenoides y la clorofila b absorben en la longitud de onda del verde. Si
un pigmento absorbe luz puede ocurrir que la energía puede dar lugar a una
reacción química como en la fotosíntesis. La clorofila solo desencadena una
reacción química cuando se asocia con una proteína embebida en una
membrana, como en el cloroplasto (Montas, 1997).
La Cromatografía es una técnica útil para la separación de algunas mezclas
que se basa en la afinidad de las sustancias al separarse.
En el caso de la cromatografía de papel podemos identificar dos fases: la fase
estacionaria, que consiste de la celulosa del papel que se encuentra
humedecida por el agua que hay normalmente en el aire, y la fase móvil, que
es el disolvente. La separación ocurre por que los componentes de la mezcla
tienen diferentes afinidades por las dos fases. Por esta razón se mueven a
través del sistema a rapidez diferente. La separación se observa como una
serie de manchas de diferentes colores en la franja del papel que se llama
cromatograma. La acción capilar es aquella en la que hay un ascenso
espontáneo
de
un
líquido
a
través
de
un
tubo
estrecho
(http://www.prmsp.org/pdf/Quimica7-9/Lanotamisteriosa.pdf).
Investigue y Estudie
¡Advertencia! Estas preguntas pueden incluirse en un pruebín prelaboratorio
1- Consultar en Solomon et al., 2001. Capítulo 8: Fotosíntesis: Captura de
energía. Páginas: 176-197. Estudiarse el capítulo en cuestión para
examinarse del mismo en el laboratorio.
28
2- ¿Cuál es el organelo celular donde se lleva a cabo la fotosíntesis?
Explique su estructura y su función.
3- Explique detalladamente ¿en qué consiste la fase oscura y la fase
luminosa?
4- Diga la función de los siguientes términos en la fotosíntesis: clorofila,
agua, NADP, ATP, ribulosa fosfato, CO2, tilacoides, grana, cloroplastos,
pigmentos.
Objetivos
-
Comprobar que las plantas en presencia de la luz absorben CO 2 y
desprenden O2.
Aplicando técnicas cromatográficas identificar la presencia de pigmentos
en hojas de diferentes plantas.
Materiales
-
-
Estudiante: ramas de Elodea frescas, hojas y flores de plantas de
diferentes colores (sangre de cristo, copa de mantequilla, croton,
maguellito, coleus, trinitaria, amapola, flamboyán).
Laboratorio: sorbetes, goteros, papel cromatográfico, cilindros
graduados, papel aluminio, tubos de ensayo con tapas, matraz, vasos de
precipitado (beakers), mortero, alcohol etílico, éter, benceno, rojo fenol,
estufa, agua destilada, aguja.
PROCEDIMIENTO
PARTE I:
En un cilindro graduado eche 100cc de agua. Viértala en un matraz y agregue
3 gotas de rojo fenol.
* El rojo fenol es un indicador que cambia su color con variaciones ligeras de
pH. En un medio neutro es rosado, en medio ácido es amarillo y en medio
alcalino es rojo.
1. Al agregar usted el indicador ¿qué pH tiene el agua?
Haga burbujear agua con un sorbete hasta que la solución se torne amarilla.
2. ¿Por qué ha cambiado el color?
PARTE II:
Tome dos tubos de ensayo con tapa. Numérelos 1 y 2. Introduzca en cada tubo
una rama de Elodea y suficiente agua que contenga el indicador. Tape los
tubos y coloque el número 1 en un lugar oscuro y el número 2 en un lugar que
le dé luz. Observe cada 15 minutos por espacio de dos horas.
29
3. Describa los cambios observados.
4. Al cabo de dos horas. ¿En cuál de los dos tubos hubo cambios?
5. Explique a qué procesos se deben esos cambios.
6. ¿Para qué son utilizadas las moléculas de agua en la fotosíntesis?
¿En qué fase intervienen? ¿Qué sucede con la molécula de agua
cuando se rompe en este proceso?
7. ¿Cómo entra el CO2 a las plantas? ¿Dónde se almacena? ¿En qué
fase de la fotosíntesis interviene el CO2?
Cromatografía de papel
Para llevar a cabo esta técnica, se utiliza una franja de papel poroso como fase
estacionaria. Se coloca la mezcla que se va a separar en la parte inferior del
papel. El papel, entonces, se coloca en contacto con el disolvente (fase móvil) y
éste asciende por el mismo por medio de la acción capilar. Cuando el
disolvente hace contacto con la marca de la mezcla hecha en el papel,
comienza una competencia de cada componente por estar más en la fase móvil
o
en
la
estacionaria
por
los
componentes
de
ésta
(http://www.prmsp.org/pdf/Quimica7-9/Lanotamisteriosa.pdf).
Fig. 1 Diferentes pigmentos
separados en la cromatografía de
papel
30
PARTE III:
Tome una hoja y una flor de cada una de las plantas traídas al laboratorio,
córtelas en pedacitos bien pequeños. Colóquelas en un mortero y macérelas
con alcohol etílico. Filtre el macerado. Lleve el extracto preparado a la estufa y
deje hervir. Enfríe a temperatura ambiente.
Tome una tirilla de papel cromatográfico y con la punta de una aguja bien fina
coloque a 2cm de distancia de la punta de la tirilla una gota de la solución. Deje
secar y vuelva a repetir este procedimiento varias veces hasta que la mancha
se torne oscura.
En el fondo de un tubo de ensayo grande coloque un gotero de éter y un gotero
de benceno. Coloque ahora sobre la boca del tubo la tirilla de papel
cromatográfico tomando el cuidado de que solamente la punta toque el
solvente colocado en el fondo del tubo.
8. Observe y narre lo que sucede.
Después de 15 minutos saque la tirilla de papel cromatográfico del tubo de
ensayo y déjelo secar.
9. ¿Qué sucedió con la mancha y por qué?
10. ¿Cuáles pigmentos se pueden distinguir?
11. Haga un dibujo de lo que obtuvo en la tirilla y señale cada pigmento
obtenido.
12. ¿Qué relación encuentra usted que existe entre el orden de los
pigmentos y su solubilidad?
13. ¿De qué te sirve la cromatografía de papel para entender los
procesos fotosintéticos?
31
PRÁCTICA NO. 7
DIGESTIÓN, ENZIMAS QUE INTERVIENEN Y DIVERSAS
FORMAS EN QUE LOS ORGANISMOS DIGIEREN SUS
ALIMENTOS
1. Introducción
Para que los alimentos que son ingeridos sean absorbidos en el aparato
digestivo deben ser reducidos a moléculas más pequeñas, ya que de la forma
en que son tomados no pueden serlo.
Los animales pluricelulares superiores poseen un sistema de órganos
especializados llamado sistema digestivo. Su función es convertir las
partículas alimenticias a un estado físico-químico apropiado para ser
absorbidas hasta el sistema circulatorio y ser utilizadas en último término por
las células del cuerpo.
Se llama digestión al proceso mediante el cual los alimentos ingeridos son
desintegrados en compuestos que pueden ser absorbidos. Los cambios
químicos que ocurren en el proceso de digestión se realizan con la ayuda de
las enzimas producidas por el sistema digestivo.
Investigue y Estudie
¡Advertencia! Estas preguntas pueden incluirse en un pruebín prelaboratorio
1- Leer y estudiar las siguientes páginas: 982 hasta 987 (Solomon et al.,
1995). Haga un esquema del aparato digestivo humano.
2- Determine la función de cada parte del sistema digestivo humano. Y
diga, ¿dónde se digieren los carbohidratos, las proteínas y los lípidos?
3- Diga la función que cumplen los siguientes términos: glándulas salivales,
faringe, glotis, epiglotis, mucosa, esfínter, gastrina, secretina, duodeno,
glándula gástrica, páncreas, bilis, esfínter pilórico, glándula intestinal.
4- ¿Cómo se mueve la comida por el tubo digestivo?
5- ¿Porqué el estómago produce mucosa, ácido clorhídrico y pepsinógeno?
6- ¿Cómo se puede formar una úlcera en el estómago?
7- ¿Porqué tenemos un apéndice?
8- ¿Qué tipo de biomolécula son las enzimas? ¿Qué funciones realizan?
¿Cómo las enzimas llevan a cabo su función?
9- Diga la función de éstas enzimas: sacarasa, lipasa, proteinasa,
deshidrogenasas, catalasa, pepsinasa, amilasa salivar, maltasa salivar.
10- ¿Por qué puede resultar fatal para el paciente una fiebre prolongada
durante cierto tiempo?
11- ¿Cuál es la diferencia entre el estómago de los herbívoros y
carnívoros?
32
Objetivos
-
Comprobar la acción de enzimas digestivas en el proceso de
degradación de los alimentos.
Diseccionar un estómago de una mamífero hervíboro e identificar las
cuatro cámaras presentes.
Establecer por lo menos 1 función de cada cámara identificada.
Materiales
-
-
Estudiante: licuado de piña hervido y sin hervir, gelatina transparente
cocinada (que quede bien dura), zanahoria, papa, hígado (crudo y
cocinado), papaina comercial, estómago de vaca (si es posible con
esófago incluido).
Laboratorio: tubos de ensayo, vidrios de reloj, cuchillo, pinzas, peróxido
de hidrógeno, solución de almidón, goteros.
Las enzimas proteolíticas actúan sobre las proteínas catalizando la hidrólisis y
rompiendo los enlaces polipeptídicos. ¿Qué les pasará a las proteínas?
_______________________________________________________________.
Para estudiar el efecto de este tipo de enzimas utilizaremos dos enzimas de
origen vegetal. Una presente en el jugo de piña, ananasa, y otra presente en la
lechosa, papaina.
PROCEDIMIENTO
PARTE I: Acción de la ananasa y la papaina
Tome cuatro vidrios de reloj con un poco de gelatina en forma de gel. Al no. 1
agregue tres goteros de jugo de piña sin hervir y al no. 2 tres goteros de jugo
de piña hervido, al no. 3 agregue un poco de papaina y al no. 4 déjelo como
control.
Al cabo de 10 minutos:
1. ¿En cuál de los platillos se ha observado un cambio? ¿En qué tiempo?
¿A qué atribuyes el cambio?
2. ¿Sobre cuál grupo de moléculas actúa la ananasa y la papaina?
3. ¿Qué utilidad le dan en los hogares a la propiedad de estas enzimas
vegetales?
33
PARTE II: Acción de las peroxidasas
Las peroxidasas son enzimas presentes en casi todos los tejidos vegetales y
animales y que actúan sobre el peróxido de hidrógeno (H2O2). El peróxido de
hidrógeno es un producto químico que se forma continuamente como
subproducto en las reacciones de las células vivas. Es tóxico y la célula debe
descomponerlo inmediatamente antes que la destruya. Esta reacción la realiza
la célula por medio del catalizador, la catalasa. Esta enzima reduce el peróxido
de hidrógeno a agua y oxígeno.
La reacción de la catalasa en la descomposición del peróxido de hidrógeno es:
2 H2O2 → 2 H2O + O2
Corte pequeños trocitos de aproximadamente de 0.5cm de papa, zanahoria e
hígado crudos, coloque cada uno dentro de un tubo de ensayo grande.
Agregue a cada tubo de ensayo 5cc de peróxido de hidrógeno. Repita el mismo
procedimiento pero ahora con los trocitos de materiales hervidos.
4. ¿En cuáles de ellos se observan burbujas? ¿Qué gas es ese?
5. Explique que ha sucedido?
6. Frecuentemente se utiliza peróxido de hidrógeno como antiséptico y se
observa que al aplicarlo a una herida se produce un burbujeo ¿qué indica
este hecho?
PARTE III: Disección de Estómago
La vaca lechera y otros animales como ovejas, cabras, búfalos, camellos y
jirafas son herbívoros cuyas dietas están compuestas principalmente de
materia vegetal. Muchos herbívoros también son rumiantes. Los rumiantes son
fácilmente identificados porque mastican la comida aún cuando no ingieren
alimentos. Esta acción de masticación se llama rumiación y es parte del
proceso que permite al rumiante obtener energía de las paredes de las células
de las plantas, también llamadas fibras.
Estos poseen un estómago especializado que es utilizado para la fermentación
(digestión bacteriana) de la celulosa. Su estómago esta dividido en 4 cámaras
especializadas.
34
Ejercicio No. 1: Identifique las 4 cámaras y diga por lo menos una función de
cada una. Identifique además, el esófago, esfínter pilórico y el duodeno en uno
de los dibujos.
Primera Cámara: Rumen
Función:
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
____________________________________.
Segunda Cámara: Retículo
Función:
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
____________________________________.
Tercera Cámara: Omaso
Función:
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
____________________________________.
35
Cuarta Cámara: Abomaso
Función:
_____________________________________
_____________________________________
_____________________________________
____________________________________.
36
PRÁCTICA NO. 8
RESPIRACIÓN ANAEROBICA Y AEROBICA
1. Respiración Anaerobica
Las células necesitan energía para realizar sus funciones vitales. Esa energía
la extraen de las moléculas de nutrientes orgánicos que obtienen del ambiente.
Gran parte de la energía química liberada en el metabolismo de los nutrientes
se transfiere al adenosín trifosfato.
Un ejemplo de esto se presenta en las células musculares. Durante el
ejercicio extremo como es en el atleta que disputa carreras de velocidad. Al
correr respiramos mucho para acrecentar el aporte de oxígeno, pero este
aumento puede no bastar para cubrir las necesidades inmediatas de las
células que siguen trabajando, acumulando así lo que se conoce como una
deuda de oxígeno.
La glucólisis prosigue utilizando la glucosa liberada por el glicógeno que se
convierte en ácido pirúvico y finalmente en ácido láctico originando agotamiento
muscular el cual a medida que se acumula deprime los niveles de pH del
músculo y reduce la capacidad de las fibras musculares para contraerse,
originado sensación de fatiga.
Respiración Anaerobica
Levadura + Glucosa………………………..alcohol etílico + CO2 + ATP
Tejido Muscular + Glucosa……………………….ácido láctico + CO2 + ATP
Cuando las levaduras crecen en ausencia de oxígeno su energía procede
únicamente de la respiración anaerobia de azúcares tales como la glucosa, la
cual se degrada hasta alcohol etílico y bióxido de carbono. Si se le suministra
oxígeno, el alcohol etílico se metaboliza por medio de pasos enzimáticos de la
respiración aerobia con liberación de una cantidad considerable de energía útil.
Investigue y Estudie
¡Advertencia! Estas preguntas pueden incluirse en un pruebín prelaboratorio. Persona que no pase el pruebin pre-laboratorio NO tiene
derecho a realizar las disecciones de la práctica en curso
1- Consultar en Solomon et al., 2001. Capítulo 7: 156-175. Estudiarse el
capítulo en cuestión para examinarse del mismo en el laboratorio.
Además, consulte las páginas para estudiar la morfología y función del
corazón (914-918 pp) y los pulmones (965-970 pp.).
2- ¿La respiración es un acto voluntario o involuntario? ¿Qué parte de
nuestro organismo controla la respiración?
3- ¿Cuáles son las partes del sistema respiratorio humano?
37
4- ¿Cómo pasa el oxígeno de los pulmones a la sangre?
5- ¿Tienen los pulmones la misma forma y tamaño?
6- De acuerdo a la siguiente fórmula: O2 + Glucosa -------------- CO2 +H2O
(Respiración). Describa el o los procesos por los cuales pasa el oxígeno
y la glucosa para producir energía. Esta es una pregunta de desarrollo,
en la cual se deben de incluir los términos de glucólisis, ciclo de Krebs,
fosforilación oxidativa, etcétera.
7- Cuando inspiramos, ¿cuál es el gas que para ser utilizado en la
respiración entra en nuestros pulmones?
8- Dibuje y señale las partes de un corazón y un pulmón. En este
laboratorio se realizará la disección de un corazón y los pulmones, por lo
que es de suma importancia que lleven aprendidas las partes de cada
uno de estos órganos.
9- ¿Qué es la sístole? ¿Qué es la diástole?
10- Explique el proceso de la respiración desde el punto de vista fisiológico.
¿Por dónde pasa el oxígeno desde que lo inspiramos hasta que llega a
la sangre? ¿Qué función cumple el pulmón en la respiración? ¿Qué
función realiza el corazón dentro de la respiración?
11- ¿Cuál es el interés médico en los estudios de función pulmonar?
12- ¿Porqué cuando hacemos deportes respiramos más rápido y nuestro
corazón late más rápido?
Objetivos
-
Comprobar la degradación de los carbohidratos en ausencia de O2.
Comparar las diferencias del consumo de oxígeno entre un individuo que
está en reposo y cuando está en actividad.
Identificar y comparar el tamaño, forma y tipo de tejido de las principales
partes anatómicos del corazón y los pulmones.
El objetivo de la disección no sólo es para observar la anatomía, pero
también para asociar la estructura con la función.
Materiales
-
Estudiante: levadura fresca, pulmones y corazón de vaca o cerdo (un
pulmón y un corazón por mesa de trabajo).
Laboratorio: tubos de ensayo grandes y pequeños, agua destilada,
glucosa (dextrosa), hidróxido de sodio, hidróxido de sodio al 0.04%,
gradilla, goteros, cilindro graduado, matraz, sorbete, fenolftaleina,
bureta, kit de disección, guantes de goma o látex.
PROCEDIMIENTO
PARTE I:
Cada grupo de estudiantes tomará tres tubos de ensayo grandes y tres
pequeños. Numere del 1 al 3. Eche en los tubos pequeños 2cc de levadura en
cada uno. Luego vierta en el tubo no. 1, 1cc de agua; en el tubo no. 2, 1cc de
glucosa y en el tubo no. 3, 1cc de hidróxido de sodio. Coloque cada uno de los
38
tubos de ensayo pequeños en uno grande de la misma forma que su profesora
le indicará. Coloque los tubos sobre una gradilla y observe cada 15 minutos.
1. Analice y discuta con su compañero de trabajo lo que ha pasado al final del
experimento.
2. Respiración Aerobica: Disección de Pulmones y Corazón
El mecanismo de la respiración tiene como objetivo proveer un flujo
ininterrumpido de oxígeno desde el medio ambiente a las células. Para llevar a
cabo esta función se combinan entre sí el pulmón, la sangre y las mitocondrias.
El pulmón es el órgano intercambiador de gases, la sangre permite el
transporte de oxígeno a los tejidos y las mitocondrias permiten la utilización del
mismo.
Colóquese en el lugar de la primera persona que abrió un corazón e intente
averiguar qué son los diferentes componentes del mismo, cómo funciona cada
uno, su composición, e incluso la textura de cada una de las partes que
observa, y cómo la textura contribuye a su función.
PROCEDIMIENTO
PARTE I: Disección de Pulmones
Coloque todas las herramientas de disección en la mesa de trabajo para su
más cómoda utilización. Lave el pulmón en caso de tener exceso de sangre y
luego colóquelo en la bandeja de disección. Retire todo material que no
pertenezca al kit de disección para que la mesa de trabajo este más cómoda.
Tabule el pulmón derecho y el izquierdo, ya que a medida que se realice la
disección puede ser que se confundan las partes. Separe los pulmones,
teniendo cuidado de preservar el acceso a los bronquios.
Haga un corte para abrir los pulmones y trate de exponer los bronquios como le
indique su instructora.
Dibuje un solo pulmón, ya sea el derecho o el izquierdo. Señale las partes del
pulmón en el dibujo y complete la hoja de trabajo.
39
Ejercicio No. 1: Hoja de Trabajo
Llenar el formulario siguiente de la mejor manera que pueda. Describir
brevemente las características más notables que usted pudo observar en las
disecciones:
Estructura Pulmonar Cantidad
Tamaño
Comentario
(número)
1) Tráquea
2) Bronquios
Principales
3) Bronquiolos o tubos
bronquiales
4) Alvéolos
- Incluyan en su dibujo del pulmón los vasos sanguíneos observados y explique
¿cuál es la relación entre estos vasos sanguíneos y los bronquios/bronquiolos?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
Esquema del Pulmón
40
PARTE II: Disección de un Corazón de Cerdo/Vaca
Lave el corazón en caso de tener exceso de sangre y luego colóquelo en la
bandeja de disección. Retire el pulmón de la mesa de trabajo y coloque el
corazón. Separe cuidadosamente el corazón del resto del tejido y realice la
disección, dejando al menos unos centímetros de los mayores vasos y venas
que se encuentren pegados al corazón. Tenga especial cuidado en mantener
todas las cámaras del corazón pegadas.
Ejercicio No. 2: Para realizar la disección del corazón seguir las instrucciones
del material que sigue:
¡Advertencia! No realice la disección sin la autorización del profesor(a) o
el monitor(a). La calidad de su disección se tomará en cuenta para la nota
de esta práctica. No juegue con el material de estudio.
El corazón de cerdo/vaca, como un corazón humano, tiene cuatro
compartimientos y cuatro válvulas. Al músculo de su corazón se le llama el
miocardio. La mayor parte del miocardio está situado en los ventrículos
(Macleod, 2007). Cada célula del corazón late independientemente entre sí
pero todas sincronizadas entre sí.
Paso 1: Dibuje el lado izquierdo y derecho del corazón. Marque la localización
de la aorta y las aurículas derecha e izquierda y ambos ventrículos en la parte
inferior. Si se puede marque las arterias aórticas o carótidas y pulmonares, así
como las venas pulmonares y la vena cava superior.
Lado Derecho del Corazón
Lado Izquierdo del Corazón
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Paso 2: La primera incisión - estudiar el lado derecho del corazón
- Corte el ventrículo derecho desde el ápice del corazón (en la parte inferior)
hacia arriba, permitiendo que observemos el interior del lado derecho del
corazón.
- Localice la válvula tricúspide en el corazón. Tome en cuenta que esta
válvula permite que la sangre fluya de la aurícula derecha hacia el ventrículo
derecho. De acuerdo a esto ¿dónde se encuentra esta válvula?
De acuerdo a lo estudiado anteriormente anote lo que observa en el lado
derecho del corazón.
- Una vez que la sangre llegó al ventrículo derecho ¿hacia dónde sale la
sangre?
Paso 3: La válvula pulmonar
- Identifique la válvula pulmonar entre la arteria pulmonar y el ventrículo
derecho.
- Corte la válvula desde el tope del ventrículo derecho por una incisión a través
del miocardio por debajo de la válvula. La válvula consiste en tres cúspides,
que son aletas finas de tejido conectivo. Debido a la forma de las cúspides, la
válvula pulmonar se describe como siendo semilunar (Macleod, 2007). Dibuje
lo que observa y señale las cúspides.
La válvula pulmonar
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Paso 4: Las arterias coronarias
Antes de que pasemos al lado izquierdo del corazón, vamos a observar las
arterias coronarias (Macleod, 2007). Señale las arterias coronarias en el dibujo
de arriba.
Paso 5: Vista superior del corazón
Si miras de arriba hacia abajo la parte de arriba del corazón, podrás observar la
aorta flanqueada por la aurícula derecha y la aurícula izquierda en la parte
izquierda de la aorta. Las aurículas son los sacos rojos que se asientan encima
del corazón al lado de las arterias (Macleod, 2007).
Paso 6: Disección en el ventrículo izquierdo
Haga una incisión longitudinal que se extienda desde el ápice del corazón (en
la parte inferior) hasta la parte superior del ventrículo izquierdo, luego siga la
incisión para arriba en la aurícula permitiéndonos observar el lado izquierdo del
corazón (Macleod, 2007). ¿Qué puede observar en este lado del corazón que
no observó en el lado derecho?
Paso 7: La válvula mitral
La válvula mitral se coloca entre la aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo
(Macleod, 2007). Dibújela.
Válvula Mitral: Observaciones
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Paso 8: La válvula aórtica
La sangre fluye desde el ventrículo izquierdo hasta la aorta que se encarga de
distribuir la sangre a todo el cuerpo. La válvula aórtica asegura que la sangre
no fluya desde la aorta hasta el ventrículo izquierdo. ¿Puede usted identificar
ésta válvula?, dos de sus tres cúspides son claramente visibles (Macleod,
2007).
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