Download Área: Ciencias Naturales Asignatura: Biotecnología Título Profesor

Área: Ciencias Naturales
Asignatura:
Biotecnología
Título
Biotecnología
Profesor:
Alumno:
División:
Curso 2do Año
1er cuatrimestre 2010
http://biotecnologiaenort.blogspot.com
http://campus.belgrano.ort.edu.ar/cienciasnaturales/biotecno
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¿Qué sabemos sobre...
...qué es la
biotecnología?
...qué son los
microorganismos?
...dónde los
encontramos?
...qué
microorganismos
conocés?
...qué es un
antibiótico?
...conocés algún
microorganismo
útil para la
actividad
humana?
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ACTIVIDAD N°1: ¿Qué es la biotecnología?
Leé atentamente el siguiente texto y luego resolvé las consignas que figuran al final del
mismo.
“Biotecnología" es una palabra larga y que "suena" difícil. Sin embargo, si se analiza por
partes es más fácil entender qué significa. Bio quiere decir vida, y biología es el estudio de
los seres vivos. El término Tecnología se refiere a las herramientas o técnicas que se usan
para fabricar o producir algo. Entonces, si se junta todo se podría definir la biotecnología
como las herramientas o técnicas que emplean a los seres vivos para obtener algún
producto o servicio útil para el ser humano.
Los seres vivos que participan en estas técnicas son microorganismos (bacterias, hongos,
levaduras), plantas y animales. Y lo que se obtiene son alimentos, medicamentos y otros
productos útiles para las personas y para el ambiente en general.
En realidad, la biotecnología no es algo nuevo. Desde hace miles de años el hombre
aprovecha la capacidad de algunos microorganismos para fermentar las uvas y obtener un
producto como el vino. También es biotecnología la fabricación de cerveza a partir de la
fermentación de cereales que el hombre empezó a elaborar hace 4.000 años, y la
fermentación de jugo de manzanas para la fabricación de sidra. En todos estos procesos
intervienen microorganismos que transforman componentes del jugo de frutas o de
cereales en alcohol (fermentación)
También es biotecnología la fabricación de pan mediante el uso de levaduras y la
elaboración de quesos mediante el agregado de bacterias. El yogur también es un producto
que se obtiene mediante procesos biotecnológicos desde la antigüedad.
Aunque en ese entonces los hombres no entendían cómo ocurrían estos procesos, ni
conocían la existencia de microorganismos, podían utilizarlos para su beneficio. Estas
aplicaciones constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en la
obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos microorganismos. Se
puede definir la biotecnología tradicional como “la utilización de organismos vivos para la
obtención de un bien o servicio útil para el hombre”.
BIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL APLICADA A LA INDUSTRIA
La biotecnología se aplica a diferentes ramas de la industria: alimenticia, textil,
detergentes, combustibles, plásticos, papel, farmacéutica. En general lo que se usa
son productos del metabolismo de los microorganismos. Por ejemplo, algunas de las
aplicaciones de la biotecnología tradicional a la industria son:
 El alcohol, que se puede usar para la industria alimenticia o farmacéutica, pero
también como combustible (en Brasil se produce alconafta a partir de la caña de
azúcar).
 Producción de yogures probióticos en los que se usa el microorganismo entero que
está presente en el producto final.
 A partir de microorganismos se pueden fabricar ácidos orgánicos para diferentes
aplicaciones, como el ácido cítrico para endulzar gaseosas y golosinas y también
para ser usado como conservante alimenticio.
 Muchos antibióticos son fabricados por microorganismos, como la penicilina que la
fabrica un hongo del género Penicillium.
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 La mayoría de los plásticos se producen a partir del petróleo, pero actualmente se
utilizan también microorganismos para fabricar plásticos biodegradables.
Actualmente, los científicos comprenden mucho mejor cómo ocurren los procesos
biológicos que permiten la fabricación de productos biotecnológicos. Esto les ha permitido
desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o imitar algunos de esos procesos y lograr
una variedad mucho más amplia de productos. Los científicos hoy saben, además, que los
microorganismos tienen características específicas que permiten emplearlos
eficientemente en procesos industriales*. Estos conocimientos dieron lugar al desarrollo de
la biotecnología moderna.
LA BIOTECNOLOGÍA
MODERNA
A diferencia de la biotecnología tradicional, la biotecnología moderna surge en la década
de los ’80 y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto ingeniería genética, para
modificar y transferir genes de un organismo a otro. El siguiente esquema resume la
definición actual del término biotecnología:
Biotecnología tradicional
Empleo de organismos
para la obtención de un
producto útil para el ser
humano
+
Biotecnología moderna
Es la que emplea las
técnicas de ingeniería
genética
La biotecnología es el empleo de
organismos vivos para la obtención
de un bien o servicio útil para el
hombre, e incluye la producción de
proteínas recombinantes, el
mejoramiento de cultivos vegetales
y del ganado y el empleo de
organismos para limpiar el medio
ambiente.
A través de la biotecnología moderna es posible producir insulina humana en bacterias y,
consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. Por ingeniería genética también
se fabrica la quimosina, enzima clave para la fabricación del queso y que evita el empleo
del cuajo en este proceso. La ingeniería genética también es hoy una herramienta
fundamental para el mejoramiento de los cultivos vegetales. Por ejemplo, es posible
transferir un gen proveniente de una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz Bt.
En este caso, los bacilos del suelo fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto
que normalmente destruyen los cultivos de maíz. Al transferirle el gen correspondiente,
ahora el maíz fabrica esta proteína y por lo tanto resulta refractaria al ataque del insecto.
La biotecnología moderna avanza y, en la actualidad, son muchos los países que utilizan las
técnicas de ingeniería genética para la obtención de diferentes productos que tienen
aplicación en la producción de alimentos, de medicamentos, y de productos industriales.
*
Podés obtener más información leyendo la entrada “¡Microorganismos!” del blog de Biotecnología.
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A partir del texto y la información de la entrada “¡Microorganismos!” del blog, resolvé las
siguientes consignas:
1. ¿A qué se denomina biotecnología tradicional?
2. ¿Qué características de los microorganismos permiten su utilización en procesos
biotecnológicos?
3. Escribí ejemplos de algunos productos que se obtengan a través de la biotecnología
tradicional, y que se emplean en diferentes industrias.
4. ¿Cuál es la principal diferencia entre la biotecnología tradicional y la moderna?
5. Da 3 ejemplos de productos obtenidos por biotecnología moderna.
ACTIVIDAD N°2: Novedades de Biotecnología
2 A) ¿Cómo "funciona" la biotecnología?
En la actualidad, los científicos que investigan en biotecnología estudian y trabajan sobre
el material genético, o ADN, de los organismos. Más precisamente, trabajan con los genes
de los seres vivos. Los genes se encuentran en todas las células de todos los seres vivos, y
serían como las "recetas" que hacen que un organismo sea cómo es.
Más precisamente, los genes son fragmentos del ADN, y tienen la información que
determina las características y funciones del organismo. Por ejemplo, hay genes que
determinan el color de ojos, la forma de las alas, el color de las flores, el tamaño de los
frutos, el crecimiento del individuo, la tolerancia al frío o al calor, los mecanismos de
defensa, y mucho más.
¿Qué puede hacer un investigador con estos genes? Por ejemplo, pasar un gen de un
individuo al otro. ¿Para qué haría esto? Si un organismo tiene una característica que es
beneficiosa y otro organismo diferente no la tiene, se puede pasar esa característica de
uno al otro y así mejorarlo. En realidad, lo que se transfiere de un organismo al otro es el
gen que tiene la información para que ese producto beneficioso se fabrique en el
organismo receptor. Al organismo "transformado" se lo llama transgénico o recombinante
(porque combina material genético de otro organismo). Por ejemplo, se puede insertar un
gen específico en una planta que la ayude a adaptarse a las condiciones del ambiente, o
hacerla más resistente a una peste, o hacer que sea más nutritiva. La planta así
transformada se dice que es transgénica o también se la llama OGM, siglas de "organismo
genéticamente modificado".
¿En qué puede ayudar la biotecnología?
Aunque la mayoría de la gente no lo sabe, hay muchos productos biotecnológicos que ya
están disponibles, y muchos más que están en investigación. En general, se puede decir
que la biotecnología en la actualidad se emplea para:
1) mejorar el crecimiento de cultivos que se usan como alimentos;
2) contribuir al cuidado y limpieza del medio ambiente;
3) producir alimentos más nutritivos que contribuyen con la salud;
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4) obtener nuevos medicamentos y vacunas;
5) fabricar productos para diferentes industrias.
Algunos casos concretos
La biotecnología es una realidad. De hecho, los primeros productos de la biotecnología ya
cumplieron más de 20 años. En la actualidad mediante la biotecnología se obtienen plantas
resistentes a enfermedades o que toleran el tratamiento con herbicidas (como la soja, el
maíz y el algodón), o plantas que fabrican sus propios insecticidas (maíz y algodón). Esto no
solo favorece al cultivo que crece mejor, sino que además favorece al medio ambiente ya
que así se reduce la cantidad de productos químicos que se deben usar para controlar las
plagas y las malezas.
La biotecnología también está ayudando a producir cultivos que ayudan a la salud del
consumidor. Por ejemplo, el "arroz dorado" que tiene vitamina A y puede ayudar a
poblaciones que sufren enfermedades severas por carencia de esta vitamina; papas que
absorben menos aceite; maní que no produce alergias, e incluso cultivos como bananas que
actuarían como vacunas. Es decir, comer una banana ¡en lugar de recibir un pinchazo!
La biotecnología también llegó a los productos de limpieza: a los detergentes en polvo para
lavar la ropa se les agrega enzimas obtenidas en organismos transgénicos que ayudan a
disolver manchas. También se obtienen mediante biotecnología enzimas que ablandan la
tela de los jeans, o le dan diferentes texturas al papel y también bacterias que limpian el
medio ambiente contaminado.
La biotecnología en Argentina
La Argentina es uno de los principales productores de cultivos transgénicos. Ocupa el
segundo lugar en el mundo, después de Estados Unidos. En Argentina el principal cultivo
transgénico es la soja tolerante al herbicida llamado glifosato, y también se cultivan maíz y
algodón transgénicos. Además, se obtuvieron en Argentina terneros transgénicos que
producen en su leche la hormona de crecimiento humana. La biotecnología está en pleno
crecimiento y aún se esperan muchas novedades interesantes en los próximos años.
2 B) Leé los siguientes artículos, y respondé las preguntas del final
Pampa Mansa, una vaca clonada
En agosto de 2002 la compañía Argentina de Biotecnología Bio Sidus anunció el nacimiento
de su primer ternero clonado en un campo de Buenos Aires, Argentina.
La vaca clonada pertenece a la raza Jersey y fue bautizada “Pampa”. Esta clonación es
parte de un proyecto que apunta a producir hormona de crecimiento humana mediante la
introducción del gen humano (que codifica para la hormona de crecimiento humano) en el
genoma de la ternera.
En octubre de 2003, Bio Sidus anunció que Pampa Mansa estaba produciendo leche con
buena cantidad de hormona de crecimiento humana.
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Petunias transgénicas tolerantes a heladas
El grupo de investigadores de la Universidad de Toledo (Ohio, Estados Unidos) creó
petunias que sobreviven a temperaturas muy bajas. A través de la introducción de un gen
proveniente de la planta Arabidopsis thaliana, la cual es tolerante a condiciones extremas
como: bajas temperaturas, alta salinidad y sequías. Lograron que las petunias
sobrevivieran a esas condiciones extremas. Las plantas tolerantes a heladas les permitirían
a los productores reducir la temperatura de los invernaderos considerablemente. "Suena
interesante", declaró Gene Klotz, propietario de Klotz Flower Farm. "Los costos de
calefacción hoy constituyen al menos el 35% de los costos totales de la producción". Las
petunias serán ensayadas por el Departamento de Agricultura, que además financió el
proyecto. Probarán a qué temperatura pueden cultivarse y cómo crecen y cuánto tiempo
las petunias transgénicas sobreviven a esa temperatura.
1. ¿A qué tipo de técnica, tradicional o moderna, se refieren estos artículos?
2. ¿Dónde se realizan estos desarrollos?
3. ¿Cuál es el organismo modificado en cada caso?
4. ¿Cuál es la modificación practicada?
5. ¿Cuál es el organismo de origen, del cual se obtiene el gen de interés?
6. ¿Cuáles son las ventajas que ofrecería el nuevo producto (al consumidor y/o al
productor)?
ACTIVIDAD N°3: Crecimiento de microbios del ambiente
El objetivo de esta experiencia es comprobar la presencia de microbios en el ambiente,
procedentes de diferentes fuentes.
Materiales:






6 placas de Petri u otros recipientes poco profundos con tapa
agar
una varilla metálica
hisopos esterilizados
leche o yogur
un trozo de papa u otro vegetal cocido (dejar varios días en un recipiente con agua)
Procedimiento (se trabaja siempre en condiciones de esterilidad):
1. Placa 1: no abrir; dejarla cerrada durante toda la experiencia.
Placa 2: dejarla abierta sobre una mesada del laboratorio durante toda la
experiencia.
Placa 3: toser dentro y cerrar inmediatamente.
Placa 4: distribuir suavemente sobre el agar una pequeña gota de leche o
yogur con un hisopo o la varilla metálica (esterilizada en alcohol o fuego).
Cerrar inmediatamente.
Placa 5: tomar una pequeña gota de agua en la que se dejó pudrir la papa y
pasarla suavemente sobre el agar (como en la placa 4). Cerrar
inmediatamente.
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2. Dejar las placas a temperatura ambiente durante 7 días. Luego observar los
resultados y responder las preguntas que se encuentran a continuación.
a. ¿Cuál es el objetivo de la placa 1?
b. ¿De dónde provienen los microbios que crecen sobre la placa 2?
c. ¿De dónde provienen los microbios que aparecen sobre la placa 3?
d. ¿Se notan diferencias entre las colonias provenientes de diferentes orígenes?
e. ¿Podrían ser patógenas las bacterias que crecen en la placa 4? ¿Por qué?
ACTIVIDAD N°4: ¿Qué son los antibióticos?
La mayoría de las personas conoce acerca de la existencia de antibióticos, y su empleo es
un hecho frecuente en el mundo entero desde hace varios años. La biotecnología, por su
parte, se considera un desarrollo reciente. Sin embargo, la biotecnología se encuentra
presente en la vida cotidiana más de lo que la gente se imagina, desde hace muchos años.
Por ejemplo, pocos conocen la relación que existe entre los antibióticos y la biotecnología.
Para comprender este vínculo, se debe recordar a qué se llama biotecnología y definir qué
es un antibiótico.
La biotecnología se define tradicionalmente como “el empleo de organismos vivos para la
obtención de un bien o servicio útil para el hombre”.
Los antibióticos pueden definirse como moléculas con actividad antimicrobiana y,
originalmente, son el producto del metabolismo de hongos y bacterias, capaces de inhibir
en pequeñas dosis los procesos vitales de ciertos microorganismos, destruyendo o
impidiendo su desarrollo y reproducción.
Qué nos cuenta la historia sobre la aparición de los antibióticos…
Remontémonos a 1911 junto con Alexander Fleming: el científico trabajaba en su
laboratorio con un cultivo de bacterias, cuando accidentalmente se introdujo un hongo
microscópico en la caja de Petri. Fleming, obviamente no se dio cuenta de lo sucedido
hasta unos días más tarde, al observar que algunas de las bacterias cercanas al hongo (ya
desarrolladas y visibles) no habían formado colonias. El hongo que inhibía el crecimiento
bacteriano fue identificado como Penicilium notatum
y la sustancia fue llamada
penicilina. Interesado en este hallazgo, Fleming cultivó los hongos para poder aislar la
penicilina, pero la tarea le resultó muy difícil y abandonó el intento. Diez años más tarde,
en 1940 dos investigadores estadounidenses lograron purificar la penicilina, que comenzó a
industrializarse. La segunda guerra mundial fue un gran incentivo para la producción
masiva de penicilina, que logró evitar las infecciones de heridas y salvó innumerables
vidas. A partir de este experimento se investigó una gran cantidad de hongos, de los cuales
derivan otros antibióticos utilizados actualmente. Por este descubrimiento, Fleming ganó el
Premio Nobel en 1945.
Tanto hongos como bacterias liberan espontáneamente distintas sustancias que se utilizan
para producir antibióticos. De este modo, sustancias producidos por algunas bacterias y
hongos se emplean para destruir a otras bacterias.
En la actualidad, la penicilina se obtiene por técnicas de biotecnología, tal como se
muestra en el siguiente esquema:
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Ahora respondé:
1) ¿Qué error de procedimiento cometió Fleming que lo llevó al descubrimiento
de la penicilina?
2) ¿Por qué la producción de penicilina se considera un proceso biotecnológico?
3) ¿Por qué hasta 1940 no se pudo producir la penicilina a escala industrial?
ACTIVIDAD N°5: ANTIBIOGRAMA
Antes de realizar la actividad, ingresá al campus de Ciencias Naturales (Biotecnología) y leé
el material acerca de antibiogramas.
Las bacterias no pueden verse a simple vista. Sin embargo, es posible observar sus colonias,
que son agrupaciones de bacterias que se originan a partir de la multiplicación de una
bacteria original (son genéticamente iguales).
Para obtener colonias en el laboratorio se siembran bacterias en agar (medio de cultivo
sólido que contiene los nutrientes necesarios para el crecimiento bacteriano).
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Para medir la efectividad de un antibiótico sobre un tipo de bacteria, se realiza un
antibiograma. Para ello se hacen crecer bacterias genéticamente iguales sobre una
superficie de agar contenida en una caja de Petri y se colocan sobre ella discos embebidos
en diferentes antibióticos (discos de antibiograma). Luego se la incuba a una temperatura
similar a la del cuerpo humano (37°C) durante 48 horas. Cuando el antibiótico difunde
fuera del disco, inhibe el crecimiento de las bacterias sensibles, dejando un espacio libre
en el agar (halo de inhibición). Cuanto mayor es el diámetro del halo de inhibición
alrededor del disco más efectivo es el antibiótico frente a ese tipo de bacterias.
¡A trabajar! Te proponemos realizar un Test de sensibilidad a los antibióticos en un cultivo
de una bacteria y la posterior presentación del informe correspondiente.
Materiales necesarios:





Cajas de Petri
Discos de antibiograma
Varilla de vidrio triangular o rastrillo
Ansa rulo
Cultivo bacteriano
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Procedimiento:
1) Sembrar las bacterias para un crecimiento en césped.
2) Colocar un disco de antibiograma sobre el medio ya sembrado.
3) Incubar en estufa a 37ºC por 48hs.
Elaborar un informe del trabajo realizado de acuerdo a las pautas que se encuentran en el
blog (http://biotecnologiaenort.blogspot.com). Al final del mismo incluí las siguientes
preguntas con sus respuestas:
1. ¿Qué creés que sucederá una vez concluida la experiencia? Esquematizá claramente
los resultados
2. Interpretá los resultados obtenidos
3. ¿De qué manera actúan los antibióticos?
4. ¿En qué casos resulta conveniente realizar un antibiograma?
5. ¿Por qué se prueban diferentes tipos de antibióticos?
6. ¿Cómo se podría determinar cuál de los antibióticos examinados es el más efectivo?
7. Suponiendo que se encuentra en el cultivo un tipo de bacteria resistente a los
diferentes antibióticos conocidos. ¿Qué se debería hacer para lograr eliminar a este
tipo de bacterias?
ACTIVIDAD Nº6: COMPROBANDO LA EFICACIA DE LOS PRODUCTOS DE LIMPIEZA
Diseñá una experiencia que te permita comprobar la eficacia de los diferentes productos
de limpieza que se utilizan en el hogar y que permiten eliminar gérmenes.
Respondé: ¿Qué diferencia hay entre un antibiótico y un antiséptico?
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ACTIVIDAD Nº7: OBSERVACIÓN DE LEVADURAS AL MICROSCOPIO
Las levaduras son seres vivos, unicelulares
que se reproducen asexualmente mediante
un proceso conocido como gemación que
consiste en la formación de brotes o yemas
que luego se desprenden de la célula
original para formar un nuevo organismo
independiente.
Es posible observar las levaduras al
microscopio y, en algunos casos, detectar
los brotes que están en proceso de
Levaduras en división
formación.
Materiales:
 levaduras (bloques o sobres que se compran en comercios)
 agua tibia
 azúcar
 portaobjetos y cubreobjetos
 microscopio

Procedimiento:
1. Preparar una mezcla con una pizca de levaduras, una cucharada de agua tibia y una
pizca de azúcar.
2. Dejar reposar 5-10 minutos.
3. Colocar sobre el portaobjetos y cubrir con el cubreobjetos.
4. Observar bajo el microscopio con un objetivo de fuerte aumento.
5. Dibujar lo que se observa.
Nota: en caso de no poder observar claramente se debe probar alternativas para mejorar el
preparado, por ejemplo, variando la cantidad de levadura que se coloca en la muestra.
Preguntas para el análisis de la experiencia
1. ¿Qué se observa al microscopio?
2. ¿Por qué se coloca agua y azúcar al preparado? ¿Cuál es la función de estos
componentes?
3. Teniendo en cuenta que las levaduras son seres vivos, ¿por qué no se reproducen cuando
se encuentran en la góndola del supermercado? (relacionar con la respuesta a la pregunta
anterior).
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ACTIVIDAD N°8: ENZIMAS
¿Qué son las enzimas y qué función cumplen?
Las enzimas son una clase especial de proteínas que aceleran la velocidad de las reacciones
químicas que ocurren en una célula, tales como degradación, transformación y síntesis de
diferentes compuestos. Por esto se las conoce como “catalizadores biológicos”.
Las enzimas ayudan en procesos esenciales tales como la digestión de los alimentos, el
metabolismo, la coagulación de la sangre y la contracción muscular. El modo de acción es
específico ya que cada tipo de enzima actúa sobre un tipo particular de reacción y sobre un
sustrato específico.
Para realizar su función, una enzima reconoce una molécula específica, llamada sustrato.
Cada enzima se une a su sustrato específico en el sitio activo y provoca en él un cambio
químico, por el cual se obtiene un producto. El cambio implica la formación o rotura de un
enlace entre los átomos de la molécula.
La enzima que participa en la reacción no sufre modificaciones, y puede volver a actuar
sobre otro sustrato del mismo tipo. En ausencia de las enzimas, las reacciones bioquímicas
serían extremadamente lentas y la vida no sería posible. Las enzimas pueden aumentar la
velocidad de las reacciones en un millón de veces.
Enzima
Enzima
Sustrato
Complejo
Enzima/Sustrato
Productos
Cada tipo de enzima funciona óptimamente a una determinada temperatura; si la
temperatura del medio en el que está la enzima se aleja de la óptima, la enzima disminuye
su actividad.
Las enzimas son proteínas que tiene la función de catalizadores biológicos, que aceleran
reacciones químicas, haciendo que el proceso sea más rápido y eficiente que cualquier otro
proceso
químico.
Las
enzimas
se
utilizan
habitualmente
en
los
detergentes o polvo para lavar la ropa. Por ejemplo, lipasas para sacar manchas de grasas,
proteasas para sacar manchas de proteínas, etc. Cada tipo de enzimas tienen un rango de
temperaturas dentro del cual es activa. En la temperatura óptima actúa al 100% y al
alejarse de esa temperatura disminuye su función.
 Para determinados procesos en los cuales se necesitan temperaturas extremas, se
van a emplear enzimas provenientes de organismos extremófilos que pueden actuar
a temperaturas extremas (altas o bajas). Por ejemplo, la ropa de hospital que
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requiere esterilización se lava con productos que tengan enzimas que funcionen a
temperaturas altas, mientras que el lavado en agua fría emplea enzimas
provenientes de microorganismos que se desarrollan a temperaturas bajas.
 En la industria alimenticia también se usan enzimas. Por ejemplo en la etapa final
de la fabricación de jugos cuando hay que sacar los restos de pepitas de frutas antes
de la pasteurización, se emplea la enzima pectinasa que degrada la pectina, el
principal componente de las semillas.
 Las enzimas también se usan en la industria textil para ablandar los jeans. En este
caso se usa celulasa, que degrada la celulosa que es el principal componente de las
células vegetales (entre ellas, las células del algodón que es el principal componente
de la tela de jean). Mediante un proceso controlado (temperatura, tiempo, cantidad
y tipo de celulasa) se logran diferentes texturas de jean.
 También se usa la enzima celulasa en la industria del papel (que está formado por
celulosa) para lograr diferentes texturas.
ACTIVIDAD N°9 A: BIOTECNOLOGÍA Y JABONES EN POLVO
Ya sea por razones estéticas y/o higiénicas, el uso de jabones se remonta a los Babilonios
(2700 AC).
Los jabones sólo llegaron al sur de Europa cinco siglos más tarde. Preparadas
artesanalmente a partir de aceite de oliva y cenizas de laurel, las barras eran artículos de
lujo conocidos por su lugar de origen: jabón de Castilla, jabón de Marsella, etc.
En 1907, se lanza un jabón para el lavado de ropa en el que para facilitar la remoción de la
suciedad se agregaron otros productos químicos.
Las enzimas, así como sus características y propiedades, fueron descubiertas en la segunda
mitad del siglo XIX.
La primera aplicación moderna de estos conocimientos ocurre en 1913, cuando se patentó
un producto que contenía jabón y tripsina (enzima pancreática) pero que tenía varios
defectos: hacía poca espuma, eliminaba solamente las manchas proteicas y causaba
alergias.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
¿Qué tipo de sustancia son las enzimas?
¿Cuál es la función de las enzimas?
¿Qué quiere decir que una enzima es específica? Dar un ejemplo.
¿Cuál es la finalidad del uso de enzimas en los detergentes para la ropa?
Indicar cuáles son las enzimas que se agregan a los detergentes.
¿Cuál es el aporte de la biotecnología moderna en la fabricación de detergentes
enzimáticos?
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ACTIVIDAD N°9 B: ENZIMAS PARA LA ROPA
Mediante esta experiencia se propone comprobar la acción de sustancias biológicas
introducidas en los detergentes sobre los sustratos específicos.
Introducción
Las proteasas son enzimas que aceleran la degradación de proteínas. Muchos fabricantes de
detergentes para lavadoras de ropa las agregan a las formulaciones para remover manchas
derivadas de proteínas como huevo, sangre, etc. Muchas de estas proteasas son derivadas
de cepas bacterianas de Bacillus sp. Las proteasas bacterianas son extremadamente
estables a pH alcalinos, largos períodos de almacenamiento y temperaturas variables. Estas
bacterias también han sido modificadas por ingeniería genética para aumentar la capacidad
de las proteasas que ellas producen, ante la presencia de blanqueadores que de otro modo
podrían afectarlas. La gelatina está compuesta por cadenas proteicas que son fácilmente
degradadas en sus aminoácidos componentes. Se prepara a partir del colágeno, una
proteína presente en tendones y piel de animales.
Materiales
• Frasco o vaso de precipitado de 250 ml.
• Dos tubos o frascos de 100 ml.
• 1 sobre de gelatina con azúcar
• Marcadores
• Detergentes para lavarropas
• Agua
¡Precaución! los detergentes para lavar ropa son extremadamente básicos. No aspirarlos
porque pueden causar daños en las vías respiratorias.
Preguntas previas a la experiencia
1. ¿Qué se supone que sucederá cuando la solución enzimática entre en contacto con la
solución de gelatina? (contituido mayormente por proteínas).
2. ¿Qué debería usarse como control del experimento?
Procedimiento
1. Preparar la gelatina: por cada 50 ml de agua, usar 18 g de gelatina.
2. Llenar dos tubos o vasos de precipitado graduado con 10 ml de la solución de gelatina
cada uno (tubo 1 y tubo 2) y colocarlos en heladera hasta que solidifique.
3. Sacar los tubos de la heladera. La gelatina debe estar sólida.
4. Marcar sobre el vidrio de cada tubo con el marcador la altura de la gelatina sólida.
5. Preparar una jarra con la solución de detergente (10ml de detergente en 90ml agua =
10%).
6. En el tubo 1 agregar 30 gotas de la solución enzimática sobre la gelatina sólida.
7. En el tubo 2 agregar 30 gotas de agua sobre la gelatina sólida.
8. Dejar reposar durante la noche y chequear ambos tubos a las 24 horas. Marcar la
posición de la gelatina sólida.
9. Chequear nuevamente a las 48 horas, y marcar la altura de la gelatina sólida.
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Preguntas para el análisis de la experiencia
1. ¿Cuál es el principal componente de la gelatina?
2. A partir de la respuesta anterior, indicar qué tipo de enzimas tendría el detergente.
3. ¿Qué cambio se pudo registrar en la altura de la gelatina sólida?
4. Se sabe que la materia no desaparece sino que se transforma. ¿Cómo se explica la
variación en la altura de la gelatina?
5. ¿Qué podría suceder si al agregar el detergente se dejara la gelatina en la heladera?
6. ¿Cuál es el objetivo del tubo 2?
7. ¿Cuál debería ser el sustrato si se buscara comprobar la acción de la enzima lipasa, o de
la enzima amilasa?
8. ¿Qué sucedería si se colocara sobre la gelatina un detergente que contenga lipasas?
ACTIVIDAD N°10: LA ACCIÓN DE LAS ENZIMAS DE LAS FRUTAS
Antes de realizar la actividad, ingresá al campus de Ciencias Naturales (Biotecnología) y leé
el material acerca de Enzimas de las Frutas.
Objetivo: Comprobar la acción de enzimas presentes en las frutas
Materiales
• Bowl o cualquier recipiente para preparar la gelatina
• 2 vasos de 100 ml aprox. por grupo
• 1 sobre de gelatina
• Diferentes frutas, una de ellas debe ser kiwi, papaya o ananá
• Agua caliente y fría
Preguntas previas a la experiencia
1. ¿Qué es la gelatina? ¿qué tipo de sustancias la forman?
2. ¿Qué se supone que sucederá cuando las enzimas de las frutas (si es que las tienen)
entren en contacto con la gelatina?
3. ¿Qué se usará como control del experimento?
Procedimiento
1. Cortar en trozos pequeños las frutas para utilizar posteriormente.
2. Preparar la gelatina: disolver el contenido de un sobre de gelatina en 500ml de agua
hirviendo y 500ml de agua fría.
3. Los grupos a los que se les asignó alguna fruta deben mezclar en cada uno de sus vasos
trocitos de la fruta correspondiente, con medio vaso de gelatina.
4. Los grupos a los que no se les asignó ninguna fruta, deben llenar cada vaso con gelatina
hasta la mitad.
5. Dejar reposar en heladera y chequear los resultados la clase siguiente.
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Preguntas para el análisis de la experiencia
1. ¿Gelificó la gelatina que no tenía fruta? ¿y la que tenía banana (o manzana)? ¿y la que
tenía kiwi (o papaya)? ¿Cómo podrías explicar estos resultados?
2. ¿Qué componente de la gelatina responsable de su gelificación fue degradado en los
casos en que no gelificó? ¿por qué?
3. ¿Cuál es el objetivo del vaso con gelatina sin fruta?
4. ¿Cuál debería ser el sustrato si se buscara comprobar la acción de la enzima lipasa? ¿y de
la enzima amilasa?
5. ¿Qué sucedería si se colocara sobre la gelatina un detergente que contenga lipasas? ¿y
uno que contenga proteasas?
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