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FUNDAMENTO TEÓRICO DE LABORATORIO DE BIOLOGÍA 2014 FUNDAMENTO TEÓRICO LABORATORIO DE BIOLOGIA GENERAL I. CONTENIDO TEMÁTICO: 1. BIOSEGURIDAD 2. MATERIAL DE LABORATORIO 3. MICROSCÓPIO COMPUESTO 4. COMPONENTES QUÍMICOS MOLECULARES 5. DETERMINACIÓN DEL pH 6. ESTADO COLOIDAL 7. ACCIONES DE SUPERFICIE 8. CÉLULA 9. ORGANELOS 10. MITOSIS Blgo.MARILÚ CONCHA PÉREZ. Página 1

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FUNDAMENTO TEÓRICO DE LABORATORIO DE BIOLOGÍA 2014

FUNDAMENTO TEÓRICO LABORATORIO DE BIOLOGIA GENERAL

I. CONTENIDO TEMÁTICO:

1. BIOSEGURIDAD

2. MATERIAL DE LABORATORIO

3. MICROSCÓPIO COMPUESTO

4. COMPONENTES QUÍMICOS MOLECULARES

5. DETERMINACIÓN DEL pH

6. ESTADO COLOIDAL

7. ACCIONES DE SUPERFICIE

8. CÉLULA

9. ORGANELOS

10. MITOSIS

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FUNDAMENTO TEÓRICO LABORATORIO DE BIOLOGIA GENERAL

ÍNDICE

Pg.

o BIOSEGURIDAD 04

o MATERIAL DE LABORATORIO 09

o MICROSCÓPIO COMPUESTO 12

o COMPONENTES QUÍMICOS MOLECULARES 17

o DETERMINACIÓN DEL pH 22

o ESTADO COLOIDAL 25

o ACCIONES DE SUPERFICIE 28

o CÉLULA 31

o ORGANELOS 34

o MITOSIS 36

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INTRODUCCIÓN

El estudio de la Biología, como una asignatura básica, en la formación del estudiante universitario se desarrollará en forma teórica y práctica.

En la parte práctica de esta asignatura, se ha tomado en consideración el desarrollo de las “Guía de Prácticas de Biología General” la cual plantea, como objetivo general, iniciar al estudiante en el campo de la investigación en el área de Biología.

Para lograr este objetivo se considera necesario que mediante el desarrollo de las prácticas, el estudiante adquiera la comprensión y el conocimiento de los principios fundamentales de la Biología, así mismo adquiera competencias, los cuales lo estimulen a desarrollar un Pensamiento Científico, pieza clave en la investigación científica.

Considerando que la Guía de Prácticas, está dirigida a los estudiantes del primer ciclo de estudios superiores, el desarrollo de la misma, permitirá con los procedimientos llevados a cabo en el laboratorio, la comprensión y adquisición de los conocimientos de los términos básicos de la Biología.

La guía está orientada a estimular el desarrollo del pensamiento científico, así mismo incentivar la capacidad de crítica y autocrítica y la promoción del trabajo en equipo, con la finalidad de que los estudiantes desarrollen capacidades que les permitan Identificar, analizar, evaluar, planear y proponer soluciones a los problemas de la realidad, procurando siempre el desarrollo del Método Científico

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como elemento fundamental de la investigación, en vías de formar Investigadores altamente calificados en los distintos campos de las ciencias de la salud.

Por lo manifestado, este libro es un complemento de las guías de práctica, el cual permitirá el mejor entendimiento y logro de los objetivos planteados.

BIOSEGURIDAD

Conjunto de medidas preventivas reconocidas internacionalmente orientadas a proteger la salud y la seguridad del personal y su entorno. Complementariamente se incluye normas contra riesgos producidos por agentes físicos, químicos y mecánicos. Modernamente se incorporan también las acciones o medidas de seguridad requeridas para minimizar los riesgos derivados del manejo de un organismo modificado genéticamente (OMG), sus derivados o productos que los contengan, y uso de la tecnología del ADN recombinante (ingeniería genética) y otras técnicas moleculares más recientes.

El trabajo en Laboratorio, requiere la observación de una serie de normas de seguridad que eviten posibles accidentes debido al desconocimiento o a una posible negligencia.Las referidas normas tienen por finalidad: Proteger al estudiante, contra la exposición innecesaria e injustificada a agentes contaminantes.Evitar la contaminación de las muestras, que pueden echar a perder el trabajo del laboratorio con resultados falsos.Mantener la seguridad dentro y fuera del laboratorio.

CLASIFICACIÓN DE MICROORGANISMOS POR GRUPOS DE RIESGO PARA EL TRABAJO DE LABORATORIO.

Grupo de Riesgo I.o Riesgo individual y poblacional, escaso o nulo.

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o Microorganismos que tienen pocas probabilidades de provocar enfermedades en el ser humano o los animales.

Grupo de Riesgo II.o Riesgo individual moderado.o Riesgo poblacional bajo.o Agentes patógenos que pueden provocar enfermedades

humanas o animales, pero que tienen pocas probabilidades de representar un riesgo grave para el personal de laboratorio, la población, o el medio ambiente.

o La exposición en el laboratorio puede provocar una infección grave, pero existen medidas preventivas y terapéuticas eficaces y el riesgo de propagación es limitado

Grupo de Riesgo III.o Riesgo individual elevado, riesgo poblacional bajo.o Agentes patógenos que suelen provocar enfermedades

humanas o animales graves, pero que ordinariamente no se propagan de un individuo a otro.

o Existen medidas preventivas y terapéuticas eficaces.

Grupo de Riesgo IV. o Riesgo individual y poblacional elevado.o Agentes patógenos que suelen provocar enfermedades graves

en el ser humano o en animales y que se transmiten fácilmente de un individuo a otro, directa o indirectamente. Normalmente no existen medidas preventivas y terapéuticas eficaces.

BARRERAS DE CONTENCION

Los laboratorios presentan diversas barreras de contención que previenen el escape y dispersión de agentes biológicos de riesgo.Barrera Primaria:Es aquella que protege al personal y al ambiente inmediato del agente de riesgo (vestimenta de uso exclusivo, cabina de bioseguridad y equipos provistos de dispositivos de seguridad).Barrera Secundaria:Es aquella que protege el ambiente externo contra los agentes de riesgo (diseño del laboratorio e implementación de equipos de seguridad de acuerdo al nivel de Bioseguridad).Barrera Microbiológica:

Es un dispositivo o sistema que evita o limita la migración de microorganismos entre los espacios situados a ambos lados del

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mismo y permite controlar la concentración de microorganismos en el ambiente, dentro de límites prefijados. Tiene como objetivo proteger al operador y al proceso.

Barrera Microbiológica Parcial.

En este tipo de barrera se recomiendan Prefiltros, Filtros HEPA (Filtros de alta eficiencia para el control de partículas en suspensión) así como cabinas de bioseguridad clase I o II, lo cual dependerá del tipo de trabajo que se efectúa en un determinado laboratorio.

Barrera Microbiológica Absoluta.

Dispositivo o sistema hermético, a prueba de filtraciones de aire o gas, que evita en forma total la migración de microorganismos entre el ambiente confinado por la barrera y el ambiente exterior de la misma. La barrera microbiológica absoluta puede confinar al producto o proceso, dejando al operador fuera de la misma o viceversa. En este caso se recomienda una cabina de bioseguridad de tipo III.

Barrera Química:

Son dispositivos o sistemas que protegen al operador del contacto con substancias irritantes, nocivas, tóxicas, corrosivas, líquidos inflamables, sustancias productoras de fuego, agentes oxidantes y sustancias explosivas.

En este caso se recomiendan una cabina de seguridad química.

Barrera Física:

Son dispositivos o sistemas de protección individual o colectiva que protegen contra las radiaciones ionizantes, no ionizantes, ruidos, carga calórica, quemaduras y vibraciones excesivas.

NIVELES DE BIOSEGURIDAD

De acuerdo con el nivel de riesgo, el tipo de laboratorio, la barrera de contención requerida, los procedimientos y técnicas a usar, se han establecido los siguientes niveles de Bioseguridad.

Nivel de Bioseguridad I:Es aquel que corresponde a las actividades desarrolladas en un laboratorio básico, por personal adiestrado en los procedimientos que se ejecutan en él.

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En este nivel se trabaja con agentes clasificados en el Grupo de riesgo I por presentar un peligro mínimo para el personal del laboratorio y para el ambiente. En el nivel de Bioseguridad I no se requiere equipo especial ni un diseño específico de las instalaciones. El personal de estos laboratorios es generalmente supervisado por un científico con entrenamiento en microbiología.

Nivel de Bioseguridad II: Es aquel que corresponde a las actividades desarrolladas en un laboratorio básico, por personal adiestrado en el manejo de agentes de riesgo del grupo II. Es similar al nivel I y en él se manejan agentes de peligro moderado hacia el personal y el ambiente, pero difiere del nivel I en las siguientes características:1. El personal de laboratorio tiene entrenamiento específico en el manejo de agentes patógenos.2. El acceso al laboratorio es restringido cuando se está realizando algún trabajo.3. Tener máxima precaucion con instrumentos punzo cortantes contaminados.4. Ciertos procedimientos en los cuales pueden salpicar los agentes o aerosoles se llevan a cabo en cabinas de trabajo microbiológico.

Nivel de Bioseguridad III: Es aquel que corresponde a las actividades desarrolladas en el laboratorio de contención. El personal debe contar con adiestramiento específico para el manejo de agentes de alto riesgo clasificados en el grupo de riesgo III. En el laboratorio se realiza trabajo con agentes que pueden causar un daño serio y potencialmente mortal como resultado de la inhalación o exposición a los mismos. El laboratorio cuenta con un diseño y características especiales tendientes a proteger al operador y al ambiente. Todos los materiales son manipulados utilizando vestimenta y equipo de protección siguiendo protocolos rigurosos. Los laboratorios se mantienen con una presión de aire negativa, lo cual ayuda a impedir que los agentes nocivos escapen al ambiente.

Nivel de Bioseguridad IV: Es aquel que corresponde a las actividades desarrolladas en el laboratorio de contención máxima. Este nivel es el que se utiliza para trabajar con agentes biológicos clasificados en el grupo de riesgo IV por representar un alto riesgo individual de contagio y que además son un riesgo para la vida. Los agentes nuevos que presentan

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características antigénicas, patogénicas u otras similares a agentes de nivel III y IV son confinados a nivel IV hasta que exista suficiente información científica para establecer a cual grupo de riesgo pertenecen.El personal que trabaja en los laboratorios de nivel IV tiene entrenamiento específico y extensivo en el manejo de agentes infecciosos, y cuenta con entrenamiento para trabajar en el ambiente estéril y controlado. El laboratorio cuenta con un diseño y características especiales tendientes a proteger al operador y al ambiente. Todos los materiales son manipulados utilizando vestimenta y equipo de protección de características superiores a las exigidas para el trabajo en un laboratorio de nivel III. Los trajes están diseñados para cubrir la totalidad del cuerpo, presentan un sistema de respiración individual asociado y una leve sobrepresión interna para evitar así la entrada accidental de partículas infecciosas. Los laboratorios se mantienen con una presión de aire negativa, lo cual ayuda a impedir que los agentes nocivos escapen al ambiente.

TIPOS DE LABORATORIOS.

En relación con el grado de riesgo los laboratorios combinan las características de diseño, construcción, medios de contención, equipo, prácticas y procedimientos de operación necesarios para trabajar con agentes patógenos de los distintos grupos de riesgo.

De esta manera los laboratorios se clasifican en 3 categorías: Laboratorio Básico

Dividido en dos grupos, el de nivel de bioseguridad 1; y el de nivel de bioseguridad 2.Laboratorio de ContenciónCon nivel de bioseguridad 3.

Laboratorio de Contención MáximaCon nivel de bioseguridad 4.

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Fig. 01. Laboratorio Básico

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS.

o http://es.scribd.com/doc/58053626/BIOSEGURIDAD-MINSA o http://www.diresacusco.gob.pe/saludindidual/servicios/Normas/

Bioseguridad%20y%20Laboratorio/Manual%20de%20Bioseguridad%20PRONAHEBAS.pdf

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MATERIALES Y EQUIPOSDE LABORATORIO

MATERIAL DE VIDRIO: Generalmente se utilizan para contener, verter y medir soluciones líquidas. Algunos son de elevada precisión en sus medidas y otros son menos precisos, la elección dependerá del uso que se requiera.

Entre los más importantes están:

Tubos de ensayo: Pequeño tubo cilíndrico de vidrio con una punta abierta (que puede poseer una tapa) y la otra cerrada y redondeada, que se utiliza para contener pequeñas muestras líquidas o sólidas, aunque pueden tener otras fases, como realizar reacciones químicas en pequeña escala, así como exponer a temperatura el mismo contenedor.

Pipeta: Son instrumentos de vidrio que se usan para medir los líquidos con mayor exactitud. Estas pueden ser aforadas (miden un volumen exacto) o parciales (miden un volumen aproximado).

Vasos de Precipitados: Usado como recipiente y también para obtener precipitados. Son resistentes al calor.

Probeta: Instrumento de laboratorio de vidrio o plástico, que se emplea para medir el volumen de los líquidos. Estas miden volúmenes aproximados.

Bureta: Material cilíndrico de vidrio graduado, alargado, que termina en una llave para poder controlar el flujo del líquido que se va a medir. Se usa en operaciones en que se necesita medir volúmenes con gran exactitud.

Balón: Es un recipiente de vidrio resistente al calor, que sirve para preparar soluciones o reacción química.

Fiola: También llamados "matraces aforados “Son recipientes de vidrio de cuello muy largo y angosto, en el cual tienen una marca que señala un volumen exacto a una temperatura determinada que está grabada en el mismo recipiente.Se emplean en operaciones de análisis químico cuantitativo, para preparar soluciones de concentraciones definidas.

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Matraz Erlen Meyer: Material de vidrio que se emplea en el laboratorio para calentar líquidos o preparar soluciones.

Cápsula (Placa) de Petri: Son utilizadas en bioquímica para llevar a cabo cultivos de microorganismos.

Porta objetos: Es una fina placa de cristal sobre el cual se disponen objetos para su examen microscópico. Sus dimensiones típicas son de 75 mm x 25 mm.

Cubre objetos: Es una fina hoja de material transparente de planta cuadrada (normalmente 20mm x 20mm) o rectangular (de 20 mm x 40 mm habitualmente). Se coloca sobre un objeto que va a ser observado bajo microscopio, el cual se suele encontrar sobre un portaobjetos.

Tubo capilar: Son pequeños tubos de vidrio, muy estrechos, cerrados por un extremo. Algunos contienen anticoagulante heparina. Se utilizan para extracciones de sangre de bajos volúmenes.

MATERIALES Y EQUIPO DE CALOR Y FRÍO

Estufas. Permiten el calentamiento y desecación de sustancias. Otras se utilizan como estufas de incubación para estudios microbiológicos.

Horno Pasteur: Horno de aire caliente, también llamados horno de calor seco, dispositivo eléctrico utilizado para esterilización, Puede funcionar con temperaturas comprendidas entre 50 y 300 °C.

Autoclave: Es un equipo de paredes gruesas y cierre hermético, en el que se realizan reacciones a altas presiones y temperaturas. Se utiliza para esterilizar materiales y preparados de microbiología.

Baño Termorregulado: Se utiliza para calentar a una temperatura no mayor que el punto de ebullición del agua. Es un baño de maría metálico.

Mechero: Es un instrumento de vidrio o metal, destinado a proporcionar combustión. Los más usados son los de alcohol y los de gas, principalmente, el de Bunsen. Los mecheros Bunsen constan de un tubo vertical, enroscado en su parte baja a un pie por donde entra el gas. Mediante un aro metálico móvil se regula la entrada de aire. La mezcla se enciende por la

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parte superior.

Refrigerante: Se utiliza para condensar el vapor en las destilaciones. Para ello se hace circular agua, en contracorriente, por la camisa exterior. Para ofrecer una mayor superficie y aumentar el intercambio de calor, el vapor circula a través de unos ensanchamientos (bolas).

MATERIALES DE MEDICIÓN DE TEMPERATURA, TIEMPO Y MASATermómetros: Se utilizan para medir la temperatura, de refrigeradores, baños termorregulados, congeladores, temperatura ambiente, etc. Ejm: Termómetros digitalesBalanza: Se utilizan para medir la masa de un compuesto.Balanza digitalCronómetros: Se utilizan para medir tiempos de las reacciones químicas o de algún proceso clínico.

OTROS MATERIALES Y EQUIPOS:Centrífuga: Equipo que se utiliza para separar soluciones, generalmente en una fase líquida o sobrenadante, que corresponde a la porción superior de la muestra, y una fase sólida, también llamada sedimento o pellet, el que se deposita al fondo del tubo.

Espectrofotómetro: Instrumento usado en el análisis químico, sirve para medir, en función de la longitud de onda, la relación entre valores de una misma magnitud fotométrica relativos a dos haces de radiaciones y la concentración o reacciones químicas que se miden en una muestra. También es utilizado en los laboratorios de química para la cuantificación de sustancias y microorganismos.Hay varios tipos de espectrofotómetros, puede ser de absorción atómica o espectrofotómetro de masa y visuales.

Tenciometro (pHmetro): Utilizado para medir el nivel de acidez de una de una solución.

Pizeta: Frasco cerrado con un tapón y un orificio de salida, por el que sale el agua al presionar el frasco, usado para enjuagar el material de laboratorio.

Gradilla: Material de laboratorio de madera, metal o plástico, que se usa como soporte de los tubos de ensayo, o tubos en general.

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Mortero: Material de laboratorio de porcelana o de vidrio, que se usa para moler o reducir el tamaño de las sustancias (ejemplo medicamentos). Consta de dos partes: el mazo y el mortero propiamente dicho.

Pinzas: Instrumento de laboratorio de madera o metal, que se usa para coger objetos

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS.

o http://biblioteca.duoc.cl/bdigital/Documentos_Digitales/ 600/610/39593.pdf

o http://www.bing.com/search? q=materiales+de+laboratorio+pdf&go=Enviar+consulta&qs=ds&form=QBRE

o http://www.upo.es/depa/webdex/quimfis/docencia/quimbiotec/ FQpractica1.pdf

MICROSCÓPIO COMPUESTOUn microscopio compuesto tiene más de una lente objetiva. Está conformado por tres sistemas:

o El Sistema MecánicoConstituido por una palanca que sirve para sostener, elevar y detener los instrumentos a observar.

o El Sistema de Iluminación Comprende un conjunto de instrumentos, dispuestos de tal manera que producen las ranuras de luz.

o El sistema óptico Comprende las partes del microscopio que permiten un aumento de los objetos que se pretenden observar mediante filtros llamados "de antigel subsecuente".

Parte mecánica del microscopioSostienen la parte óptica y de iluminaciónComprende: Pie, tubo, revólver, asa, platina, carrier y tornillo micrométrico.

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

La columna o brazo: llamada también asa, es una pieza en forma de

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C, unida a la base por su parte inferior mediante una bisagra, permitiendo la inclinación del tubo para mejorar la captación de luz cuando se utilizan los espejos. Sostiene el tubo en su porción superior y por el extremo inferior se adapta al pie.

El tubo: tiene forma cilíndrica. El tubo se encuentra en la parte superior de la columna, enfoca el objeto mediante un sistema de cremalleras, las cuales permiten que el tubo se mueva mediante los tornillos.

El tornillo macrométrico o macroscopico: girando este tornillo, asciende o desciende el tubo del microscopio, deslizándose en sentido vertical gracias a un mecanismo de cremallera. Estos movimientos largos permiten el enfoque rápido de la preparación.

El tornillo micrométrico o microscopico: mediante el ajuste fino con movimiento casi imperceptible que produce al deslizar el tubo o la platina, se logra el enfoque exacto y nítido de la preparación. Lleva acoplado un tambor graduado en divisiones de 0,001 mm, que se utiliza para precisar sus movimientos y puede medir el espesor de los objetos.

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

Las pinzas: son dos piezas metálicas que sirven para sujetar el objeto. Se encuentran en la platina.

El revólver: es una pieza giratoria provista de orificios en los que se enroscan los objetivos. Al girar el revólver, los objetivos pasan por el eje del tubo y se colocan en posición de trabajo, lo que se nota por el ruido de un piñón que lo fija.

Sistema Óptico

Es el encargado de reproducir y aumentar las imágenes mediante el conjunto de lentes que lo componen. Está formado por el ocular y los objetivos. El objetivo proyecta una imagen de la muestra que el ocular luego amplía.

El ocular: se encuentra situado en la parte superior del tubo. Su nombre se debe a la cercanía de la pieza con el ojo del observador. Tiene como función aumentar la imagen formada por el objetivo. Los oculares son intercambiables y sus poderes de aumento van desde 5X hasta 20X. Existen oculares especiales de potencias mayores a 20X y otros que poseen una escala micrométrica; estos últimos tienen la finalidad de medir el tamaño del objeto observado.

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Los objetivos: se disponen en una pieza giratoria denominada revólver y producen el aumento de las imágenes de los objetos y organismos, y, por tanto, se hallan cerca de la preparación que se examina. Los objetivos utilizados corrientemente son de dos tipos: objetivos secos y objetivos de inmersión.

Los objetivos secos se utilizan sin necesidad de colocar sustancia alguna entre ellos y la preparación. En la cara externa llevan una serie de índices que indican el aumento que producen, la abertura numérica y otros datos. Así, por ejemplo, si un objetivo tiene estos datos: plan 40/0,65 y 160/0,17, significa que el objetivo es planacromático, su aumento 40 y su apertura numérica 0,65, calculada para una longitud de tubo de 160 mm. El número de objetivos varía con el tipo de microscopio y el uso a que se destina. Los aumentos de los objetivos secos más frecuentemente utilizados son: 4X, 10X, 20X, 40X y 60X.

El objetivo de inmersión está compuesto por un complicado sistema de lentes. Para observar a través de este objetivo es necesario colocar una gota de aceite de cedro entre el objetivo y la preparación, de manera que la lente frontal entre en contacto con el aceite de cedro. Generalmente, estos objetivos son de 100X y se distingue por uno o dos círculos o anillos de color negro que rodea su extremo inferior o la palabra oil.

Sistema de Iluminación

Este sistema tiene como finalidad dirigir la luz natural o artificial de tal manera que ilumine la preparación u objeto que se va a observar en el microscopio de la manera adecuada. Comprende los siguientes elementos:

Fuente de iluminación: se trata clásicamente de una lámpara incandescente de tungsteno sobrevoltada; en versiones más modernas con leds. Por delante de ella se sitúa un condensador (una lente convergente) e, idealmente, un diafragma de campo, que permite controlar el diámetro de la parte de la preparación que queda iluminada, para evitar que exceda el campo de observación produciendo luces parásitas.

El espejo: necesario si la fuente de iluminación no está construida dentro del microscopio y ya alineada con el sistema óptico, como suele ocurrir en los microscopios modernos. Suele tener dos caras: una cóncava y otra plana. Goza de movimientos en todas las direcciones. La cara cóncava se emplea de preferencia con iluminación artificial, y la plana, para natural (luz solar). Los modelos más modernos no poseen espejos sino una lámpara que cumple la misma función que el espejo.

Condensador: está formado por un sistema de lentes, cuya finalidad

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es concentrar los rayos luminosos sobre el plano de la preparación, formando un cono de luz con el mismo ángulo que el del campo del objetivo. El condensador se sitúa debajo de la platina y su lente superior es generalmente planoconvexa, quedando la cara superior plana en contacto con la preparación cuando se usan objetivos de gran abertura (los de mayor ampliación); existen condensadores de inmersión, que piden que se llene con aceite el espacio entre esa lente superior y la preparación. La abertura numérica máxima del condensador debe ser al menos igual que la del objetivo empleado, o no se logrará aprovechar todo su poder separador. El condensador puede deslizarse verticalmente sobre un sistema de cremallera mediante un tornillo, bajándose para su uso con objetivos de poca potencia.

Diafragma: el condensador está provisto de un diafragma-iris, que regula su abertura para ajustarla a la del objetivo. Puede emplearse, de manera irregular, para aumentar el contraste, lo que se hace cerrándolo más de lo que conviene si se quiere aprovechar la resolución del sistema óptico.

Trayectoria del rayo de luz a través del microscopio

El haz luminoso procedente de la lámpara pasa directamente a través del diafragma al condensador. Gracias al sistema de lentes que posee el condensador, la luz es concentrada sobre la preparación a observar. El haz de luz penetra en el objetivo y sigue por el tubo hasta llegar al ocular, donde es captado por el ojo del observador.

PROPIEDADES DEL MICROSCOPIO

Poder separador. También llamado a veces poder de resolución, es una cualidad del microscopio, y se define como la distancia mínima entre dos puntos próximos que pueden verse separados. El ojo normal no puede ver separados dos puntos cuando su distancia es menor a una décima de milímetro. En el microscopio viene limitado por la longitud de onda de la radiación empleada; en el microscopio óptico, el poder separador máximo conseguido es de 0,2 décimas de micrómetro (la mitad de la longitud de onda de la luz azul), y en el microscopio electrónico, el poder separador llega hasta 10 Å.

Poder de definición. Se refiere a la nitidez de las imágenes obtenidas, sobre todo respecto a sus contornos. Esta propiedad depende de la calidad y de la corrección de las aberraciones de las lentes utilizadas.

Ampliación del microscopio. En términos generales se define como la relación entre el diámetro aparente de la imagen y el diámetro o longitud del objeto. Esto quiere decir que si el microscopio aumenta 100 diámetros un objeto, la imagen que estamos viendo es 100 veces

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mayor linealmente que el tamaño real del objeto (la superficie de la imagen será 1002, es decir 10.000 veces mayor). Para calcular el aumento que está proporcionando un microscopio, basta multiplicar los aumentos respectivos debidos al objetivo y el ocular empleados. Por ejemplo, si estamos utilizando un objetivo de 45X y un ocular de 10X, la ampliación con que estamos viendo la muestra será: 45X x 10X = 450X, lo cual quiere decir que la imagen del objeto está ampliada 450 veces, también expresado como 450 diámetros.

CAMPO DEL MICROSCOPIO

Se denomina campo del microscopio al círculo visible que se observa a través del microscopio. También podemos definirlo como la porción del plano visible observado a través del microscopio.

Si el aumento es mayor, el campo disminuye, lo cual quiere decir que el campo es inversamente proporcional al aumento del microscopio. Para medir el diámetro del campo del microscopio con cualquiera de los objetivos se utiliza el micrómetro, al que se hará referencia en el siguiente punto.

MEDICIÓN A TRAVÉS DEL MICROSCOPIO

Muchas veces interesa al observador conocer el tamaño real de los objetos o microorganismos que está observando a través del microscopio. Para estas mediciones pueden utilizarse varios métodos.

Método de los micrómetros. Se utiliza para esto un micrómetro de platina o de objetivo, que consiste en un portaobjetos en cuyo centro se halla una escala graduada (de 2 mm de longitud), con separaciones, entre cada división, de una centésima de milímetro.

Además se utiliza un micrómetro ocular que lleva una escala graduada en décimas de milímetros. Se coloca el micrómetro objetivo sobre la platina y se enfoca el microscopio hasta que las líneas de la escala graduada aparezcan nítidas. Luego se hace superponer la escala del ocular y se toma como referencia las primeras divisiones en que una línea del micrómetro objetivo y una línea del micrómetro ocular coincidan o se superpongan exactamente.

Luego, por simple regla de tres, se calcula el valor en mieras de cada división ocular. Veamos un ejemplo. Si 9 divisiones del micrómetro objetivo (0,09 mm) equivalen a 30 divisiones del micrómetro ocular, cada división del ocular equivaldrá a: 0,09 mm/30 = 0,003 mm = 3 µm

Quiere decir que para el objetivo calibrado y el ocular utilizado, cada división del micrómetro ocular equivale a 3 µm. Una vez obtenido

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este dato para cada objetivo en la forma que hemos expuesto, teniendo el microscopio ocular podrían hacerse todas las mediciones que se deseen. Para medir, por ejemplo, un Paramecium de una preparación, procedemos así: haremos coincidir los extremos del microorganismo con las divisiones del micrómetro ocular. Si la longitud del organismo es de 75 divisiones del micrómetro ocular, y cada división equivale a 3 µm, la longitud del Paramecium será 75x3= 225 µm. También se pueden efectuar mediciones en el microscopio con cámara clara y utilizando una regla. En realidad, estas medidas no son tan exactas como cuando se utilizan micrómetros por errores que se introducen superponiendo imágenes.

MANTENIMIENTO DEL MICROSCOPIO

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

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

La limpieza de las partes ópticas requiere precauciones especiales. Para ello debe emplearse papel de óptico que expiden las casas distribuidoras de material de laboratorio ó fotografía o utilizar un paño de algodón. Para el polvillo se puede utilizar un perilla con pincel de pelo de camello. Nunca deben tocarse las lentes del ocular, objetivo y condensador con los dedos; las huellas digitales perjudican la visibilidad, y cuando se secan resulta trabajoso eliminarlas.

Para una buena limpieza de las lentes puede humedecerse el papel de óptica, envolviendo un palillo con algo de punta con una solución de éter/alcohol (70-30 %) y luego pasarlo por la superficie cuantas veces sea necesario. La limpieza de la óptica ha de realizarse en espiral, desde el centro hacia el exterior. El aceite de cedro que queda sobre la lente frontal del objetivo de inmersión debe quitarse inmediatamente después de finalizada la observación. Para ello se puede pasar el papel de óptica impregnado con una gota de xilol. En caso de estar seco debe ponerse la zona a remojo con la solución señalada.

Para guardarlo se acostumbra colocar el objetivo de menor aumento sobre la platina y bajado hasta el tope; el condensador debe estar en su posición más baja, para evitar que tropiece con alguno de los objetivos.

Guárdese en lugares libre de humedad.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Microscopio_compuesto.

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS.o ACURIO, M. L, Guia de Prácticas de Biología Celular. Fac. Cs.

Biológicas. Cusco. 2001.o http://www.youtube.com/watch?v=LXbWgRwXFPk. o http://www.youtube.com/watch?v=zWlz7SJFQz8

COMPONENTES QUÍMICOS MOLECULARES

La materia viva está constituida por complejos moleculares inorgánicos y orgánicos.Entre los inorgánicos consideramos al agua y sales minerales, y entre los orgánicos, tenemos:Carbohidratos: Monosacáridos (glucosa, fructosa), disacáridos (sacarosa), polisacáridos (almidón) así también lípidos, proteínas, ácidos nucleicos entre otros.

Carbohidratos

Se clasifican como:

o Monosacáridos o azucares simples, los cuales pueden tener de tres a siete átomos de carbono en su estructura. La glucosa es el ejemplo más conocido de las hexosas (azúcar de seis átomos de carbono).

o Disacáridos o azucares dobles, los cuales están constituido por dos monosacáridos, como por ejemplo la sacarosa que está conformada por una glucosa unida a una fructosa.

o Polisacáridos los cuales forman largas cadenas de monosacáridos como es el caso del almidón que se encuentran en los vegetales.

Lípidos

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Son grupos heterogéneos de compuestos que poseen una consistencia grasosa o aceitosa, siendo más o menos insolubles en agua y saludables en disolventes orgánicos (como por ejemplo: éter, cloroformo, benceno, etc.).Entre los lípidos de importancia biológicas se encuentran las grasa neutras, fosfolipidos, esteroides, carotinoides y ceras. Estas moléculas son combustibles biológicos importantes, sirven de componentes estructurales de las membranas celulares y algunas son importantes.

Los lípidos más abundantes en los seres vivos son las grasas neutras. Ellos producen más doble de energía por gramo, que los carbohidratos por lo que son una forma económica de almacenar reservas alimenticias.

Proteínas

Moléculas formadas básicamente por los elementos carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. Consideradas como macromoléculas que resultan de la combinación repetitiva de los 20 aminoácidos naturales que vienen a ser las unidades constituyentes estableciéndose entre estos el enlace covalente denominado peptídico, están formadas por una o más cadenas polipeptídicas unidas por puentes disulfuro que se establecen entre los aminoácidos cisteína, y cisteína, este puente también se establece en una misma cadena.

Las proteínas no son moléculas al azar sino son codificados por el gen, por lo tanto presentan una composición química definida, se conoce el número de aminoácidos, el orden secuencial en que se encuentran los aminoácidos, peso molecular.

Se caracteriza por su consistencia coloidal por lo tanto no atraviesan la membrana celular, algunas son solubles en H2O, en soluciones salinas diluidas, soluciones ácidos – bases diluidas, soluciones alcohólicas o insolubles en estos.

Desempeñan funciones fundamentales como la de ser constituyentes estructurales de las membranas, antígenos, receptores de impulsos nerviosos y de hormonas, proteínas transportadoras, catalizadoras de diferentes procesos metabólicos, etc.

IDENTIFICACION DE MONOSACÁRIDOS

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Reacción o prueba de Benedict

Identifica azúcares reductores (aquellos que tienen su OH libre del C anomérico), como la lactosa, la glucosa, la maltosa, y celobiosa. En soluciones alcalinas, pueden reducir el Cu2+ que tiene color azul a Cu+, que precipita de la solución alcalina como Cu2O de color rojo-naranja.

El reactivo de Benedict consta de:

Sulfato cúprico; Citrato de sodio; Carbonato Anhidro de Sodio.

Además se emplea NaOH para alcalinizar el medio.

El fundamento de esta reacción radica en que en un medio alcalino, el ion cúprico (otorgado por el sulfato cúprico) es capaz de reducirse por efecto del grupo Aldehído del azúcar (CHO) a su forma de Cu+. Este nuevo ion se observa como un precipitado rojo ladrillo correspondiente al óxido cuproso (Cu2O).

El medio alcalino facilita que el azúcar esté de forma lineal, puesto que el azúcar en solución forma un anillo de piranósico o furanósico.

Una vez que el azúcar está lineal, su grupo aldehído puede reaccionar con el ion cúprico en solución.

En estos ensayos es posible observar que la fructosa (una cetohexosa) es capaz de dar positivo. Esto ocurre por las condiciones en que se realiza la prueba: en un medio alcalino caliente esta cetohexosa se tautomeriza (pasando por un intermediario enólico) a glucosa (que es capaz de reducir al ion cúprico).

Los disacáridos como la sacarosa (enlace α(1 → 2)O) y la trehalosa (enlace α(1→1)O), no dan positivo puesto que sus OH del C anoméricos están siendo utilizados en el enlace glucosídico.

En resumen, se habla de azúcares reductores cuando tienen su OH del C anomérico libre, y éstos son los que dan positivo en la prueba de Benedict.

En presencia de monosacáridos (glucosa) se torna de color turquesa y en presencia de sacarosa se torna de color naranja.

IDENTIFICACIÓN DEL ALMIDÓNAlmidón

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El almidón está constituido por dos compuestos de diferente estructura:

o Amilosa: Está formada por α-D-glucopiranosas unidas por centenares o miles (normalmente de 300 a 3000 unidades de glucosa) mediante enlaces α-(1 → 4) en una cadena sin ramificar, o muy escasamente ramificada mediante enlaces α-(1 → 6) . Esta cadena adopta una disposición helicoidal y tiene seis monómeros por cada vuelta de hélice. Suele constituir del 25 al 30 % del almidón.

o Amilopectina: Representa el 70-75 % restante. También está formada por α-D-glucopiranosas, aunque en este caso conforma una cadena altamente ramificada en la que hay uniones α-(1 → 4), como se indicó en el caso anterior, y muchos enlaces α-(1 → 6) que originan lugares de ramificación cada doce monómeros. Su peso molecular es muy elevado, ya que cada molécula suele reunir de 2.000 a 200.000 unidades de glucosa

Reacción de Alcohol yodado

Cada 100 ml de solución contiene: Yodo 1 g; Yoduro de Potasio 1.1 g; Etanol Diluido c.s.

Reacción o Prueba de Lugol

Solución de Lugol: Es una disolución de yodo molecular I2 y yoduro potásico KI en agua destilada.

Se utiliza esta disolución como indicador en la prueba del yodo, que sirve para identificar polisacáridos como los almidones, glucógeno y ciertas dextrinas, formando un complejo de inclusión termolábil que se caracteriza por presentar distintos colores según las ramificaciones que presente la molécula. El Lugol no reacciona con azúcares simples como la glucosa o la fructosa.

Estas sustancias forman complejos de adsorción (complejos de transferencia de carga) con el yodo.

En el caso de la amilosa, que posee conformación helicoidal, se cree que el intenso color azul sea resultante de la adsorción del yodo en estas cadenas, y el complejo yodo-amilopectina produce un color violáceo.

Amilasa:

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Denominada también sacarasa o ptialinaEs un enzima hidrolasa que tiene la función de catalizar la reacción de hidrólisis de los enlaces 1-4 del componente α-amilasa al digerir el glucógeno y el almidón para formar azúcares simples. Se produce principalmente en las glándulas salivales (sobre todo en las glándulas parótidas) y en el páncreas. Tiene actividad enzimática a un pH de 7.

DISCRIMINACION DE LÍPIDOS

Reacción Sudán III

Sudán III es un tinte diazo del tipo lisocromo (tinte soluble en grasa)

Lisoenzima que permite diferenciar las grasas neutras que se tiñen de color amarillo, las grasas minerales son incoloras y las ácidas adquieren una coloración roja.

Reacción Sudán IV

Llamado Escarlata R, se basa en que el colorante es más soluble en lípidos que en el propio disolvente en el que va contenido.

El Sudán IV es una coloración progresiva, es decir, que a más tiempo de exposición al colorante mayor es la intensidad de tinción.

DETERMINACION DE PROTEINAS

Reacción BiuretDetecta la presencia de proteínas, péptidos cortos y otros compuestos con dos o más enlaces peptídicos en sustancias de composición desconocida.

Está hecho de hidróxido potásico (KOH) y sulfato cúprico (CuSO4), junto con tartrato de sodio y potasio (KNaC4H4O6·4H2O). El reactivo, de color azul, cambia a violeta en presencia de proteínas, y vira a rosa cuando se combina con polipéptidos de cadena corta.

El Hidróxido de Potasio no participa en la reacción, pero proporciona el medio alcalino necesario para que tenga lugar.

Se usa normalmente en el ensayo de Biuret, un método colorimétrico que permite determinar la concentración de proteínas de una muestra mediante espectroscopía ultravioleta-visible a una longitud de onda de 540 nm (para detectar el ion Cu2+).

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La reacción o prueba de Biuret es un método que detecta la presencia de compuestos con dos o más enlaces peptídicos y, por tanto, sirve para todas las proteínas y péptidos cortos.

El reactivo del biuret (sulfato de cobre en una base fuerte) reacciona con los enlaces del péptido y cambia el color (lila)

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS

o ACURIO, M. L, Guia de Prácticas de Biología Celular. Fac. Cs. Biológicas. Cusco. 2001.

o http://es.wikipedia.org/wiki/Biuret o http://es.wikipedia.org/wiki/Sud%C3%A1n_III o http://es.wikipedia.org/wiki/Sud%C3%A1n_IV o http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_de_Benedict o http://es.wikipedia.org/wiki/Lugol o http://es.wikipedia.org/wiki/Amilasa

DETERMINACIÓN DEL pH

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El pH es una medida que expresa el grado de acidez o basicidad de una solución en una escala que varía entre 0 y 14

La acidez aumenta cuando el pH disminuye. Una solución con un pH menor a 7 se dice que es ácida, mientras que si es mayor a 7 se clasifica como básica y una solución con pH 7 será neutra.

El potencial de hidrógeno (pH) se define como el logaritmo negativo de la concentración molar (más exactamente de la actividad molar) de los iones hidrógeno.

PH=-Log [H+]

El valor de pH representa el menos logaritmo en base diez de la concentración(actividad) de iones hidrógeno [H+]. Como la escala es logarítmica, la caída en una unidad de pH es equivalente a un aumento de 10 veces en la concentración de H+.

Entonces, una muestra de agua con un pH de 5 tiene 10 veces más H+ que una de pH 6 y 100 veces más que una de pH 7.

MEDICIÓN

El valor del pH se puede medir de forma precisa mediante un potenciómetro, también conocido como pH-metro

Mide la diferencia de potencial entre dos electrodos: un electrodo de referencia (generalmente de plata/cloruro de plata) y un electrodo de vidrio que es sensible al ion de hidrógeno.

El pH de una disolución se puede medir también de manera aproximada empleando indicadores: ácidos o bases débiles que presentan diferente color según el pH.

Generalmente se emplea papel indicador, que consiste en papel impregnado con una mezcla de indicadores cualitativos para la determinación del pH.

El indicador más conocido es el papel de litmus o papel tornasol.

Otros indicadores usuales son la fenolftaleína y el naranja de metilo.

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o A pesar de que muchos potenciómetros tienen escalas con valores que van desde 1 hasta 14, los valores de pH también pueden ser aún menores que 1 o aún mayores que 14.

o A distintas temperaturas, el valor de pH neutro puede variar debido a la constante de equilibrio del agua (kw).

SOLUCIÓN BÚFER

Un tampón, buffer, solución amortiguadora o solución reguladora es la mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido débil y su base conjugada, es decir, sales hidrolíticamente activas. Tienen la propiedad de mantener estable el pH de una disolución frente a la adición de cantidades relativamente pequeñas de ácidos o bases fuertes.

Cada sistema buffer tiene su propio rango efectivo de pH, el cual dependerá de la constante de equilibrio del ácido o base empleado.

Sustancias Tampon: El par amoníaco-catión amonio, ácido acético-anión acetato, anión carbonato-anión bicarbonato, ácido cítrico-anión citrato o alguno de los pares en la disociación del ácido fosfórico.

Sistemas tampón en el organismo

Inorgánicos:Tampón bicarbonato:

CO2 + H2O H2CO3 HCO3 - + H+

Tampón fosfatico:

H2PO4- HPO42- + H+

Orgánicos:Tampón hemoglobina:

HHbO2 HbO2- / HbH Hb- + H+

Aminoácidos y proteínas

Tampón bicarbonato

Compuesto por ácido carbónico (H2CO3) y bicarbonato (HCO3-) y el valor de su pKa es de 6,1. Es el tampón más importante de la sangre (pH=7,4), representa el 75 % de la capacidad buffer total de la sangre. También está presente en el líquido intersticial. Es un

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tampón muy eficaz porque la relación HCO3-/ H2CO3 es muy alta, lo que supone una alta capacidad para amortiguar los ácidos.

Tampón fosfato

El tampón fosfato está compuesto por el hidrógeno fosfato (HPO4−2) y

el dihidrógeno fosfato (H2PO4-). Actúa en el plasma y el líquido

intersticial. Este tampón tiene un pKa de 6,8, el cual está mucho más cerca del pH plasmático.

A pH fisiológico de 7,4, la relación HPO4−2/ H2PO4

- es igual a 4. Así, se trata de un sistema eficaz para amortiguar ácidos.

A nivel sanguíneo, el tampón bicarbonato resulta más útil que el tampón fosfato ya que este último se encuentra en concentraciones bajas. Ahora bien, a nivel intracelular, el tampón fosfato tiene concentraciones elevadas y es más eficiente.

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS.

o ACURIO, M. L, Guia de Prácticas de Biología Celular. Fac. Cs. Biológicas. Cusco. 2001.

o http://www.bing.com/search? q=pH&form=CPNMHP&pc=CPDTDF&refig=f281acbe26f94aa88a5f1e300b818542&pq=ph&sc=0-0&sp=-1&qs=n&sk=

o http://es.wikipedia.org/wiki/Buffer

o Wilson , K., and Walker, J. 2000. Principles and Techniques of practical Biochemistry. Fifth edition. Cambridge University Press.

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ESTADO COLOIDAL La materia viva es esencialmente un coloide

Coloide: sistema coloidal, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un sistema formado por dos o más fases, principalmente: una continua, normalmente fluida, y otra dispersa en forma de partículas; por lo general sólidas

La fase dispersa es la que se halla en menor proporción. Normalmente la fase continua es líquida, pero pueden encontrarse coloides cuyos componentes se encuentran en otros estados de agregación.

El nombre de coloide proviene de la raíz griega kolas que significa «que puede pegarse». Este nombre que hace referencia a una de las principales propiedades de los coloides: su tendencia espontánea a agregar o formar coágulos.

Los coloides se diferencian de las suspensiones químicas, principalmente en el tamaño de las partículas de la fase dispersa. Las partículas en los coloides no son visibles directamente, son visibles a nivel microscópico (entre 1 nm y 1 µm), y en las suspensiones químicas sí son visibles a nivel macroscópico (mayores de 1 µm). Además, al reposar, las fases de una suspensión química se separan, mientras que las de un coloide no lo hacen. La suspensión química es filtrable, mientras que el coloide no es filtrable.

En algunos casos las partículas son moléculas muy grandes, como proteínas. En la fase acuosa, una molécula se pliega de tal manera que su parte hidrofílica se encuentra en el exterior, es decir la parte que puede formar interacciones con moléculas de agua a través de fuerzas ión-dipolo o fuerzas puente de hidrógeno se mueven a la parte externa de la molécula. Los coloides pueden tener una determinada viscosidad (la viscosidad es la resistencia interna que presenta un fluido: líquido o gas, al movimiento relativo de sus moléculas).

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Coloides Liófobos: No posee afinidad para el medio dispersante o “solvente”Coloides Liófilos: Posee afinidad para el “solvente”

Ejm: Hidrofilos e hidrófobosSe presentan en dos formas:

a) Estado Sol.b) Estado gel.

ESTADO DE SOL O SOLUCIONES COLOIDALES SOLES

El coloide es un fluido, las micelas se mueven independientemente, no es elástico ni viscoso; ejemplo: protoplasma celular, solución de proteínas.

PROPIEDADES DE LOS COLOIDES EN ESTADO DE SOL

Diálisis:Proceso de purificación de coloide, separando por ósmosis, de los cristaloides mezclados.Los cristaloides atraviesan la membrana a inversa de los coloides que no difunden a través de la membrana.Movimiento Browniano: Las micelas poseen un movimiento más o menos rápido, completamente caótico, visible al ultramicroscopio, debido al choque de las moléculas de la fase dispersante contra los submicrones o micelas.Efecto Tyndall. Las micelas (sub micrones) difractan la luz; es decir; la dispersan en todas direcciones y se iluminan como puntos brillantes, cuando un haz luminoso atraviesa oblicuamente una solución coloidal. Electroforesis.Son electronegativos: Almidón, rojo de CongoSon electropositivas: Protaminas, histonasLas micelas pueden absorber determinados iones conservando en su superficie la Las micelas bajo la acción de un campo eléctrico emigran hacia el electrodo de signo opuesto. Así las micelas electro negativas emigran al ánodo y las electropositivas al cátodo. Las micelas poseen una carga eléctrica del mismo signo, para un determinado coloide, encontrándose en repulsión eléctrica.carga eléctrica de ellos. La carga eléctrica puede cambiar o variar de signo pasando por un punto neutro conocido como punto isoeléctrico donde el coloide es sumamente lábil o débil.

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ESTADO DE GEL O COLOIDE SÓLIDO

Se obtiene cuando la fase dispersa forma una masa compacta y se logra mediante dos procesos:a) Gelificación.

Cuando se deja actuar temperaturas altas (mayores de 70ºC) aumentan de volumen y viscosidad hasta solidificarse, son irreversibles.

b) Gelatinización. Cuando se hace actuar temperaturas bajas (menores de 70ºC) para que se solidifique, son reversibles.

DIVISIÓN DEL ESTADO DE GEL.

o Geles elásticos o Hidrófilos.Los que, cuando están secos poseen gran atracción por el agua. Se subdividen en: Reversibles (gelatina) o irreversibles (fibrina).

o Geles no elásticos o hidrófobos. Que no absorben agua (gel de silicato).

PROPIEDADES DE LOS COLOIDES EN ESTADO DE GEL.

Imbibición.Propiedad por la cual los geles elásticos secos absorben agua.Sineresis.Algunos geles se contraen espontáneamente y exudan un fluido en gotas o en mayor cantidad, que determinan reducción de volumenTixotropía.Propiedad por la que el gel pasa a sol por acción mecánica, admitiéndose que ésta neutraliza la cohesión del gel.Algunos fluidos pierden su resistencia, o disminiyen su viscosidad al someterlos a una tensión cortante (cizalla) a medida que pasa el tiempo. La palabra proviene del griego, "thixis" de tocar y "tropos", de convertir.

Ejm. el gel de miosina de los músculos se hace más fluido por acción mecánica, reasume su carácter al terminar la perturbación.

Existen también fluidos que se comportan de la manera contraria, es decir, tienden a solidificarse con la agitación, y se denominan anti toxitrópicos o reopécticos.

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Coacervación.Estado intermedio entre gel y sol que resulta de la mutua acción entre micelas de carga eléctrica opuesta. Las micelas, por atracción eléctrica, tienden a aglutinarse, pero por el agua de solvatación, ellas sólo se ponen en contacto formándose como gotas líquidas dispersas.

En general, los coacervados se forman en grupos de solución proteínica en agua; prácticamente pueden absorber todo lo que se encuentra en su medio; sin embargo, no pueden añadir a su composición otro coacervado, pues su selectividad se los impide ya que una estructura cuaternaria absorbiendo a otra rompería el equilibrio químico; la gotita absorbe toda sustancia orgánica e inclusive inorgánicas haciendo su selectividad mayor para la continuación de su expansión química; sin embargo, no tienen ninguna estructura o modelo a seguir y el resultado es prácticamente al azar, en sí, se puede decir que entre los coacervados existen diferencias químicas notables.

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS.

o http://es.scribd.com/doc/223905279/Coloides-pdf o http://es.wikipedia.org/wiki/Coloide o ACURIO, M. L, Guia de Prácticas de Biología Celular. Fac. Cs.

Biológicas. Cusco. 2001.

ACCIONES DE SUPERFICIETENSIÓN SUPERFICIAL Y ADSORCIÓN

En la interfase de un sistema heterogéneo actúan las siguientes fuerzas:Tensión Superficial y Adsorción.

InterfaseEs la porción en contacto entre dos fases no miscibles (líquido-gas, gas-aceite, líquido-líquido, sólido-líquido).

TENSIÓN SUPERFICIAL

Es la propiedad mecánica de la interfase líquido-vapor, la cual se

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comporta como una membrana tensa, resistente y elástica, que se retrae constantemente, para reducir al mínimo su área. La causa de la tensión superficial es la atracción mutua de las moléculas superficiales o su cohesión, soportan una atracción interna que no está equilibrada por una fuerza contraria. La tensión superficial hace que los líquidos sustraídos a la acción de la gravedad, adopten la forma de una esfera (cuerpo de superficie mínima); ejemplo: una gota de aceite en agua se aprecia la forma esférica.

Las células en un medio líquido adquieren la forma esférica u ovalada como las células sanguíneas. Las gotas líquidas que salen a través de un tubo capilar, adoptan de forma esférica, debido a que todas las moléculas de la interfase son igualmente atraídas hacia el centro. La tensión superficial es la causa de los fenómenos capilares; ejemplo: la formación de menisco en la superficie de un líquido en recipiente cilíndrico. La tensión existe en todo estado líquido en cualquier punto de la superficie y purgan un papel importante en los intercambios que se producen en el protoplasma. La membrana fundamental de la célula es producto de la tensión superficial del protoplasma.

La significación fundamental de las superficies estriba en que sus fuerzas especiales, existen como energía libre y son capaces de afectar a la forma, a los movimientos y a las reacciones químicas delas interfases.

La existencia de la energía bajo la forma de tensión superficial, se manifiesta por la flotación en el agua de partículas pequeñas como tierra seca o azufre en polvo.

Clases de tensión superficial en un líquido: Se divide en:

a) El coeficiente de tensión superficial absolutas, es el número de dinas aplicadas por centímetro de longitud, rompe la película de tensión superficial. Dicho coeficiente a 20 ºC para el agua destilada vale 73 dinas/cm², para el alcohol etílico 22 dinas/cm², y para el éter 16 dinas/cm². El agua es el líquido de importancia biológica, que tiene más elevada tensión superficial y por eso no se deja atravesar por la flor de azufre.

b) La tensión superficial relativa se mide por comparación con la del agua destilada.

La tensión superficial de un líquido disminuye con el incremento de temperatura.

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*Sustancias tensoactivas: llamadas también Batótonas, son las que disminuyen la tensión superficial de los líquidos. Dichas sustancias son cuerpos orgánicos de interés biológico: alcoholes, ácidos grasos, sales biliares, proteínas, jabones, etc.

Sustancias Hipsótonas: son las que elevan la tensión superficial de los líquidos y están representados por sales inorgánicas, la más importante es el cloruro de sodio, su acción es de débil intensidad solo aumenta en 2% el valor de la tensión superficial.

MEDIDA DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL DE UN LÍQUIDO.

Métodos Cuantitativos.Son:o Método del estalagmómetro de Traube.o Método capilar.o Método de la balanza torsión.Métodos cualitativos:Son: o Método de la flor de azufre: se basa en la penetración de la flor de

azufre a través de la película de tensión superficial.

Flor de azufreAzufre en polvo, este no metal tiene un color amarillento fuerte, amarronado o anaranjado y arde con llama de color azul, desprendiendo dióxido de azufre, insoluble en agua.

ADSORCIÓN

La adsorción es un proceso mediante el cual se extrae materia de una fase y se concentra sobre la superficie de otra fase (generalmente sólida). Por ello se considera como un fenómeno subsuperficial. La sustancia que se concentra en la superficie o se adsorbe se llama "adsorbato" y la fase adsorbente se llama "adsorbente".Por contra, la absorción es un proceso en el cual las moléculas o átomos de una fase interpenetran casi uniformemente en los de otra fase constituyéndose una "solución" con esta segunda.La adsorción está relacionada con la tensión superficial, pues según la ley de Gibbs, las sustancias tensoactivas son las más concentradas en la interfase. La adsorción está muy desarrollada en todos los sistemas que poseen una gran superficie específica: soluciones coloidales y suspensiones.

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CLASES DE ADSORCIÓN:

1. Adsorción Mecánica; interviene como fuerza adhesiva, la tensión superficial de la interfase.2. Adsorción eléctrica; interviene la fuerza atractiva entre las cargas de la interfase y de las partículas.La adsorción es independiente del paso del adsorbente y está en relación con su superficie específica, ejemplo el carbón animal tiene gran superficie y es un poderoso adsorbente.

o La adsorción es un proceso reversible. Un compuesto ya adsorbido, puede ser desplazado por una sustancia más tensoactiva.

o La adsorción decrece con el aumento de temperatura.Las sustancias más tensoactivas son las más adsorbidas (ley de Gibbs).

o La adsorción se acompaña de liberación de calor, lo cual indica la gran atracción que hay entre la interfase y la sustancia adsorbida.

*Adsorción-fenómeno de superficie.

* Absorción-fenómeno de volumen.

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS.

o http://es.scribd.com/doc/231887951/Tension-Superficial-pdf o http://www.bing.com/search?

q=adsorcion+pdf&go=Enviar+consulta&qs=ds&form=QBRE

o ACURIO, M. L, Guia de Prácticas de Biología Celular. Fac. Cs. Biológicas. Cusco. 2001.

CÉLULASe define a la célula como la unidad genética morfológica y funcional de todo ser vivo.

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Todas las células están rodeadas de una envoltura (que puede ser una bicapa lipídica desnuda, en células animales; una pared de polisacárido, en hongos y vegetales; una membrana externa y otros elementos que definen una pared compleja, en bacterias Gram negativas; una pared de peptidoglicano, en bacterias Gram positivas; o una pared de variada composición, en arqueas) que las separa y comunica con el exterior, que controla los movimientos celulares y que mantiene el potencial de membrana.El citosol, forma la mayor parte del volumen celular. La estructura se automantiene activamente mediante el metabolismo, asegurándose la coordinación de todos los elementos celulares y su perpetuación por replicación a través de un genoma codificado por ácidos nucleicos.

Existen dos grandes tipos celulares: las procariotas (que comprenden las células de arqueas y bacterias) y las eucariotas (divididas tradicionalmente en animales y vegetales, si bien se incluyen además hongos y protistas, que también tienen células con propiedades características).

Las células procariotas son pequeñas y menos complejas que las eucariotas. Contienen ribosomas pero carecen de sistemas de endomembranas (esto es, orgánulos delimitados por membranas biológicas, como puede ser el núcleo celular). La estructura de la célula varía dependiendo de la situación taxonómica del ser vivo: de este modo, las células vegetales difieren de las animales, así como de las de los hongos. Por ejemplo, las células animales carecen de pared celular, son muy variables, no tiene plastos, puede tener vacuolas pero no son muy grandes y presentan centríolos (que son agregados de microtúbulos cilíndricos que contribuyen a la formación de los cilios y los flagelos y facilitan la división celular). Las células de los vegetales, por su lado, presentan una pared celular compuesta principalmente de celulosa, disponen de plastos como cloroplastos (orgánulo capaz de realizar la fotosíntesis), cromoplastos (orgánulos que acumulan pigmentos) o leucoplastos (orgánulos que acumulan el almidón fabricado en la fotosíntesis), poseen vacuolas de gran tamaño que acumulan sustancias de reserva o de desecho producidas por la célula y finalmente cuentan también con plasmodesmos, que son conexiones citoplasmáticas que permiten la circulación directa de las sustancias del citoplasma de una célula a otra, con continuidad de sus membranas plasmáticas

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS.o http://es.wikipedia.org/wiki/C%c3%a9lula o ACURIO, M. L, Guia de Prácticas de Biología Celular. Fac. Cs.

Biológicas. Cusco. 2001.

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PERMEABILIDAD DE MEMBRANADifusión Se denomina difusión simple al proceso por el cual se produce un flujo neto de moléculas a través de una membrana permeable sin que exista un aporte externo de energía debido a que su principal fuerza impulsora es el aumento de la entropía total del sistema.En este proceso el desplazamiento de las moléculas se produce siguiendo el gradiente de concentración, las moléculas atraviesan la membrana desde el medio donde se encuentran en mayor concentración, hacia el medio donde se encuentran en menor concentración.

El proceso de difusión simple es de vital importancia para el transporte de moléculas pequeñas a través de las membranas celulares. Es el único mecanismo por el cual el oxígeno ingresa a las células que lo utilizan como aceptor final de electrones en la cadena respiratoria y uno de los principales mecanismos de regulación osmótica en las células.

Ósmosis Fenómeno físico relacionado con el movimiento de un solvente a través de una membrana semipermeable. Tal comportamiento supone una difusión simple a través de la membrana, sin gasto de energía. La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos.

Membrana semipermeable Estructura que contiene poros o agujeros, al igual que cualquier filtro, de tamaño molecular. El tamaño de los poros es tan minúsculo que deja pasar las moléculas pequeñas pero no las grandes, normalmente del tamaño de micrómetros. Por ejemplo, deja pasar las moléculas de agua, que son pequeñas, pero no las de azúcar, que son más grandes.

Si una membrana como la descrita separa un líquido en dos particiones, una de agua pura y otra de agua con azúcar, suceden varias cosas, explicadas a fines del siglo XIX por Van 't Hoff y Gibbs empleando conceptos de potencial electroquímico y difusión simple, entendiendo que este último fenómeno implica no sólo el movimiento al azar de las partículas hasta lograr la homogénea distribución de las mismas y esto ocurre cuando las partículas que vienen se equiparan con las que aleatoriamente van, sino el equilibrio de los

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potenciales químicos de ambas particiones. Los potenciales químicos de los componentes de una solución son menores que la suma del potencial de dichos componentes cuando no están ligados en la solución. Este desequilibrio, que está en relación directa con la osmolaridad de la solución, genera un flujo de partículas solventes hacia la zona de menor potencial que se expresa como presión osmótica mensurable en términos de presión atmosférica, por ejemplo: "existe una presión osmótica de 50 atmósferas entre agua desalinizada y agua de mar". El solvente fluirá hacia el soluto hasta equilibrar dicho potencial o hasta que la presión hidrostática equilibre la presión osmótica.

El resultado final es que, aunque el agua pasa de la zona de baja concentración a la de alta concentración y viceversa, hay un flujo neto mayor de moléculas de agua que pasan desde la zona de baja concentración a la de alta.

Dicho de otro modo: dado suficiente tiempo, parte del agua de la zona sin azúcar habrá pasado a la de agua con azúcar. El agua pasa de la zona de baja concentración a la de alta concentración.

Las moléculas de agua atraviesan la membrana semipermeable desde la disolución de menor concentración, disolución hipotónica, a la de mayor concentración, disolución hipertónica. Cuando el trasvase de agua iguala las dos concentraciones, las disoluciones reciben el nombre de isotónicas.

En los seres vivos, este movimiento del agua a través de la membrana celular puede producir que algunas células se arruguen por una pérdida excesiva de agua, o bien que se hinchen, posiblemente hasta reventar, por un aumento también excesivo en el contenido celular de agua. Para evitar estas dos situaciones, de consecuencias desastrosas para las células, estas poseen mecanismos para expulsar el agua o los iones mediante un transporte que requiere gasto de energía.

Transporte a través de membrana1. TRANSPORTE (Difusión) PASIVO

o Difusión Simple a través de Bicapa Lipídicao Difusión Simple a través de Canales Proteicoso Difusión Facilitada

2. TRANSPORTE ACTIVOo Transporte por medio de Bombas

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3. TRANSPORTE EN MASAo Endocitosis.o Exocitosis

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS.

o C:\Users\ BOOK\Downloads\Documents\ OSMOSIS_Y_PRESION_OSMOTICA.pdf

o ACURIO, M. L, Guia de Prácticas de Biología Celular. Fac. Cs. Biológicas. Cusco. 2001.

o http://www.bing.com/search? q=osmosis&form=CPNMHP&pc=CPDTDF&refig=b0e2abaa0bdf408a9375220bd53c5a11&pq=osmosis&sc=0-0&sp=-1&qs=n&sk=

ORGANELOSSe denomina orgánulos (o también organelas, organelos, organoides o mejor elementos celulares) a las diferentes estructuras contenidas en el citoplasma de las células, principalmente las eucariotas, que tienen una forma determinada. La célula procariota carece de la mayor parte de los orgánulos. El nombre de orgánulos procede de la analogía entre la función de estas estructuras en las células, y la función de los órganos en el cuerpo.No todas las células eucariotas contienen todos los orgánulos al mismo tiempo, aparecen en determinadas células de acuerdo a sus funciones.

Orgánulo Función Estructura Organismos Notas

Cloroplasto fotosíntesis posee doble membrana

plantas, protistas

Posee material genético (ADN)

Retículo endoplasmático

síntesis y embalaje de proteínas y ciertos lípidos (los empaqueta en vesículas)

puede asociarse con ribosomas en su membrana

eucariotas

Aparato de Golgi

transporte y embalaje de proteínas, recibe vesículas del retículo endoplasmático, forma glucolípidos, glucoproteínas

sacos aplanados rodeados por membrana citoplasmática

la mayoría de eucariotas

en las plantas se conocen como dictiosomas

Mitocondria respiración celular compartimento de doble membrana

la mayoría de eucariotas

Posee material genético (ADN)

Vacuolas almacenamiento, sacos de plantas y

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transporte y homeostasis

membrana vesicular hongos

Núcleomantenimiento de ADN y ARN, y expresión genética

rodeado por membrana doble

todos los eucariotas

Contiene la mayor parte del ADN

Orgánulo/componente Función Estructura Organismos

Acrosoma ayuda al espermatozoide a fusionarse con el óvulo

compartimento de membrana simple

muchos animales

Autofagosoma

vesícula que almacena material citoplasmático y orgánulos para su degradación

compartimento de doble membrana

todas las células eucariotas

CentriolosIntervienen en la división celular ayudando al movimiento cromosómico

Estructuras cilíndricas formadas por tubos y rodeadas de material proteico denso

Cilio movimiento microtúbulos de proteínas

animales, protistas, algunas plantas

Glioxisoma transformación de lípidos en azúcar

compartimento de membrana simple plantas

Hidrogenosoma producción de energía e hidrógeno

compartimiento de doble membrana

algunos eucariotas unicelulares

Lisosoma ruptura de grandes moléculas

compartimento de membrana simple

la mayoría de los eucariotas

Melanosoma almacén de pigmentos compartimento de membrana simple animales

Mitosoma sin caracterizar compartimento de doble membrana

algunos eucariotas unicelulares

Miofibrilla contracción muscular filamentos entrelazados animales

Parentosoma sin caracterizar sin caracterizar hongos

Peroxisomas oxidación de proteínas / desintoxicacion celular

compartimento de membrana simple

todos los eucariotas

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Ribosomasmontaje de proteínas a partir de la información transmitida por el ARN

Estructuras redondeadas formadas por dos subunidades

Vesículaalmacenan, transportan o digieren productos y residuos celulares

compartimento de membrana simple

todos los eucariotas

Cuadro n° 01.

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS

o http://es.wikipedia.org/wiki/Org%C3%A1nulo

MITOSISCICLO CELULARLa vida de una célula consta de dos etapas diferentes: interfase y divisiónINTERFASE No es un momento de reposo, pues en ella tiene lugar una gran actividad metabólica. Periodos: G1, S y G2.

Periodo G1 sigue a la mitosis anterior, se da el desarrollo de la célula. La cromatina asociada a histonas forma fibras nucleosómicas. Los genes se transcriben de acuerdo con las necesidades metabólicas, suceden diferentes procesos metabólicos y se da la formación de los orgánulos

Periodo S (síntesis de ADN)

Periodo G2 antecede a la mitosis. Los cromosomas están ya duplicados, formados por dos cromátidas hermanas.

DIVISIÓN CELULAREn seres unicelulares permite su multiplicación y en los pluricelulares el crecimiento, el desarrollo, la regeneración de órganos y tejidos y las funciones de reproducción.

o División del núcleo: cariocinesis o mitosis.o División del citoplasma: citocinesis o citodiéresis.

FASESProfase, metafase, anafase y telofase.

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PROFASE

Fase más larga (1 a 2 horas en el ápice de la raíz de ajo)

La envoltura nuclear empieza a fragmentarse y los nucleolos van desapareciendo progresivamente.

Debido al superenrollamineto de la cromatina se produce una condensación del material genético y los cromosmas se van haciendo cada vez más visibles. Puesto que el ADN se replicó en el periodo S de la interfase, cada cromosoma está formado por dos cromátidas unidas por el centromero.

En las células animales el par de centriolos se ha dividido en interfase y ha dado lugar a dos pares de centriolos que constituirán los focos de unas ordenaciones radiales de microtubulos: los ásteres.

Los dos ásteres que al principio están juntos se separan a polos opuestos de la célula y los haces de microtubulos que surgen de ellos se alargan y forman un huso mitótico o huso acromático bipolar. Las células vegetales no tienen centriolos y el huso acromático se forma a partir del centrosoma. Estos husos sin centriolo se llaman husos anastrales y están menos centrados en los polos.

Los túbulos del huso se forman a partir de las moléculas del citoesqueleto. Éste se desorganiza y la célula adquiere una forma más redondeada.

METAFASEEs una fase corta (5 a 15 minutos en el ápice de la raíz del ajo). El huso mitótico ya está perfectamente desarrollado. Los cinetócoros de los cromosomas interaccionan por medio de unos microtúbulos con los filamentos del huso y los cromosomas son alineados en la placa ecuatorial de la célula o placa metafásica. Se rompe la célula, por ejemplo: mediante choque osmótico, si ello es posible, y los cromosomas se tiñen, se aplasta para que se extiendan

ANAFASEEs la fase más corta (2 a 10 minutos en el ápice de raíz). Los cinetócoros se separan y cada cromátida es arrastrada hacia un polo de la célula.

TELOFASESu duración en el ápice de raíz de ajo es de 10 a 30 minutos. Los cromosomas son revestidos por fragmentos del retículo

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endoplasmático que terminarán soldándose para constituir la envoltura nuclear. Poco a poco los cromosomas van descondensándose y se desfiguran adquiriendo el núcleo un aspecto cada vez más interfásico, los nucleolos comienzan a reaparecer. Los microtúbulos del huso se agrupan en haces por la aparición en la región media de cilindros de una sustancia densa y pierden sus conexiones con los polos. Finalmente los cilindros se fusionan en un solo haz y la célula se divide en dos.

CITOCINESISDivisión del citoplasma, inicia al final de anafase y continúa a lo largo de la telofase. o Células animales tiene lugar por simple estrangulación de la

célula a nivel del ecuador del huso. La estrangulación (proteínas ligadas a la membrana que formarán un anillo contráctil.

o Células vegetales aparece un sistema de fibras formado por microtúbulos en forma de barril: el fragmoplasto. En su plano ecuatorial se depositan pequeñas vesícu las que provienen de los dictiosomas del aparato de Golgi. Estas vesículas contienen sustancias pécticas que formarán la lámina media. Todo ello crece de dentro a fuera. La división no es completa entre ambas células hijas, manteniéndose algunos poros de comunicación: los plasmodesmos, al quedar capturados entre las vesículas elementos del retículo (Pared celular)

o Hongos a la cariocinesis no le sucede la citodiéresis. Se forman así masas, llamadas plasmodios, que contienen una gran cantidad de núcleos envueltos en una sola membrana.

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Fig. 02. Mitosis

Preparación de Orceina Acetica clorhídrica

1. Disolver dos gramos de orceína en 55 cm3 de ácido acético glacial.

2. Calentar hasta ebullición y mantener ésta durante 10 minutos.3. Dejar enfríar y añadir agua destilada hasta completar 100 cm3.4. Trás 12 horas de reposo, filtrar.5. La solución de trabajo se obtiene añadiendo una parte de HCl

1N por cada 9 partes de la solución anterior.

BIBLIOGRAFÍA Y SITIOS WEB SUGERIDOS.

o http://www.bing.com/search? q=MITOSIS+PDF&go=Enviar+consulta&qs=ds&form=QBRE

o http://img.webme.com/pic/b/biologiafleming/2.png o http://www.bing.com/search?

q=orceina+&form=CPNMHP&pc=CPDTDF&refig=d264c023273746d9a4362b1159d01901&pq=orceina+&sc=0-0&sp=-1&qs=n&sk=

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