INSTITUTO ANGELOPOLITANO DE ESTUDIO

UNIVERSITARIO

LICENCIATURA EN FISIOTERAPIA

MANUAL DE PRACTICAS DE LABORATORIO

BIOLOGIA CELULAR

PRIMER CUATRIMESTRE

OTOÑO 2013

REGLAMENTO

1.- Los alumnos deben esperar a que el profesor responsable llegue para poder ingresar al

laboratorio.

2.- Los alumnos deberán traer el material requerido ya sea de manera individual o por

equipo para la realización de las prácticas, de no ser así no se les permitirá la entrada al

laboratorio.

3.- La entrada al laboratorio es con bata blanca y larga.

4.- No se permitirá el consumo de alimentos, bebidas, chicles, etc. dentro del laboratorio.

5.- La limpieza dentro del laboratorio es primordial, por lo cual los alumnos deberán

limpiar su área de trabajo antes y después de realizar su práctica.

6.- Deberán de abstenerse de colocar en las mesas de trabajo materiales ajenos a las

prácticas.

7.- En caso de presentarse cualquier accidente o contaminación deberán notificar de

manera inmediata al responsable.

8.- Deberán lavarse las manos con agua y jabón antes de salir del laboratorio.

9.- Deberán traer la práctica a realizar impresa.

CONTENIDO

PRACTICA 1. Indicador de pH

PRACTICA 2. Transporte a través de la membrana.

PRACTICA 3. Actividad enzimática de la catalasa.

PRACTICA 4. Cariotipo humano

INDICADOR DE pH

Objetivo

Observar y clasificar sustancias de uso cotidiano como ácidos y bases.

Introducción.

Un indicador de pH es una sustancia que permite medir el pH de un medio.

Habitualmente, se utilizan como indicador de las sustancias químicas que cambian su

color al cambiar el pH de la disolución.

Los indicadores ácido-base suelen ser ácidos orgánicos o bases orgánicas débiles que tienen colores marcadamente diferentes en sus formas moleculares e ionizadas. La presencia en la disolución de una u otra forma depende del pH, de acuerdo con las leyes del equilibrio químico (principio de Le Chatelier).

Algunos ejemplos de indicadores químicos son: naranja de metilo (rojo a pH 1-2; amarillo de pH 5-13), rojo de metilo (rojo a pH 1-3; amarillo a pH 7-13) azul de bromotimol (amarillo a pH 1-5; azul a pH 8-13). Además de estos químicos se pueden usar indicadores caseros o vegetales como la disolución resultante de hervir con agua col morada, pétalos de rosa roja, raíces de cúrcuma a partir de las cuales se obtiene curcumina o la piel de ciruela.

Fig. 1. La imagen muestra una aproximación a los colores que dan las reacciones acido-base con indicadores vegetales como la col morada.

Materiales

Agua de cocción de col morada o flor de Jamaica.

Bandeja de cubitos de hielo

Gotero

Frascos

Sustancias de ensayo:

Bicarbonato de sodio

Agua

Vinagre

Jabón neutro

Vino

Zumo de limón.

Procedimiento:

Coloca un poco de las sustancias de ensayo en cada pozo de la bandeja para hielos.

Con la ayuda del gotero agrega la solución indicadora de pH (agua de cocción de col morada o de flor de Jamaica).

Con la ayuda de la imagen identifica de qué tipo de solución se trata (ácido o base).

Ya que identificaste si se trata de ácido a base realiza la reacción de neutralización. A las sustancia que son acidas coloca bicarbonato de sodio hasta que cambie de color.

Cuestionario.

1. ¿Para qué nos sirve conocer el que una sustancia sea acida o básica? 2. ¿A qué se refiere la escala de pH? 3. Las sustancias de ensayo enuméralas de la más acida a la más básica 4. ¿A qué se debe el cambio de coloración del indicador de pH cuando se agrega las

sustancias de prueba? 5. ¿Qué es neutralizar?

Bibliografía.

Manual de prácticas de laboratorio. Química General, Leticia Mendoza de Cid, 2da.

Edición, ITSD (2002).

EL TRANSPORTE A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR

Objetivo

Observar cómo afectan las temperaturas y los solventes el transporte a través de

las membranas

Introducción

Las membranas celulares son barreras selectivas que separan las células y forman compartimientos intracelulares. Entre sus funciones están:

Regular el transporte de moléculas que entran o salen de la célula u organelo

Generar señales para modificar el metabolismo.

Adherir células para formar tejidos. La membrana celular está formada por una capa doble de fosfolípidos, proteínas y carbohidratos. Las proteínas permiten el paso de moléculas hidrofílicas a través de la membrana, determinan las funciones específicas de ésta e incluyen bombas, canales, receptores, moléculas de adhesión, transductores de energía y enzimas. La función de los carbohidratos adheridos a las proteínas (glucoproteínas) o a los fosfolípidos (glucolípidos) es la de adhesión y comunicación intercelular. El colesterol, que es un esteroide (lípido), determina la fluidez de la membrana.

Fig. 1. Estructura de las membranas celulares.

Las membranas de la célula son selectivamente permeables, permitiendo el paso de

algunas sustancias o partículas (moléculas, átomos, o iones), e impidiendo el paso de

otras.

Uno de los procesos de transporte es la difusión. Difusión se define como el movimiento natural de las partículas de un área de mayor concentración a un área de menor concentración hasta alcanzar un equilibrio dinámico, en el cual el movimiento neto de partículas es cero. La difusión no requiere gasto de energía por parte de la célula y por lo tanto es un movimiento pasivo. Cuando la célula transporta sustancias en contra de un gradiente de concentración (de un área de menor concentración a un área de mayor concentración) se requiere energía (ATP) y sucede movimiento activo. En los ejercicios que siguen a continuación se estudiará cómo algunos factores afectan el funcionamiento de las membranas celulares.

El movimiento de agua a través de una membrana selectivamente permeable se llama

osmosis (difusión de agua) y sucede siempre del área de mayor concentración de agua

(con menor concentración de soluto) al área de menor concentración de agua (con mayor

concentración de soluto).

Fig. 2. La bolsa representa una célula y el agua en el envase representa su medioambiente. El soluto es sal

(cloruro de sodio). (a) La concentración de sal en el medioambiente es más baja que la concentración de sal

en la célula. (b) La concentración de sal es igual en la célula y en el medioambiente. (c) La concentración de

sal en el medioambiente es más alta que la concentración de sal en la célula.

Materiales

Agua destilada

Agua caliente (37° y 70°C)

Agua fría

Hielo

Seis tubos de ensayo con gradilla o frascos.

Navaja

Un betabel

Acetona

Metanol

Procedimiento 1.

1. Enumere 4 tubos o frascos, agregue un poco de agua.

2. Corte 4 pedazos de betabel y coloque en los tubos.

3. El tubo 1 colóquelo en un baño de hielo, el número 2 en agua fría, el número 3 en

agua tibia y el 4 en agua hirviendo.

4. Compare la intensidad de color de las soluciones en los tubos. 5. Coloque los resultados (intensidad de color vs. temperatura) en la Tabla

EFECTO DE LA TEMPERATURA

TUBO TEMPERATURA INTENSIDAD DE COLOR (1 poco intenso, 5 muy intenso)

1 En hielo 2 En agua fría 3 En agua caliente 4 En agua hirviendo

Procedimiento 2.

1. Enumere 4 tubos o frascos.

2. Corte 4 pedazos de betabel y coloque en los tubos.

3. Prepare soluciones de metanol y acetona.

Solución 1: Metanol

Solución 2: Metanol/ Agua 1:1

Solución 3: Acetona

Solución 4: Acetona/agua 1:1

4. Coloque las diferentes soluciones en los diferentes tubos.

5. Compare la intensidad de color de las soluciones en los tubos. 6. Coloque los resultados (intensidad de color vs. solvente) en la Tabla.

EFECTO DE SOLVENTE

TUBO SOLVENTE INTENSIDAD DE COLOR (1 poco intenso, 5 muy intenso)

1 Metanol 2 Metanol/Agua 3 Acetona 4 Acetona/Agua

Cuestionario

Para los dos procedimientos conteste las siguientes preguntas

¿Qué tubo mostró más intensidad de color? Explique.

¿Qué indica la intensidad del color?

¿Cómo afectan las temperaturas altas a las membranas celulares?

¿Qué le pasa a las células en temperaturas bajas?

¿Qué tipo de solventes usaste?

¿Cómo afectan lo solventes a las membranas? Bibliografía. Introducción A La Biología Celular, Alberts B Et Al., 3ª Ed. Madrid. Ed. Médica Panamericana (2011)

ACTIVIDAD ENZIMATICA DE LA CATALASA

Objetivo.

Comprobar experimentalmente la actividad enzimática de la catalasa y el efecto de la temperatura y pH sobre la actividad de la enzima.

Introducción. Tanto en células eucariotas animales como vegetales hay peroxisomas que contienen enzimas oxidativos, uno de ellos es la catalasa. Este enzima actúa sobre el agua oxigenada descomponiéndola en agua y oxígeno molecular que se desprende en forma de burbujas. La catalasa, al igual que la mayoría de los enzimas, se desnaturaliza por el calor; por eso los órganos hervidos no producen burbujeo al añadir el agua oxigenada. Materiales.

Agua oxigenada

Frasco gotero

Agua caliente

Frascos tipo gerber

Pinzas o abatelenguas

Trozos pequeños de órgano animal.

Trozo de vegetal.

Tubos de ensaye

Navaja Procedimiento.

Toma un trozo de órgano vegetal y otro de un órgano animal e introdúcelos en agua hirviendo durante 15 minutos.

Toma otros dos trozos de los mismos órganos e introduce cada uno de ellos en los tubos de ensayo 1 y 2 respectivamente.

Añade 1 ml de agua oxigenada a cada tubo. Observa lo que sucede y anota los resultados.

Saca los trozos hervidos con ayuda de una pinza (¡no los toques con los dedos!) y colócalos en los tubos de ensayo 3 y 4.

Añade 1 ml de agua oxigenada a cada tubo. Observa lo que sucede y anota los resultados.

Cuestionario. En la siguiente tabla coloca tus resultados colocando (+) a la que tiene presencia de catalasa y (–) a la que no tenga reacción.

ORGANO REACCION (+/-) PRESENCIA DE CATALASA (SI/NO)

Animal fresco Animal hervido Vegetal fresco Vegetal hervido

¿Sabrías decir ahora por qué se desprenden burbujas al poner H2O2 sobre una herida?

¿Tiene esto algo que ver con la acción desinfectante del H2O2

Cita otro factor que pueda afectar a la actividad enzimática y diseña una experiencia para comprobarlo.

Bibliografía Bioquímica de Harper. Robert K. Murray, 14 va. Edición.

CARIOTIPO HUMANO

Objetivo.

Que el alumno reconozca el cariotipo humano y algunas alteraciones cromosómicas.

Introducción.

El genoma humano (como el de cualquier organismo eucariota) está formado por cromosomas, que son largas secuencias continuas de ADN altamente organizadas espacialmente (con ayuda de proteínas histónicas y no histónicas) para adoptar una forma ultracondensada en metafase. Son observables con microscopía óptica convencional o de fluorescencia mediante técnicas de citogenética y se ordenan formando un cariotipo.

El cariotipo humano contiene un total de 24 cromosomas distintos: 22 pares de autosomas más 2 cromosomas sexuales que determinan el sexo del individuo. Los cromosomas 1-22 fueron numerados en orden decreciente de tamaño en base al cariotipo. Sin embargo, posteriormente pudo comprobarse que el cromosoma 22 es en realidad mayor que el 21.

Los grupos que comprende el cariotipo humano son los siguientes:

- Cromosomas grandes

Grupo A, (cromosomas 1, 2 y 3), meta y submetacéntricos

Grupo B, (cromosomas 4 y 5), submetacéntricos

- Cromosomas medianos

Grupo C, (cromosomas 7, 8, 9, 10, 11, 12 y además los cromosomas X), submetacéntricos

Grupo D, (cromosomas 13, 14 y 15) acrocéntricos

- Cromosomas pequeños

Grupo E, (cromosomas 16, 17 y 18) submetacéntricos

Grupo F, (cromosomas 19 y 20) metacéntricos

Grupo G, (cromosomas 21 y 22) acrocéntricos

Por acuerdo los cromosomas sexuales X e Y se separan de sus grupos correspondientes y se ponen juntos aparte al final del cariotipo.

Representación gráfica del cariotipo humano normal.

Materiales:

Impresión practica Tijeras Pegamento Hojas blancas

Procedimiento.

En dos pruebas de este tipo se han obtenido las fotografías que se adjuntan.

Reconoce los distintos cromosomas y ordénalos formando el ideograma.

Cuestionario.

¿Qué es el cariotipo Humano? Explique cómo se determina el Cariotipo Humano Normal/ Anormal ¿Qué se Aneuploidía? ¿Qué es Poliploidía?

De las pruebas conteste lo siguiente:

1. Sexo del individuo al que pertenece la fotografía del cariotipo. 2. Presencia o no de alguna anomalía cromosómica, indicando el tipo. 3. Síndrome y características del mismo. 4. Frecuencia o tasa de mutación.

Bibliografía. Manual de prácticas de biología celular 1, Ortega Lule G.J., 1ra. edición, UNAM (2005).