UNIVERSIDAD PRIVADA SAN JUAN BAUTISTAFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

ESCUELA PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANACURSO DE BIOLOGIA MOLECULAR

PRÁCTICA Nº 9

ESTUDIO DE ORGANELAS CELULARES: MITOCONDRIAS, LISOSOMAS, CLOROPLASTOS Y PLASTIDIOS.

I.INTRODUCCIÓN:Mediante esta práctica reconoceremos las siguientes organelas celulares:

Mitocondrias, lisosomas, cloroplastos y plastidios para seguir conociendo la estructura de la célula ,teniendo un conocimiento teórico previo a la práctica la cual nos ayuda a desenvolvernos durante el procedimiento de la práctica .

Al final de la práctica lograremos cumplir los objetivos trazados para la práctica, finalmente sacaremos las conclusiones de lo observado durante la práctcia.

II. OBJETIVO: Mediante el empleo de la técnica de coloración vital se observarán las

mitocondrias presentes sólo en el citoplasma de las células Eucariotas, que vienen a constituir las “centrales de energía” porque producen y almacenan energía bajo la forma de ATP.

Las células tienen vesículas membranosas que contienen enzimas hidrolíticas que permiten la digestión intracelular y que corresponden a los lisosomas los cuales pueden pueden ser identificados en protozoarios con una tinción vital.

Con el uso de suero fisiológico observar plastidos en las células vegetales eucarióticas, los que contienen pigmentos y pueden sintetizar y acumular diversas sustancias, como los Leucoplastos que son plastidos incoloros, los Amiloplastos que acumulan almidón, los Proteinoplastos que acumulan proteínas, los Elaioplastos que acumulan grasas y aceites esenciales. Los Cromoplastos son plastidos coloreados como el Caroteno que presenta un pigmento de color naranja, el Licopeno de color rojo, la Xantofila de color amarillo y los Cloroplastos que presentan un pigmento de color verde y cuya función principal es realizar la fotosíntesis.

III.MARCO TEORICO:Siguiendo con el tema de aclarar algunos conceptos, en el idioma inglés  una palabra se puede traducir en 5 a 6 términos diferentes al español, esto es lo que pasa con el concepto de ORGANELA.  Una ORGANELA ( ORGANELO o ELEMENTO CELULAR ),   es un cuerpo membranoso interno, rodeado por el CITOSOL, debe diferenciarse de los orgánulos ( o MICROCUERPOS ), pues estos últimos no poseen membrana.  Debe aclararse este asunto de que no todo lo que se encuentra en el interior de una célula se llama ORGANELA u ORGANELO.  Las ORGANELAS son estructuras membranosas y hay otras estructuras que no tienen membrana pero que se llaman MICROCUERPOS, además muestran una diferencia de tamaño muy notable al compararla con las ORGANELAS.

La forma correcta de clasificar las ORGANELAS es de acuerdo a la CANTIDAD DE MEMBRANAS que éstas posean, existiendo ORGANELAS de 1, 2 y 3 membranas .

A Continuación explicaremos con detalles las organelas a observar en la presente práctica de la laboratorio

LISOSOMAS :   

Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes, formados por el retículo endoplasmático rugoso y luego empaquetadas por el complejo de Golgi, que contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales de origen externo (heterofagia) o interno (autofagia) que llegan a ellos. Es decir, se encargan de la digestión celular.1 Son estructuras esféricas rodeadas de membrana simple. Son bolsas de enzimas que si se liberasen, destruirían toda la célula. Esto implica que la membrana lisosómica debe estar protegida de estas enzimas. El tamaño de un lisosoma varía entre 0,1-1,2 μm.

Cuando  se  forman,  los  lisosomas  se  cargan  con  enzimas  de  función  hidrolítica;  este  tipo  de lisosoma, conocido como  LISOSOMA PRIMARIO, puede ser el que  tiene una apariencia homogénea en su interior (1). a partir de este, el lisosoma se encarga de degradar la mayoría de los tipos de moléculas bioquímicas que hay en la célula.    

Las otras formas (los LISOSOMAS SECUNDARIOS, como el  2  y  3)  son  heterogéneos  y  pueden  recibir  nombres  variados  como  lisosomas  con  formas mielínicas (4), cuerpos multivesiculares (5), o cuerpos residuales (6). estos tipos se producen por  efecto del almacenamiento en el lumen dellisosoma de sustancias que no pueden degradarse más o por la transformación en lisosomas de otro tipo de orgánulos como son losautofagosomas y los endosomas.  

Sus funciones son: acumular agua aumentando el volumen de la célula sin aumentar el tamaño del citoplasma ni su salinidad; almacenar sustancias energéticas, tóxicas, venenos, sustancias de desecho, etc. Constituyen el medio de transporte de sustancias entre orgánulos del sistema endomembranoso. En células animales existen además vacuolas fagocíticas, pinnocíticas y pulsátiles.Entre las inclusiones, las funciones más importantes son almacenar resinas o látex.Enzimas más importantes del lisosoma: Lipasas , que digiere lípidos; Glucosidasas , que digiere carbohidratos; Proteasas , que digiere proteínas; Nucleasas , que digiere ácidos nucleicos.

LOS   CLOROPLASTOS :

los cloroplastos, constituyen los organelos más conspicuos de una célula vegetal. Los cloroplástos están rodeados por una doble membrana, con una estructura interna constituida por un sistema de membranas, separadas por una matriz de naturaleza proteica llamada estroma, poseen DNA con una estructura similar al encontrado en células procarióticas, así como ribosomas, embebidos en el estroma.

Su interior (estroma) está recorrido por membranas internas llamadas tilacoides. En estas membranas se encuentran los pigmentos fotosintéticos y los citocromos transportadores de electrones para efectuar la fase luminosa de la fotosíntesis; en el estroma se realizan las reacciones del ciclo de Calvin para fijar el CO2 en la fase oscura de la fotosíntesis.

PLASTIDIOS

Son parte característica de las células vegetales. Cada Plastidios está rodeado por una membrana doble. Dentro de esa doble membrana tenemos el estroma que es la substancia acuosa contenida en el Plastidios. Los Plastidios se clasifican de acuerdo al tipo de pigmento que contengan.Pigmentos que poseen los plastidios:Por los pigmentos que poseen los plastidios, son de las siguientes clases:Cloroplastos: (cloros = verde) : plastidios de color verde, por llevar un pigmento verde llamado clorofila.Cromoplastos: (cromo = color) plastillos, pigmentos colorantes como el pigmento rojo (lecopeno) amarillo(xantofila) anaranjado (caroteno). Son los que dan color a las flores y a las frutas de muchas plantas.Leucoplastos: (leucos = blancos) plastidios incoloros que sirven como centro de almacenado de ciertos materiales de citoplasma como en el caso del almidón (amiloplastos).Oleoplastos: Plastidios incoloros y almacenado de gotitas de aceitestales como maní, semillas de higuerilla, etc. LAS MITOCONDRIAS son uno de los orgánulos más

conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi todas las células eucarióticas. Observadas al microscopio electrónico de transmisión (M.E.T.), presentan una estructura característica: la mitocondria tiene forma alargada u oval de 0,5 a 1 m de diámetro, y entre 1 m y varias micras de longitud y está envuelta por dos membranas distintas, una externa y otra interna (la que presentan crestas mitocondriales), muy replegada.

Las mitocondrias son los orgánulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular, actúan por tanto, como centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP a expensas de los carburantes

Mitocondria vista con M.E.T.

metabólicos (glucosa, ácidos grasos y aminoácidos). Sin mitocondrias, los animales y hongos no serían capaces de utilizar oxígeno para extraer toda la energía de los alimentos y mantener con ella el crecimiento y la capacidad de reproducirse. Los organismos llamados anaerobios viven en medios sin oxígeno, y todos ellos carecen de mitocondrias.

La ultraestructura mitocondrial está en relación con las funciones que desempeña: en la matriz se localizan los enzimas responsables de la oxidación de los ácidos grasos, los aminoácidos, el ácido pirúvico y el ciclo de krebs.

IV- MATERIALES POR MESA:Muestra de:

Zanahoria (caroteno)

Cultivo de protozoarios (observación de lisosomas) Microscopios.

Laminas y laminillas

Células de epitelio bucal

Hoja de Elodea (Cloroplastos)

Ají amarillo (Xantofila)

Papa (Amiloplastos) Betarraga (Antocianina)

Bisturí Pinza en punta

Colorante Rojo neutro Solución Verde Janus 1/10,000

Colorante Lugol

Guantes

V. PROCEDIMIENTO:

A) OBSERVACION DE MITOCONDRIA EN EPITELIO BUCAL:

1. Con una lámina limpia y mediante un raspado suave obtener una muestra de la mucosa bucal,

2. Realizar un frotis extendiendo la muestra sobre otra lámina, 3. Dejar secar la lámina con la muestra al medio ambiente, 4. Cubrir la muestra con Verde Janus durante 5 minutos,5. Eliminar el exceso de colorante y dejar secar al medio ambiente, 6. Observar al microscopio con objetivos de 10x y 40x

B) OBSERVACION DE LISOSOMAS en PROTOZOARIOS

1. Colocar en una lámina dos gotas cultivo de protozoarios y una gota del colorante rojo neutro, mezclar dejar reposar 2 minutos..

2. Cubrir con una laminilla y observar el preparado a 10x y 40x . Visualizar en el interior de los Paramecium a los lisosomas .

Hisopos Mecheros de alcohol

C).OBSERVACION DE PLASTIDOS EN VEGETALES:

CLOROPLASTOS: Se localizan en las hojas debajo de la epidermis superior.

1. Seleccionar una hoja joven de Elodea, colocarla sobre una gota de agua en una lamina portaobjeto.

2. Cubrir la muestra con una laminilla. 3. Observar al microscopio con objetivo de menor y mayor aumento.

CROMOPLASTOS: Son organelas coloreados y presentan formas variadas (redondas, elípticas, o aciculares).

1. Realizar cortes finos de zanahoria, ají amarillo, betarraga sobre una lámina portaobjetos 2. Colocar una gota de agua sobre el corte. 3. Cubrir con una laminilla. 4. Observar al microscopio con objetivos de menor y mayor aumento.

AMILOPLASTO: Son organelas que contienen almidón como sustancia de reserva.

1. Sobre una lámina portaobjetos colocar una gota de Lugol. 2. Agregar un corte transversal fino de papa . 3. Cubrir con una laminilla. 4. Observar al microscopio con objetivo de menor y mayor aumento.

VI. PROTOCOLO:

VII.CONCLUSIONES

VIII. CUESTIONARIO:

1. ¿Qué son las patologías mitocondriales?.

Las enfermedades mitocondriales son el resultado del fracaso en el funcionamiento de las mitocondrias, a su vez, partes constitutivas de las células del organismo, cuya función es la de generar la energía necesaria para mantener la vida y para el desarrollo y correcta función de los órganos y sistemas. Cuando fallan, se genera cada vez menos energía en el interior de la célula, produciendo lesión o muerte celular. Si este proceso se repite en todo el cuerpo, los sistemas completos comienzan a fallar y la vida de la persona que lo sufre está en grave riesgo. Esta enfermedad afecta principalmente a los niños, pero los brotes en adultos se están volviendo cada día más frecuente. Las enfermedades de las mitocondrias parecen ocasionar el mayor daño a las células del cerebro corazón, hígado, músculo, riñón, y a los sistemas endocrinos y respiratorios.

Miopatía mitocondrial sin afectación ocular Oftalmoplejía externa progresiva (OEP) Encefalomiopatías mitocondriales Síndrome de Kearns-Sayre (SKS) Epilepsia mioclónica con fibras rojo rasgadas (MERRF) Miopatía mitocondrial con acidosis láctica y episodios similares a ictus (MELAS) Neuropatía con ataxia y retinitis pigmentosa (NARP) Miopatía con miocardiopatía mitocondrial (MCM) Enfermedad de Leber Síndrome de Leigh

2. ¿Qué relación tiene los lisosomas y la autofagia?

Los Pre-lisosomas formados de novo en el citoplasma de una membrana en forma de copa se llaman phagophore. Los bordes del phagophore se expanden cada vez más hasta alcanzar su forma más esférica, encerrando las piezas engullidas de citoplasma con lo que pudiera encontrarse dentro, y dando lugar a una vesícula de doble membrana. Farquhar observó estas vesículas cerradas, que son conocidas como autofagosomas. Los autofagosomas toman las moléculas dañadas u orgánulos y llevan esa carga a los lisosomas. Cuando de Duve observó los autofagosomas, se dio cuenta de que las células podrían degradar sus propios componentes y nombró al proceso “autofagia” .Por lo tanto podemos decir que la relación que existe entre los ellos es que las dos van estar involucradas en proceso de descomposición, eliminación,reparación de las organelas .

3. ¿Por qué las mitocondrias fijan el colorante verde de Janus?.

Para evidenciar mitocondrias es utilizado Verde Jano al 0,01%. Este producto al reducirse vira del azul al verde brillante. Es un marcador específico porque al colocarlo en presencia de mitocondrias, emplea en su reducción los electrones de la cadena respiratoria que se encuentra emplazada en la membrana mitocondrial interna y las colorea de verde

brillante.” Las mitocondrias son teñidas con el tinte Janus green B. Después de la tinción, la mitocondria tiñe azul-verdosa, la cual es el color del tinte en su forma oxidada; en su forma reducida, el tinte es incoloro. ElJanus green se mantiene en estado oxidado por el sistema de oxidasa citocromo de la mitocondria.Esto sucede por la reacción de oxidación que sufre la mitocondria (especialmente su sistema decitocromo oxidasa), al contacto con el verde de Janus, que se es un colorante monoazoico que (en comparación con el oxígeno del ambiente) tiende a oxidar especialmente a las mitocondrias debido a la gran cantidad de electrones presentes en ellas.

4.¿Qué función cumplen los plastidios en las célula?.

Los plastos, plástidos o plastidios son orgánulos celulares eucarióticos, propios de las plantas y algas. Su función principal es la producción y almacenamiento de importantes compuestos químicos usados por la célula. Usualmente, contienen pigmentos utilizados en la fotosíntesis, aunque el tipo de pigmento presente puede variar, determinando el color de la célula.

IX.REFERENCIAS: ¿qué funciones cumplen los plastidios?http://misdeberes.es/tarea/121728 http://respuestas.wikia.com/wiki/La_funcion_de_los_plastidios

Verde de janushttp://www.buenastareas.com/ensayos/Verde-De-Janus/44239939.html https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070401112400AAFA8Nx PATOLOGÍAS MITOCONDRIALEShttp://www.aepmi.org/publico/patologias.php Los lisosomas y la autofagia https://cajalesygalileos.wordpress.com/2012/12/13/los-lisosomas-y-la-autofagia-scitable/ Organelashttp://elprofedebiolo.blogspot.com/2010/02/organelas.html Lisosomahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lisosoma http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/La_celula/contenidos11.htm http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Lisosomas&lang=2 Cloroplastos y otro plastidioshttp://es.slideshare.net/sathycrlovehandel/cloroplastos-y-otro-plastidios Plastidioshttp://www.ecured.cu/index.php/Plastidios Mitocondrias http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/mitocondria.html http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaCelula/MITOCONDRIAS.htm Los lisosomas y la autofagia https://cajalesygalileos.wordpress.com/2012/12/13/los-lisosomas-y-la-autofagia-scitable/ Enfermedades mitocondrialeshttp://es.slideshare.net/JuFelipeRodriguezM/enfermedades-mitocondriales-9301307