practicas de biologia dos

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Manual de Prácticas de Biología II Martín del Campo, Chagollán, Esparza,

LA UNIDAD BÁSICA DE LA VIDA (CÉLULA)

INDICE.

PROFESORES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIÓN DEL MANUAL DE

PRÁCTICAS DE BIOLOGÍA II. José Martín del Campo Amezcua Fausto A. Chagollán Amaral Teresa Esparza Fernández José Vázquez Guerrero Sonia López Campos Arturo Hernández Sánchez Ivonne Berenice Martín del Campo

Becerra Rafael Elizondo Castañeda José Guadalupe Martín del Campo

Becerra Ignacio Contreras García Luis F. Corona Tamayo Rogelio Mejía Sánchez Sandra Reyes Aguilera José Manuel Velasco Sánchez

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Presentación

Reglamento de Laboratorio

Reglas Básicas de Seguridad

Prácticas de Laboratorio

Práctica No. 1 Células Procariotas y Eucariotas

Práctica No. 2 Estructura de las Células Vegetal y Animal

Práctica No. 3 Transporte de Sustancias a través de las Membranas Celulares

Práctica No. 4 Identificación de algunas Sustancias Fundamentales para la Célula

Práctica No. 5 Transformación de Energía Luminosa en Energía Química (Fotosíntesis)

Práctica No. 6 Liberación de la Energía (Respiración Celular)

Práctica No. 7 Reproducción Celular (Mitosis)

Bibliografía.

Presentación

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El presente Manual de Prácticas de Laboratorio, es el resultado de la participación de un grupo de profesores interesados en que la Unidad de Aprendizaje de Biología II del nuevo Bachillerato por Competencias que se imparte en el 5° semestre, el cual, corresponde al área de formación Básica Obligatoria, se pretende que con él se cuente con un material apropiado y apegado a la propuesta teórico - pedagógica del Bachillerato implementado por el Sistema de Educación Media Superior a partir de septiembre de 2008 en algunas Escuelas Preparatorias de la Universidad de Guadalajara y, posteriormente se generalizado a todo el sistema.

Este material fue edificado no sólo con el fin de apoyar el desarrollo de la competencia genérica: Comprensión de la Naturaleza y los conocimientos, habilidades, actitudes y valores que sugiere la guía de Biología II, sino también, los conocimientos y habilidades complementarias que el alumno requerirá para educarse para la vida desde la vida.

El Manual consta de un total de 7 prácticas, con las cuales se buscó cubrir la generalidad de los contenidos temáticos de la Unidad de Aprendizaje, cada una de ellas cuenta con una introducción, un conocimiento declarativo sintético sobre el tema, un conocimiento procedimental a desarrollar por el educando, con la ayuda del educador, así como un espacio para la realización de los esquemas correspondientes. De igual forma un apartado para establecer las conclusiones de la práctica y, lo más relevante, las conclusiones para acceder a un nivel de comprensión relacional en función de una serie de cuestionamientos que deberá resolver.

Al inicio de cada una de las prácticas se integró una tabla de evaluación con la finalidad de que el discente se entere de los aspectos que le serán ponderados durante el desarrollo de las misma y, de igual manera, el docente cuente con una herramienta para la evaluación continua de su trabajo en relación con los aspectos enmarcados y el nivel de logro.

Los participantes en la elaboración esperan que el presente material represente una herramienta de apoyo didáctico para el docente y una guía para el discente, que les permita acceder al conocimiento procedimental y actitudinal valoral inmersos en el desarrollo de cada competencia.

Reglamento de Laboratorio1. Para ingresar al laboratorio es necesario traer puesta su bata correspondiente.

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2. Presentar el manual de prácticas con la información previa necesaria para la misma.3. Los alumnos no deberán introducir alimentos, chicles ni bebidas al Laboratorio. 4. Queda estrictamente prohibido fumar dentro del laboratorio 5. Las Prácticas se llevaran a cabo por equipo; cada uno de los cuales deberá estar

integrado de conformidad con las características del grupo.6. Cada equipo tendrá un coordinador del mismo, el cual fungirá como representante

y responsable.7. A cada equipo se le asignara una sección de la mesa de trabajo para realizar la

práctica al término de la cual deberá entregar limpia.8. Dos miembros de cada equipo pasaran a recoger el material con el responsable del

laboratorio, para lo cual deberán entregar una credencial oficial de la escuela. 9. Antes de iniciar la práctica los integrantes de cada equipo deberán revisar el

material para verificar que esté completo y en buenas condiciones, en caso contrario deberá reportarlo al Responsable del Laboratorio.

10. Cada equipo deberá permanecer en el lugar de trabajo que le fue asignado, sólo podrán moverse para solicitar material y realizar sus actividades.

11. Los alumnos harán un uso adecuado del material y equipo de Laboratorio, en caso contrario se les suspenderá la práctica y abandonaran el mismo.

12. Faltando 15 minutos para concluir la práctica, cada equipo iniciara a limpiar su área de trabajo así como el material para ser entregado al responsable del laboratorio.

13. Los bancos utilizados por el equipo deberá colocarlos sobre la mesa. 14. En caso de que el equipo dañe o pierda algún material ya sea por estar jugando o

por descuido en las indicaciones para su manejo, la credencial presentada quedará como resguardo hasta que el material se reponga al laboratorio en un plazo no mayor a una semana.

15. Una vez que el material ha sido entregado en su totalidad por cada uno de los equipos, las mesas de trabajo se encuentran limpias y los bancos colocados sobre las mismas, el responsable del laboratorio procederá a sellar el manual de prácticas

16. Cada equipo deberá llevar el material biológico que se requiera para cada una de las prácticas.

17. Cada profesor deberá indicarle a su grupo la fecha y hora de cada una de las prácticas de Laboratorio.

18. Para poder ser evaluado en Ordinario deberá tener el 80% de asistencias al Laboratorio y 60% para extraordinario.

Reglas Básicas de SeguridadEn todo Laboratorio de Prácticas, es necesario el conocimiento de posibles peligros que entraña el trabajo en estos espacios, con ello es posible evitar accidentes de

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efectos por cuya trascendencia pueden ser desde leves hasta irreversibles o fatales. Por lo tanto, el profesor y los alumnos deben tener el mayor cuidado posible en el manejo del instrumental, de las sustancias químicas, del equipo y, al desplazarse al interior del laboratorio.

A continuación se mencionan algunas instrucciones y recomendaciones básicas:

1. Antes de iniciar el trabajo dentro de un laboratorio, ubicar junto con las salidas de emergencia, la colocación de: extinguidores, regaderas y lava ojos.

2. Al producirse algún incidente avisar de inmediato al responsable del laboratorio.3. Si llega a presentarse alguna salpicadura de una sustancia química sobre su piel, cabello

u ojos, lávelos inmediatamente con mucho agua en la regadera o lava ojos del laboratorio).

4. Nunca oler, tocar o probar productos químicos o soluciones, verificar las etiquetas o preguntar al responsable del laboratorio.

5. Si accidentalmente derrama alguna sustancia o reactivo, limpie con cuidado, utilice el material correspondiente.

6. Al calentar sustancias procurar que el extremo abierto del recipiente este dirigido hacia un lugar donde no ocasione daño a usted ni a sus compañeros.

7. No colocar la flama del mechero cerca de recipientes que contengan alcohol u otro material inflamable ó volátil.

8. Si por alguna razón su bata es alcanzada por una flama o llamas, se recomienda no correr; colocarse debajo de la regadera de emergencia para que se accione o cubrirse con una manta húmeda.

9. Si llega a encenderse alguna solución o sustancia dentro de un vaso o matraz colocar sobre el mismo un trapo húmedo para apagarlo.

10. Si llega a presentarse algún principio de incendio actuar con calma; usar el extinguidor.11. Nunca agregar agua al ácido porque puede producir un accidente.12. Al trabajar con equipo de vidrio; como tubos de ensayo, matraces, termómetros, etc.;

hacerlo con mucho cuidado, pues el vidrio es frágil y se rompe con facilidad, puede ocasionar lesiones.

13. Al trabajar con instrumentos de corte (navajas, bisturí, cuchillo) prestar mucha atención, cualquier descuido ó mal uso puede lesionar de gravedad.

14. Cuando se trabaje con el Microscopio asegurarse que tiene colocado el filtro de luz para evitar posibles daños a los ojos.

15. Al utilizar las llaves de gas, asegurase de cerrarlas bien al término de su uso, con ello se evitan fugas que resultan muy peligrosas.

PRÁCTICA No 1 CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

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Cuadro de Evaluación

Aspectos a Evaluar E MB B R S I

1. ¿Colaboró y cooperó con el equipo para el desarrollo de la práctica?2. ¿Siguió el procedimiento y manejó adecuadamente el material y equipo del laboratorio?3. ¿Mantuvo el respeto, el autocompromiso y la autodisciplina?

4. ¿Entregó limpia el área de trabajo?

5. ¿Registró sus observaciones?

6. ¿Elaboró la conclusión sobre la práctica en función del cumplimiento del objetivo, y con base en el conocimiento declarativo sintético?

7.- ¿Accedió al nivel de comprensión relacional?

Calificación 10 9 8 7 6 5

Claves: E = excelente, MB = muy bien, B = bien, R = regular, S = suficiente, I = insuficiente

INTRODUCCIÓN:

Se considera como célula, a una parte o elemento esencial de los seres vivos,

generalmente de tamaño microscópico, con morfología, anatomía, fisiología,

organización y el uso de códigos, que le permiten tener vida propia. De manera

general se puede establecer la existencia de dos tipos: Procariotas y Eucariotas.

La científica Lynn Margulis entre 1988 y 1996 consideró la existencia de dos dominios y cinco reinos:

A).- Dominio Prokarya (células procariotas), incluye el Reino: Bacteria (Monera)

B).- Dominio Eukarya (Células eucariotas), incluye los Reinos: Protoctista (protista), Fungi (hongos), Plantae (plantas) y Animalia (animales).

Mayr (1990) 4 Subdominios. Una visión tradicionalista

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A).- Dominio Prokaryota: Dos Subdominios: Eubacteria y Archaebacteria

B).- Dominio Eukaryota: Dos Subdominios Protista y Metabionta: Incluye 3 Reinos Metaphyta (Plantas), Fungi (hongos) y Animalia (animales)

Woese (1990) Considero 3 Dominios: A).- Bacteria, B).- Archaea y C).- Eucarya

Cavalier-Smith 1998 establecen la concepción de Suprareinos y Seis Reinos

A).- Super-reino Prokaryota: Reinos Bacteria

B).- Super-reino Eukaryota: Reinos: Protozoa (protozoarios), Animalia (animales), Fungi (hongos), Plantae (plantas), Chromista (ciertas algas (pardas, diatomeas) y algunos hongos (labirintulales y mildius)).

CONOCIMIENTO DECLARATIVO SINTÉTICO

Las eucariotas comprenden todas las células de animales y plantas, se

diferencian de las procariotas por su estructura compuesta por organelos diversos,

particularmente las células eucariotas presentan en el citoplasma compartimientos

delimitados y definidos por membranas, cada uno de los cuales desempeña un

trabajo metabólico especifico y trascendental, pero su principal característica lo

constituye la presencia de un núcleo, constituido en su pieza fundamental limitada

por una doble membrana, espacio donde se encuentra el ADN (ácido

desoxirribonucleico).

En diferenciación las células procariotas no tienen secciones delimitados por

membranas (organelos) y, de conformidad a como fueron nombradas se puede

establecer su estado de proto-eucariota (protos = primero, inicial o primitivo; antes

de la eucariota); por otro lado, éstas se podrían concebir como una bolsa llena de

proteínas especializadas (enzimas), pero con un nivel de organización que permite

la realización de todas las reacciones de las celulares de su nivel de complejidad.

De conformidad con lo anterior, se sabe que aun cuando no contienen

organelos, las procariotas presentan un arreglo y disposición de sus biomoléculas

que le confieren un alto nivel de organización.

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Desde épocas anteriores los científicos identificaron en ambos tipos de

células un departamento trascendental; el citoplasma, el cual está rodeado por una

membrana, pero también notaron compartimientos membranosos adicionales

dentro del citoplasma eucariota y la falta de los mismos en el citoplasma procariota.

Con el paso del tiempo y a la luz de los nuevos instrumentos y técnicas de

microscopía, los científicos localizaron más distinciones suplementarias entre los

dos tipos de células, las eucariotas tienen un armazón de sostén; un sistema

interior constituido por una trama de proteínas fibrosas; el citoesqueleto, las

procariotas no lo tienen, aun cuando poseen una pared de celulosa muy resistente

a su alrededor. Sin embargo, además de lo ya enunciado, se insiste en hacer notar

que el principal rasgo de separación entre las células eucariotas y procariotas, es la

presencia del núcleo en las primeras.

Durante el siglo XX los científicos acrecentaron los conocimientos sobre la

departamentalización de las células eucariotas, cada organelo alberga dentro de si

todas las sustancias y componentes imprescindibles para ejecutar una función

metabólica concreta. Por ejemplo, la mitocondria transforma y libera energía

química utilizada en todos los trabajos celulares. Los lisosomas y los peroxisomas

poseen enzimas que descomponen las macromoléculas que llegan y sirven de

alimento a la célula. Cada organelo ejecuta su labor de forma eficiente y ordenada

debido a que cuenta con todos los requerimientos energéticos y materiales para

cumplir con su función especializada, pero, articulada y en concomitancia con los

demás.

En las células procariotas las biomoléculas necesarias para un tipo especial

de metabolismo se concentran y enlazan en espacios nombrados compartimientos

funcionales, los cuales se conforman de manera espontánea como consecuencia

de las propiedades de éstas y, la forma en que interactúan con el medio

circundante (citoplasma). Es como una casa con una sola habitación, donde sin

embargo, se cocina, se duerme, etc., en algunas células bacterianas es común la

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formación de una región nuclear o nucleoide (compacto sin que esté separado por

una membrana), donde está acumula la información genética, el citoplasma ocupa

las partes restantes de la célula, y puede contener ribosomas y enzimas distintas.

Mientras que las células procariotas pueden juntarse y formar colonias, las

eucariotas consiguen unirse para trabajar juntas, y con ello, contribuir a la

realización funciones en común, edifican tejidos, órganos especializados, sistemas

de orgánicos y, al individuo de los reinos Fungi, Plantae y Animalia.

COMPETENCIA

Examina los tipos de células que constituyen a los seres vivos, para

concebirla como el sistema más pequeño que conforma, estructura y permite la

vida.

OBJETIVO

Identificar las características principales que distinguen a los tipos de células

(procariotas y eucariotas) así como, sus semejanzas y diferencias.

ATRIBUTOS DE COMPETENCIAConocimientos Habilidades Actitudes Valores

1. Describe las características fundamentales de las células procariotas y eucariotas.2. Establece las diferencias y semejanzas entre ellas3. Analiza la información4.- Concibe a la célula como la unidad básica y primordial de todo ser vivo

1. Realiza la identificación de las características de las células2. Registra sus observaciones3. Análisis, síntesis y conclusión

1. Cumplimiento2. Colaboración en equipo y grupal3. Toma de decisiones4. Disposición al trabajo cooperativo 5. Escucha activamente

1. Respeto2. Cooperación3. Colaboración4. Tolerancia5. Democracia6. Responsabilidad

MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR

Soluciones:

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Material Biológico:

1.- Vegetal: Cultivo de algas azul-verde (cianobacterias), bulbo de cebolla. Equipo de laboratorio: Microscopio compuesto, Microscopio compuesto con cámara de video adaptada (uso del profesor), Monitor, Microtomo de mano

Reactivos: Azul de metileno, Lugol.

Material de laboratorio: Aguja de disección, Cubreobjetos, Gotero, Navaja de un filo, Portaobjetos, Toalla de papel.

CONOCIMIENTO PROCEDIMENTAL

Observaciones microscópicas:

Siga las instrucciones del profesor y acceda a un aprendizaje por

modelamiento o moldeamiento, al preparar las siguientes dos muestras, y su

posterior observación al microscopio compuesto.

Con un gotero limpio extraiga material del cultivo de algas

azul verde y coloque una gota en un portaobjetos, cubra con

el cubreobjetos, acomode en la platina, centre la muestra,

proporcione la cantidad de luz pertinente y con el objetivo

explorador localice las algas, enseguida use el objetivo seco

débil y posteriormente el seco fuerte, registre sus

observaciones y realice esquemas sobre las mismas.

Cebolla separe una catáfila y cuidadosamente con sus

manos pártala para lograr la separación de la epidermis,

extiéndala sobre el portaobjetos con ayuda de la aguja de

disección, agregue una gota de lugol o de azul de

metileno, deje reposar por espacio de 3 minutos,

enseguida quite el exceso de colorante, coloque el cubreobjetos y proceda a la

observación al microscopio siguiendo los mismos pasos de la muestra anterior.

ESQUEMAS.

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CUESTIONARIO.

Algas Azul-verde

A.- ¿Qué forma tienen las células de las algas azul-verdes? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________B.- ¿Cómo están dispuestas?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________C.- ¿Qué partes de la célula observó?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________D.- ¿Forman colonias?________ ¿Qué características tienen?____________________________________________________________________________________________ _________________________________________________________¿A qué géneros pertenecen las algas azul-verde observadas?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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Cebolla.

A.- ¿Qué forma tienen las células? ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________B.- ¿Cómo están dispuestas?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________C.- ¿Qué partes de la célula observó?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Contrastación

¿Qué diferencias y semejanzas observó entre las células procariotas y eucariotas?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

CONCLUSIONES DE LA PRÁCTICA.

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CONCLUSIONES A NIVEL DE COMPRENSIÓN RELACIONAL

¿Cuál es la trascendencia de la existencia de células procariotas y eucariotas?

¿Cómo influyó el avance de la ciencia en la comprensión de los tipos generales de células y el establecimiento de sus dominios?

¿Por qué las células procariotas se encuentran presentes sólo en individuos unicelulares (bacterias, cianobacterias etc.)?

El ser humano como la mayor parte de los seres vivos del planeta están constituidos por células eucariotas, ¿A qué se debe ello y, qué condiciona para su cuerpo?

PRÁCTICA No. 2 ESTRUCTURA DE LAS CÉLULAS VEGETAL Y

ANIMAL TÍPICAS






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INTRODUCCION.

La célula es la unidad fundamental que constituye a los seres vivos, en ella

ésta contenida toda la información clave para la vida. Las características de estos

sistemas vivientes (células) están dadas por su organización estructural establecida

en un proceso de síntesis creadora de estructuras cada vez mas complejas; misma

que implica desde el acomodo de sus átomos y, cada nivel molecular (con

propiedades de mayor ó menor complejidad como en carbohidratos, lípidos y

proteínas), de igual forma, la integración de sus organelos y el sistema de

membranas. Lo anterior estableció la gran diversidad de células que integran a los

distintos organismos.


Desde el punto de vista biológico la célula eucariota (vegetal y animal) es la

unidad básica y fundamental de todo ser viviente que presenta una forma

característica, funcionalmente es considerada como indivisible, se constituye en un

mega sistema y, anatómicamente consta de tres sistemas que se interconectan,

interactúan, autorregulan y complementan; el citoplasma, el núcleo (ambos

constituyen lo que se llama protoplasma) y, las membranas celulares (que forman

el metaplasma).

Forma de las Células.

La forma de las células es sumamente variada, las hay esféricas, ovoides,

elípticas, cilíndricas, prismáticas, poliédricas, cónicas, filamentosas, etc., también

existen algunas consideradas amorfas (sin forma). En las vegetales predominan las

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formas geométricas o poligonales, puede haber alargadas y aplanadas, en las

animales las formas redondeadas también encontrar alargadas

Tamaño de las Células.

El tamaño de la mayoría de las células es tan pequeño, que sólo se les puede

observar con claridad con ayuda de un microscopio; además resulta ser muy variable

de conformidad con el tipo de células animales o vegetales sometidas a estudio. El

diámetro de la mayor parte de ellas está entre 10 y 100 micrómetros.

La longitud de la mayoría de las células vegetales está entre 20 y 100 µm;

pueden existir más pequeñas y algunas más grandes de hasta de 2 a 5 cm. en

algas verdes, en las animales, el diámetro de la mayoría de ellas está entre 10 y 20

µm, también es posible encontrar más diminutas y otras más grandes de hasta 75

mm, como el óvulo del avestruz.

Partes de la célula

De manera general se enuncian las partes de las células vegetal y animal

Célula Vegetal Célula Animal

Pared celularMembrana CitoplasmáticaNúcleoNucleolosCitoplasmaMitocondriasRetículo endoplásmico rugosoRetículo endoplásmico lisoRibosomasCuerpos de GolgiPlastos o plastidiosPeroxisomasCitoesqueletoVacuola

Membrana CitoplasmáticaNúcleoNucleolosCitoplasmaMitocondriasRetículo endoplásmico rugosoRetículo endoplásmico lisoRibosomasCuerpos de GolgiLisosomasPeroxisomasCitoesqueletoCentríolos

Desde el punto de vista biológico es de reconocerse la unicidad de cada

organismo vivo, esto lleva a concluir la inexistencia de un animal o una planta típica,

(que pueda ser representativa de todos los animales o de todas las plantas). Del

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mismo modo, no existe una célula que pueda ser considerada como típica o general,

distintiva de todas las células, por lo consiguiente, cada célula es igualmente única;

sin embargo, para fines de estudio si es posible imaginar una célula típica (vegetal y

animal), con los caracteres que se desean estudiar.

Con anterioridad ya se estableció que existen células procarióticas y

eucarióticas y, que las segundas evolucionaron de las primeras. Así mismo se puede

decir de manera general con fines de estudio, al interior de las eucarióticas hay

células vegetales y animales.

COMPETENCIA

Descifra la estructura, composición, función y diversidad de las unidades

celulares que conforman los reinos vegetal y animal, utilizando la indagación y la

observación microscópica para concebir la conformación de los tejidos y órganos

del ser humano, los animales y las plantas.

OBJETIVO.

Examinar células vegetales y animales mediante la utilización de

instrumentos y técnicas apropiadas e iidentificar sus principales partes y organelos

y, a la vez, establecer sus semejanzas y diferencias.


1. Describe las características fundamentales de las células vegetales y animales.2. Describe variaciones en el tamaño, forma y función de las células dependiendo del tipo de organismo al que pertenece3. Establece las diferencias y

1. Realiza la identificación de las características de las células2. Registra sus observaciones3. Análisis, síntesis y conclusión



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semejanzas entre ellas3. Analiza la información4.- Concibe a la diferenciación celular como producto de la evolución todo ser vivo


Soluciones: Salina al 10%

Material Biológico:

1.- Vegetal: Ramas de Elodea, Raíz de Zanahoria, Tubérculo de Papa, Fruto de jitomate.2.- Animal: Trozo de carne de res o cerdo.3.- Hombre: Gota de sangre, epitelio de mucosa bucal 4.- Otros: Agua de florero o estancada Equipo de laboratorio: Microscopio compuesto, Microscopio compuesto con cámara de video adaptada (uso del profesor), Monitor, Microtomo de mano

Reactivos: Azul de metileno, Lugol.

Material de laboratorio: Abatelenguas, Aguja de disección, Bisturí, Cubreobjetos, Gotero, Lanceta, Navaja de un filo, Palillo, Portaobjetos, Toalla de papel.


Observaciones macroscópicas:

Siga las instrucciones del profesor, y acceda a un aprendizaje por

modelamiento o moldeamiento al preparar las siguientes muestras para su

posterior observación al microscopio compuesto.

Tejidos vegetales:

Con ayuda del microtomo de mano, con un bisturí o

con una navaja de un filo, haga cortes finos de

zanahoria, papa y jitomate, colóquelos cada uno de

ellos por separado sobre un portaobjetos, agregue

una gota de agua destilada y cubra con un

cubreobjetos, de esta manera ha preparado una

muestra de cada uno de ellos, con la elodea separe una de sus hojitas y colóquela

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de igual forma.

Tejidos Animales:

Al igual que en el caso anterior, con ayuda del microtomo de mano, con un bisturí o

con una navaja de un filo, efectúe cortes finos de carne, colóquelos en portaobjeto

agregue una gota de agua destilada y cubra con cubreobjetos, obteniendo una

preparación fresca.

Con el abatelenguas o un palillo, raspe el interior de su

mejilla (primero debió enjuagar su boca), lo cual traerá

células aunque no las vea, deposítelas en un

portaobjetos (al cual previamente se agregó una gota de

agua destilada) hasta que presente un aspecto lechoso,

en seguida agregue una gota de lugol o de azul de

metileno, coloque el cubreobjetos, espere por espacio de 3 minutos seque el

exceso de colorante.

Limpie con alcohol uno de sus dedos y con ayuda de la lanceta obtenga una

gota de sangre, la cual deberá ser extendida con la ayuda de otro portaobjetos,

coloque el cubreobjetos y proceda de inmediato a su observación al microscopio.


Siga las instrucciones del profesor, y acceda a un aprendizaje por

modelamiento o moldeamiento al observar de forma correcta las muestras

preparadas, registre sus observaciones.

Realice observaciones de cada una de las muestras conforme sean

preparadas, primero con el objetivo de exploración y, enseguida, con los objetivos

seco débil y seco fuerte, identifique su estructura y las partes que logre observar

con el microscopio óptico. Realice esquemas y describa sus observaciones.

ESQUEMAS.

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CUESTIONARIO.

Hoja de Elodea.

A.- ¿Qué forma tienen las células? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

B.- ¿Cómo están dispuestas?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

C.- ¿Qué partes de la célula observó?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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D.- ¿Observa los cloroplastos________ ¿Qué características tienen?____________________________________________________________________________________ ¿de qué color son?__________________________________________¿Qué función desempeñan?___________________________________________¿Se aprecia algún movimiento de los cloroplastos?____ ¿en qué dirección? _____¿Todas las células vegetales poseen cloroplastos?_______ ¿Por qué?_________ __________________________________________________________________

Zanahoria y Jitomate.

A.- ¿Qué forma tienen las células? __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

B.- ¿Cómo están dispuestas?____________________________________________________________________________________________________________________.

C.- ¿Qué partes de la célula observa?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

D.-¿Observa los cromoplastos _______ ¿Qué características tienen?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ¿De qué color son?______________ ¿Qué función desempeñan? ____________________________________________________________________________________________________________________________________

E.- ¿Observa algún movimiento de los cromoplastos?____________________ _F.- ¿Todas las células vegetales tienen cromoplastos ?________ ¿Por qué?

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Papa.


B.- ¿Cómo están dispuestas?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

C.- ¿Qué partes de la célula observa? _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

D.- ¿Observa leucoplastos ?_______ ¿Qué características tienen?________________________________________________ ¿Tienen color?_________________

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E.- ¿Tienen la misma forma todas las células vegetales?___________________ ¿Por qué? ____________________________________________________________________________________________________________________________

Carne.

A.- ¿Qué forma tienen las células?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

B.- ¿Qué partes de la célula observa?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

C.- ¿Cómo están dispuestas?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Raspadura de la mejilla.


B.- ¿Qué partes de la célula logró identificar?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Sangre.

Las células más abundantes son los eritrocitos ó glóbulos rojos.A.- ¿Qué aspecto tienen los eritrocitos?________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

B.- ¿Tienen núcleo?________________________________________________

Agua de florero o estancada.

¿Qué observa en una gota de agua? __________________________________

¿Qué células (individuos unicelulares) pudo distinguir?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Cuál es la sustancia más abundante en la célula?_____________________¿Todas las células observadas en esta muestra eran iguales?____________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

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CONCLUSIONES DE LA PRÁCTICA.


¿Cuál es la trascendencia de conocer la estructura de las células vegetal y animal?

El ser humano está constituido por células ¿son iguales todas las células de su cuerpo? ¿Por qué?

Las células vegetales de la raíz, tallo, hojas, flores, frutos y semillas ¿tendrán la misma estructura? ¿A qué se debe?

Los organelos presentes en las células de los diversos tejidos vegetales ¿de qué manera influyen en la función de éstos?

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PRÁCTICA No. 3TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS

DE LAS MEMBRANAS CELULARES







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Claves: E = excelente, MB = muy bien, B = bien, R = regular, S = suficiente, I = insuficiente INTRODUCCIÓN

La célula para poder mantenerse viva requiere de sustancias nutritivas así

como de eliminar todas aquellas que ya no le proporcionan energía y, por lo tanto, le

resultan inútiles, cosa que hace a través de la membrana plasmática. Recibe el

nombre de transporte celular, el tránsito persistente de sustancias hacia dentro y

hacia fuera de la célula. El transporte celular puede ser de dos tipos: pasivo y activo.


Transporte Pasivo

Es la circulación de materiales a través de la membrana celular sin que ocurra

un gasto de energía por parte de la célula. Este transporte depende de la energía

cinética de las partículas que componen la materia. Los átomos, los iones y las

moléculas de las sustancias se mueven de manera continua. Las partículas de los

gases y los líquidos muestran movimientos de un sitio a otro al azar; por lo general es

en línea recta hasta que chocan con otras partículas y cambian de dirección. En los

sólidos sus partículas vibran en un solo lugar.

El transporte pasivo incluye: Difusión, Osmosis, Diálisis y Difusión

facilitada.

Difusión.- Es el movimiento de átomos, iones y moléculas de una región de

mayor concentración a otra de menor concentración, hasta que ésta se iguala y el

movimiento es en ambas direcciones. De esta forma pasan algunas sustancias como

azúcares, oxígeno y el bióxido de carbono. La diferencia de concentración se conoce

como gradiente de concentración.

Osmosis.- Es un tipo especial de difusión, la cual consiste en el movimiento

de moléculas solventes (agua) a través de la membrana de permeabilidad selectiva.

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El movimiento del agua es también de zonas de mayor concentración a zonas de

menor concentración. La fuerza que ejerce el agua para moverse de una zona a otra

a favor del gradiente de concentración se conoce como presión osmótica.

Ambientes isotónicos, hipotónicos e hipertónicos:

Isotónicos.- Cuando la concentración de solvente y

soluto dentro de la célula es igual a la que está fuera

de la misma: el movimiento del agua es en ambas

direcciones.

Hipertónicos.- Cuando la concentración de sustancias disueltas que esta fuera de la

célula es mayor que dentro de la misma, el movimiento del agua es hacia fuera (la

célula se deshidrata). Como resultado de esto en

las células vegetales ocurre una separación entre el

contenido celular y la pared, ocurriendo una

plasmólisis, que es la contracción de los materiales

por perdida de agua, dando como resultado que las

plantas se marchiten.

Hipotónicos.- Cuando la concentración de

materiales disueltos fuera de la célula es menor

que la concentración en el interior de la misma, el

movimiento del agua a través de la membrana

es hacia adentro (la célula se hidrata). En las

células vegetales da lugar al fenómeno de

turgencia.

Diálisis.- Es la difusión de un soluto (una sustancia disuelta) a través de una

membrana diferencialmente permeable, sin que ocurra el paso del solvente (agua).

Difusión Facilitada.- Esta se presenta cuando al momento de estar

ocurriendo la difusión de alguna sustancia hacia el interior o exterior de la célula, una

proteína transmembranal forma un poro o canal temporal, que agiliza su movimiento.

Transporte Activo

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Es la circulación de sustancias a través de la membrana celular con gasto de

energía. El transporte activo consiste en el bombeo de una molécula en contra de su

gradiente de concentración (de una zona de baja concentración hacia una de

concentración mas elevada) la fuente de energía es generada por el metabolismo

celular en forma de ATP, que durante el proceso pierde un grupo fosfato y se

transforma en ADP. Un ejemplo del transporte activo lo compone la bomba de Sodio

y Potasio que se observa en las células animales; consta de una proteína

transmembranal específica que utiliza ATP para intercambiar iones Na+ del interior de

la célula por iones K+ del exterior.

COMPETENCIA

Describe los movimientos de sustancias hacia el interior y exterior de la

célula, para concebir como llegan los nutrientes a sus células y las de los demás

seres vivos del dominio Eucarya.

OBJETIVO

Descifrar la trascendencia de las formas de transporte de sustancias a

través de las membranas celulares e interpretar de forma correcta el transporte:

activo, pasivo y múltiple.


1. Describe las características fundamentales del trasporte celular.2. Explica la importancia del trasporte celular3. Analiza la información

1. Realiza la identificación de las características del transporte celular2. Registra sus observaciones3. Análisis, síntesis y conclusión




24


Soluciones: De glucosa al 10%,

Suspensiones de: almidón al 10%, salina al 10% y de grenetina 10%

Material Biológico: Plantas de Elodea, Pétalos de copa de oro u otra planta, col morada (lombarda) o cebolla morada, segmento de intestino de pollo.

Equipo de laboratorio: Microscopio compuesto, Microscopio compuesto con cámara de video adaptada (uso del profesor), Monitor, Microtomo de mano

Reactivos: Reactivo de Benedit, Azul de metileno, Lugol, Nitrato de plata,

Material de laboratorio: Cronómetro, Cubreobjetos, Embudo, Fuente de Luz, Gradilla, Gotero, ligas, Mortero, Navaja de un filo, Papel celofán, Papel filtro, Pipeta, Popotes, Portaobjetos, Probeta graduada, Tijeras, Tubos de ensayo, vasos de precipitado de 100 o de 250 ml, ligas o cañamo.


Siga las instrucciones del profesor y, acceda a un aprendizaje por

modelamiento o moldeamiento, al seguir de forma correcta los

procedimientos indicados posteriormente.

Difusión: Movimiento de sustancias a favor de un gradiente de

concentración.

Marque tres vasos de precipitado y agregue a cada uno de ellos 50 ml de agua

(utilice una probeta graduada para medir el volumen).

Al vaso de precipitado número 1 agregue una gota de lugol, al vaso 2 dos gotas y al vaso 2 tres gotas, tome tiempo en que se disuelve el reactivo en todo el volumen de agua.

Tiempo de disolución

Vaso No 1

Vaso No 2

Vaso No 3

Conclusiones:

24


Osmosis: Movimiento del agua a favor de un gradiente de concentración

1. Con la ayuda de un bisturí efectúe una incisión superficial en la cara interior de

un pétalo, col o catáfila de cebolla y con la punta de las pinzas de disección separar

dos segmentos pequeños de la epidermis.

2. Coloque uno de los segmentos en un portaobjeto al que anticipadamente se le

adicionó unas gotas de agua y en seguida proceda a cubrirlo con el cubreobjetos,

realice la observación al microscopio primero con el objetivo seco débil y después

con el seco fuerte.

3. Sitúe otro segmento sobre un portaobjetos al que anticipadamente se depositó

unas gotas de solución salina concentrada (NaCl al 30%) y luego se cubre con un

cubreobjetos, espera 5 minutos y proceda a la observación al microscopio primero

con el objetivo seco débil y después con el seco fuerte.

Compare lo ocurrido con las células de ambas preparaciones y obtenga

conclusiones

Muestra Descripción Dibujo

Conclusiones:

24


Para comprobar los procesos de osmosis y difusión lave perfectamente un tramo de intestino de

pollo, agréguele lugol y amarre firmemente por ambos extremos, coloque en un vaso de

precipitado con agua destilada y observe lo que ocurre.

Intestino de pollo

Diálisis: Movimiento de soluto a favor de un gradiente de concentración

Seleccione y marque tres bolsas de papel celofán, en la primera agregar 1

ml de la solución de glucosa al 10%, a la segunda 1 ml de la solución de almidón al

10% y a la tercera 1 ml de solución salina al 10%, selle cada una de las bolsas con

una liga.

Al tubo de ensayo número 4 agregue una suspensión de grenetina al

10%, cúbralo con celofán y sujételo con una liga de manera que no

escape su contenido, sujételo con unas pinzas y colóquelo en forma

invertida sobre un vaso de precipitado que contenga agua destilada,

procure que sólo la zona del papel entre en contacto con el agua.

En cuatro vasos de precipitado de 100 ml, agregue 20 ml de H2O, coloque

una bolsa de celofán en 3 de ellos con la solución respectiva en cada uno,

asegúrese el contacto entre la bolsa y el agua y espere por espacio de 45 minutos,

en cuarto acomode un tubo de ensayo invertido con la suspensión de grenetina.

Después de transcurridos los 45 lleve a cabo el siguiente procedimiento:

Numere 4 tubos de ensayo, al tubo 1 agregue 2ml del contenido del vaso de

precipitado 1, agregue 5 gotas de reactivo de Benedit y colóquelo en baño María

por espacio de 20 minutos y observe si se establece un cambio de coloración al

naranja comprobara el paso del soluto. Al tubo 2 agregue 2 ml del contenido del

24


vaso de precipitado 2 y agregue dos gotas de Lugol, si se torna de color verde o

café oscuro (casi negro) comprobará el paso del soluto. Al tubo 3 agregue 2 ml del

contenido del vaso de precipitado 3 y añada 3 gotas de nitrato de plata, si toma una

coloración blancuzca se comprobará en paso del soluto, al tubo 4 agregue 8 gotas

de reactivo de Biuret, si toma un color lila demostrará el paso del soluto.

Su profesor o el auxiliar de laboratorio tendrá cuatro tubos con una

preparación al 10% de cada solución con el respectivo reactivo para te sirva como

patrón para contrastación del viraje de color en función de la presencia o no de los

solutos.

Coloración

Tubo de ensayo No 1

Tubo de ensayo No 2

Tubo de ensayo No 3

Tubo de ensayo No 4

Conclusiones:

CUESTIONARIO

¿Por qué se considera que la membrana celular es una estructura diferencialmente permeable (selectiva)? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿A través de que procesos la membrana plasmática se encarga de regular el intercambio de sustancias entre el interior y exterior de la célula? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿De qué forma la concentración de un soluto afecta la velocidad de difusión?

24


______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Describa el fenómeno de ciclosis _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿De qué manera se establece el intercambio de gases a nivel con los vasos sanguíneos?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Qué factores son condicionantes del movimiento de materiales a través de membrana celular?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿En una célula muerta puede ocurrir la difusión?________ ¿ por qué?. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ESQUEMAS

24


CONCLUSIONES DE LA PRÁCTICA


¿A través de qué mecanismos le llegan los nutrientes a las células de tu cuerpo?

¿Cuál es la trascendencia de la diálisis realizada por sus riñones?

En la propagación de plantas por medio de estacas con hojas, es necesario llevarla a cabo en invernadero con nebulización periódica de agua ¿por qué y para qué es necesario esto?

24


La explosión demográfica condujo a la necesidad creciente de alimentos, razón por la cual se utilizan fertilizantes químicos para los cultivos, cuando éstos se usan en sobredosis (exceso) la planta muere ¿A qué se debe eso?

PRÁCTICA No. 4IDENTIFICACION DE ALGUNAS SUSTANCIAS FUNDAMENTALES PARA LAS

CÉLULAS DE LOS SERES VIVOS.

(Proteínas, Carbohidratos (glucosa, almidón), Grasas, Iones cloruro).










El carbono es la columna vertebral para la formación de una variedad casi

ilimitada de moléculas vitales. Esta variedad es esencial para la organización

24


increíblemente compleja de la materia que forma un ser vivo. No sorprende, pues,

que las moléculas que contienen carbono formen lo que se conoce como:

Proteínas, Carbohidratos y Lípidos que son fundamentales para los seres vivientes.

En la naturaleza están las sustancias químicas encargadas de la

constitución de los seres vivos, lo cual permite comprender la estructura y función

de los organismos bajo conceptos químicos.

Estas sustancias son tomadas directamente del medio ambiente; de los

alimentos, principales fuentes energéticas de los seres vivos.


Elementos Biogénicos o Biogenésicos

Al hablar de elementos biogénicos o biogenésicos, se hace referencia a

aquellos que constituyen a los seres vivos; de manera tal que a pesar de abundar en

el mundo inorgánico, se encuentran siempre presentes en la materia viva.

Se podría decir que cerca del 95% del peso de las células corresponde a 4

elementos muy importantes: Hidrógeno, Carbono, Oxígeno y Nitrógeno; además

en la célula se observan aunque en menor cantidad fósforo, azufre, calcio, potasio,

magnesio, hierro, cloro, sodio, zinc, manganeso, cobre, flúor, molibdeno y cobalto.

De lo anteriormente expuesto se desprende que aproximadamente el 20 % de

los elementos que están presentes en nuestro planeta son esenciales para la vida.

Por el contrario, algunos tan codiciados por el hombre como el oro la plata y el platino

son innecesarios para las células.

La unión de los elementos biogenésicos mediante enlaces químicos donde

prevalece el covalente, lleva a la formación de moléculas orgánicas y, de la

24


articulación entre ellas, se edifican las biomoléculas importantes para la célula y por lo

tanto para los individuos que conforman dentro del dominio Eukarya.

Carbohidratos, Hidratos de Carbono o Glúcidos

Lípidos

24


Estructura de un Fosfolípidos

Ácidos grasos

Cabeza polar Fosfato

Esta conformado por la unión de un alcohol polivalente, con dos cadenas de ácidos grasos, ácido fosfórico y una base nitrogenada.

Aminoácidos

Constituyen unidades sub-moleculares de proteínas; existen 22 tipos distintos

que se encuentran en condiciones normales presentes en las proteínas, contienen un

grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH) unidos al mismo átomo de

carbono, el cual recibe el nombre de carbono alfa. Los aminoácidos difieren en su

24


grupo R o cadena lateral unida al carbono alfa. El aminoácido mas simple de nombre

glicina, presenta como grupo R un hidrógeno, la alanina un grupo metilo (-CH3).

Los aminoácidos están agrupados de acuerdo con las propiedades de sus

cadenas laterales; los que tienen cadenas laterales no polares son hidrófobos, por el

contrario los que tienen cadenas polares son hidrófilos.

Excepto unas cuantas, las plantas sintetizan a partir de sustancias simples

todos sus aminoácidos; el hombre y los animales tienen la capacidad de fabricar

algunos de los que requieren, si tienen lo que podríamos llamar como su materia

prima; los que no pueden sintetizar los tienen que obtener de su comida; éstos

reciben el nombre de aminoácidos esenciales, siendo estos variables según el tipo

de animal de que se trate, esto nos dice que lo que para un animal es esencial para

otro no lo es.

Aminoácidos esenciales: valina, triptófano, lisina, leucina, isoleucina, metionina, treonina, fenilalanina, histidina, arginina.

24


Proteínas

24


COMPETENCIA.

Explica la trascendencia de las biomoléculas y sales minerales presentes en los alimentos para el funcionamiento homeostático de las células del cuerpo humano (y de los demás seres vivos).

OBJETIVO.

24


Identificar diversos compuestos (biomoléculas) vitales para las células del cuerpo humano (y de los demás organismos), por medio del análisis colorimétrico.


1. Describe las sustancias fundamentales para el funcionamiento de la célula y de los individuos.2. Reconoce las propiedades del agua, carbohidratos, proteínas, lípidos y, precisa sus funciones como elementos fundamentales para la estructura y función de la célula3. Explica la importancia de las biomoléculas en la conformación de su cuerpo4. Analiza la información

1. Realiza la identificación de las sustancias fundamentales para la célula2. Registra sus observaciones3. Análisis, síntesis y conclusión




Soluciones: grenetina al 1%, salina al 2%, glucosa al 1%,

Suspensiones: de almidón al 1%

Material Biológico: Clara de huevo 60 %, Jugo de manzana al 60 %, Jugo de lima

al 60 %, Macerado de papa, Leche 60%, Aceite vegetal, Agua

Equipo de laboratorio: Baño María

Reactivos: Sudan III, Lugol, Nitrato de plata 1%, Benedict, Biuret, Glucocinta

Material de laboratorio: Gradilla, Gotero, Mortero, Pipeta, Probeta graduada, Tubos

de ensayo, vasos de precipitado de 100 o de 250 ml.


Siga las instrucciones del profesor y, acceda a un aprendizaje por modelamiento o moldeamiento, al llevar a cabo los procedimientos señalados más adelante.

24


El análisis se basa en la colorimetría (cambios ó viraje de color); por lo tanto,

en este caso éste resulta ser cualitativo, mostrará la presencia de las biomoléculas

más no la cantidad de ellas.

Para efectuar lo anterior es necesario contar con soluciones y suspensiones

donde se garantice la presencia de las biomoléculas, mismas que ya estarán

preparadas por el profesor del laboratorio, ellas será utilizadas como testigo del

viraje de color y punto de comparación.

Para cada prueba se necesitará de 7 tubos de ensayo, mismos que deberán

ser numerados en forma progresiva.

Agregue a cada uno de los tubos de ensayo, la cantidad necesaria (5 cm3)

de una preparación de material biológico, para enseguida realizar la prueba

correspondiente; enumere los tubos, utilizando además, uno con agua destilada y

otro como testigo (debe contener la sustancia a identificar pura) para cada una de

las biomoléculas a determinar.

Determinación de cada una de las biomoléculas.

Determinar Prueba Cantidad Tubos de ensayo Requisitos

Proteínas Biuret Con ayuda de gotero agregar de 5 a 10 gotas

Agregar 5 cm3 a cada tubo de ensayo de lo siguiente:1 Agua, 2 testigo (grenetina), 3 leche, 4 macerado papa, 5 jugo manzana, 6 jugo de lima, 7 clara de huevo

Comparar el color del testigo con los otros tubos y obtener conclusiones

Glucosa Benedict Con ayuda de gotero agregar de

8 a 12 gotas

Agregar 5 cm3 a cada tubo de ensayo de lo siguiente:1 Agua, 2 testigo (glucosa), 3 leche, 4 macerado papa, 5 jugo manzana, 6 jugo de lima, 7 clara de huevo

Colocar en Baño MaríaComparar el color del testigo con los otros tubos y obtener conclusiones

Almidones Lugol Con ayuda de gotero agregar de

Agregar 5 cm3 a cada tubo de ensayo de lo siguiente:1 Agua, 2 testigo (almidón), 3

Comparar el color del testigo con los otros

24


3 gotas leche, 4 macerado papa, 5 jugo manzana, 6 jugo de lima, 7 clara de huevo

tubos y obtener conclusiones

Lípidos Sudan III Con ayuda de gotero

agregar 10 gotas

Agregar 5 cm3 a cada tubo de ensayo de lo siguiente:1 Agua, 2 testigo Aceite vegetal), 3 leche, 4 macerado papa, 5 jugo manzana, 6 jugo de lima, 7 clara de huevo

Esperar 30 minutosComparar el color del testigo con los otros tubos y obtener conclusiones

Iones cloruro Nitrato de plata

Con ayuda de gotero agregar de

3 a 5 gotas

Agregar 5 cm3 a cada tubo de ensayo de lo siguiente:1 Agua, 2 testigo (solución salina), 3 leche, 4 macerado papa, 5 jugo manzana, 6 jugo de lima, 7 clara de huevo

Comparar el color del testigo con los otros tubos y obtener conclusiones

RESULTADOS.

Biuret(Proteínas)

Benedict(Glucosa)

Lugol(Almidones)

Sudan III(Grasas)

Nitrato de plata(Iones cloruro)

Leche Tiene No tiene

Tiene No tiene Tiene No tiene Tiene No tiene Tiene No tiene

Clara de huevo

Jugo manzana

Jugo de lima

Macerado de papa

ESQUEMAS

24




¿Cuál es la función de carbohidratos, lípidos y proteínas en las células del cuerpo?

¿Qué ocurriría si no se satisfacen las necesidades de materia y energía de en el cuerpo del ser humano, y en el de los animales y las plantas?

¿Qué debe contener una dieta balanceada para proporcionar al cuerpo del ser humano los nutrientes necesarios para el funcionamiento de sus células, tejidos, órganos y sistemas de órganos que lo componen?

¿Cuáles son los efectos de los trastornos alimenticios de anorexia y bulimia?

PRÁCTICA No. 5

24


Transformación de Energía Luminosa en Energía Química (Fotosíntesis)










24


La fotosíntesis se constituye en un proceso biológico trascendental, es

llevado a cabo por organismos que poseen clorofila (plantas, protistas y moneras),

los cuales mediante el uso de la energía lumínica (radiante) procedente del sol, son

capaces de fabricar a partir de sustancias inorgánicas, los compuestos orgánicos

necesarios para el requerimiento alimenticio no sólo a ellos mismos, sino que a

partir de ahí, de los organismos que se alimentan de ellos y, en consecuencia de

los demás seres vivientes que conforman diferentas cadenas y tramas

alimenticias. Además, la mayor parte de estos organismos al efectuar este

primordial proceso ionizan las moléculas de agua (mediante su fotólisis) lanzando

oxígeno molecular al ambiente, el cual es empleado por los seres vivos de

respiración aeróbica, incluido el hombre.


Las plantas verdes son de régimen alimenticio autótrofo, es decir son

capaces de elaborar su propio alimento, de tomar su fuente de carbono oxidada CO2,

utilizando la energía luminosa, que, pasando por energía eléctrica, se convierte en

energía química, la cual se almacena en la glucosa. El proceso mediante el cual las

plantas fabrican su alimento es la fotosíntesis. De esta manera las plantas verdes

constituyen el primer escalón de la pirámide alimenticia y por lo tanto, se considera

que la fotosíntesis es el eslabón entre el mundo inorgánico y el mundo orgánico.

En el transcurso de la fotosíntesis la clorofila toma la energía de la luz del sol y

la usa para elaborar ATP. Después la energía contenida en el ATP es utilizada en las

reacciones que dan como resultado la elaboración de carbohidratos de contenido

energético alto.

Las materias primas principales que se utilizan en la fotosíntesis son el

bióxido (dióxido) de carbono y el agua. Usando la energía que las moléculas de

clorofila atrapan de la luz solar, el agua se hidroliza, el oxígeno se libera y el

hidrógeno se combina con el bióxido de carbono para formar moléculas de

carbohidratos.

24


Las reacciones de la fotosíntesis se pueden resumir de la siguiente forma:

Energía solar Luz 6CO2 + 12H2O -------------------------> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Bióxido de Carbono Agua Clorofila Glucosa Oxígeno Agua

Enzimas

La energía lumínica del sol es utilizada en la fotosíntesis; la luz es una forma

de energía radiante.

La fotosíntesis incluye dos fases: luminosa y oscura

Fase luminosa de la fotosíntesis (fotoquímica).

La fase luminosa de la fotosíntesis se lleva a cabo en los grana del cloroplasto

y está conformada por todas las reacciones que sólo se pueden realizar en presencia

de la luz. En el transcurso de ella se verifican una serie de procesos que son

imprescindibles para las plantas.

De manera sintética se puede ejemplificar

como a continuación se describe:

La energía lumínica es captada por la

clorofila, la cual casi de inmediato se

convierte en energía eléctrica, al elevar de

nivel de energía (excitar) a ciertos electrones

de ésta, manifestándose mediante el flujo de

los ya referidos electrones en la molécula de

clorofila, la cual queda energizada por un tiempo.

Mediante quimiosíntesis, una parte de la energía de la clorofila energizada se

dedica a la obtención de ATP, a través de un proceso conocido como fosforilación

(agregar fósforo inorgánico al ADP para formar ATP); mientras esto ocurre la energía

eléctrica se transforma en energía química.

24


Fase oscura de la fotosíntesis (biosintética).

Durante esta fase, se llevan a cabo

reacciones que no necesitan luz en el estroma

del cloroplasto, en ella, se utilizan los productos

que se obtuvieron de las reacciones luminosas.

En las reacciones de la fase oscura la energía

del NADPH (NADP reducido) y el ATP es

utilizada para la fabricación de carbohidratos,

cuyas materias primas principales son el dióxido

de carbono del aire y el hidrógeno separado de

las moléculas de agua.

La síntesis de glucosa implica dos ciclos de

Calvin

C3H5O3-P de un Ciclo de Calvin + C3H5O3-P de otro, = P-C6H10O6-P fructosa

difosfato, menos un P, más un H = C6H11O6-P Glucosa fosfato, menos un P, más un

H = C6H12O6 Glucosa, ADP + P = ATP, ADP + P = ATP. Se necesitan dos ciclos de

Calvin para formar una molécula de glucosa.

COMPETENCIA

Demuestra el consumo de CO2 y la liberación O2 durante la fotosíntesis a

partir de un experimento en laboratorio, para concebir la ruta o flujo de energía y el

ciclo de la materia.

OBJETIVO.

Comprobar la síntesis de compuestos orgánicos, el consumo de CO2 y el

desprendimiento de oxígeno como resultado del proceso fotosintético.


1. Describe el proceso de fotosíntesis como el eslabón entre el mundo

1. Realiza la identificación de las fases de la

1. Cumplimiento2. Colaboración en equipo y grupal

1. Respeto2. Cooperación3. Colaboración

24


orgánico y el inorgánico.2. Explica la importancia de la fotosíntesis en la ruta o flujo de energía para las células de todos los seres vivos3. Analiza la información

fotosíntesis2. Registra sus observaciones3. Análisis, síntesis y conclusión

3. Toma de decisiones4. Disposición al trabajo cooperativo 5. Escucha activamente 6. Establece un Posicionamiento propiodiscute ideas con respeto por los compañeros (a)

4. Tolerancia5. Democracia6. Responsabilidad


Aparato de Dutrochet: (Vaso de precipitado, embudo, tubo de ensayo)

Material Biológico: Plantas de Elodea (Elodea canadensis), Hojas de trueno (Ligustrum japonicum), Hojas de siempreviva (Sedum dendroideum), Hojas de alcalifa (Acalypha wilkesiana).

Equipo de laboratorio: Microscopio compuesto, Microscopio compuesto con cámara de video adaptada (uso del profesor), Monitor, Microtomo de mano

Reactivos: Alcohol, Azul de bromotimol, Bencina

Material de laboratorio: Cubreobjetos, Embudo, Fuente de Luz, Gradilla, Mortero, Navaja de un filo, Papel aluminio, Papel filtro, Pipeta, Popotes, Portaobjetos, Tubos de ensayo,



Siga las instrucciones del profesor y, acceda a un aprendizaje por modelamiento o moldeamiento, al preparar las siguientes dos muestras y, su posterior observación al microscopio compuesto.

Muestra 1.- Realice un corte delgado de la hoja de siempreviva con ayuda del microtomo de mano y colóquela entre porta y cubreobjeto con una gota de agua y proceda a la observación al microscopio compuesto, de las células y sus componentes (cloroplastos) de los parénquimas clorofílico y esponjoso, primero con el objetivo seco débil y después con el seco fuerte, de ser necesario utilice el objetivo de inmersión; esquematice y

24


obtenga conclusiones.

Muestra 2.- Coloque una hoja de elodea entre porta y cubreobjetos y proceda a la observación de los organelos celulares que contienen la clorofila (cloroplastos).


Siga las instrucciones del profesor y acceda a un aprendizaje por modelamiento o moldeamiento, al ejecutar los siguientes procedimientos y, su posterior observación directa y obtenga conclusiones.

1.- Cromatografía

Obtener una cromatografía de los pigmentos que intervienen en la fotosíntesis contenidos en las hojas de trueno y de alcalifa, para lo cual siga los siguientes pasos:

A).- Machacar por separado hojas de trueno y de alcalifa con alcohol

B).- Filtrar el machacado de trueno y colocar una cantidad en un tubo de ensayo

C).- Filtrar el machacado de alcalifa y colocar una cantidad en un tubo de ensayo

D).- Agregar la misma cantidad de bencina a cada uno de los tubos de ensayo y agitar

E).- Observar la separación de los pigmentos contenidos en las hojas, los cuales se acomodan en capas de distinta coloración.

F).- Obtenga conclusiones

2.- Aparato de Dutrochet

Armar el aparato de Dutrochet de la siguiente forma:

A).- Colocar un vaso de precipitado con agua

B).- Meter al vaso de precipitado plantas de elodea en un embudo invertido

C).- Cubrir el tallo del embudo con un tubo de ensayo lleno de agua

D).- Colocar junto a la fuente de luz

24


Realice observaciones a determinados períodos de tiempo, para demostrar que las plantas liberan oxígeno molecular O2, obtenga conclusiones.

3.- Consumo de CO2, durante la fotosíntesis

A).- Agregar a tres tubos de ensayo azul de bromotimol e introducir una rama de elodea

B).- Adicionar CO2 burbujeando dentro del tubo soplado con ayuda de un popote o pipeta, con la finalidad de que reaccione con el agua y forme ácido carbónico, hasta que vire de color el azul de bromotimol.

C).- Forrar uno de los tubos con papel aluminio o colocar en un lugar oscuro

D).- Colocar el otro tubo de ensayo junto a la fuente de luz y realizar observaciones periódicas y obtener conclusiones.

CUESTIONARIO.

Muestra de siempreviva

¿Qué forma presentan las células?__________________________________________________________________¿observa cloroplastos?_______ ¿cuál es su forma?_____________________________________________________________

Muestra de Elodea

¿Qué forma presentan las células?__________________________________________________________________¿observa cloroplastos?_______ ¿cuál es su forma?_____________________________________________________________ ¿se mueven?______ ¿en qué dirección?__________________________________ __________________________________________________________________

Cromatografía

Hoja de trueno¿Qué pigmentos observa?_______________________________________________________________________________________________________________

Hoja de alcalifa

¿Qué pigmentos observa?_____________________________________________

__________________________________________________________________

24


¿Son los mismos para las dos plantas? ______ ¿cuál es la diferencia si es que

existe?___________________________________________________________

Consumo de CO2 durante la fotosíntesis

¿Qué ocurrió con los tubos 1 y 2? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________¿qué ocurrió con el tubo 3 colocado en la oscuridad?________________________________________________________________________________________________________________________________________ ¿Por qué? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________¿Qué gas se desprende de la planta durante la fotosíntesis? _______________________________________________________________________________________________

¿Cómo se demostró? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Por qué se utilizaron tres tubos y no sólo dos, dos para colocar en la fuente de luz y otro en la obscuridad? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ESQUEMAS.

24




¿Cuál es la importancia del plancton y la vegetación acuática y terrestre?

¿Cómo explica la trascendencia de la fotosíntesis en el equilibrio de los ciclos CO2

– O2?

¿Por qué debe incrementarse la vegetación urbana y cuál es su importancia para los habitantes de la ciudad?

PRÁCTICA No 6

24


LIBERACIÓN DE LA ENERGÍA (RESPIRACIÓN CELULAR)










24


La respiración es una función indispensable que se realiza en tanto la célula

este viva; consiste en la oxidación de sustancias diversas con liberación de energía.

La degradación de la glucosa mediante el uso de oxígeno se conoce como

respiración celular. Si la oxidación se efectúa en presencia de oxígeno libre es

llamada aerobia, si se hace en ausencia de oxígeno libre se llama anaerobia.


Respiración aeróbica

En la respiración aeróbica la glucosa se rompe en bióxido de carbono y agua;

la reacción general se puede representar como sigue:

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + ATP

Glucosa oxígeno enzimas bióxido de c. agua energía

C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O + ATP

Glucosa oxígeno agua enzimas bióxido de C. agua energía

La mayor cantidad de ATP que

es la energía utilizable, se integra

durante la respiración celular; se

produce en la etapa aeróbica (que

requiere oxígeno y se efectúa en las

mitocondrias).

Los organismos que degradan glucosa a través de la respiración aeróbica

necesitan del oxígeno para obtener su energía.

La respiración aeróbica inicia en el citoplasma de la célula con un proceso

llamado glucólisis, el cual consiste en transformar la glucosa en dos moléculas de

ácido pirúvico, que presentan 3 carbonos, pasando por el gliceraldehido fosfato.

24


Durante ésta etapa, se usan dos moléculas de ATP pero se producen cuatro y

el hidrógeno es aceptado por la coenzima NAD para formar NADH (acarreador de

hidrógenos).

Cada molécula de ácido pirúvico se transforma en una molécula de dos

átomos de carbono llamada Acetil coenzima A, que no es otra cosa que el ácido

acético unido a la coenzima A.

Para la transformación del ácido pirúvico en Acetil – coenzima A, ocurre una

decarboxilación formándose una molécula de CO2 y una deshidrogenación cuando el

hidrógeno es tomado por el aceptor NAD

para formar NADH, que se encarga de

transportarlo al sitio de la fosforilación

oxidativa o quimiosmótica. El Acetil –

coenzima A, interviene en el ciclo de

Krebs o del ácido cítrico dentro de la

mitocondria, el cual ocurre de la siguiente

manera:

El Acetil coenzima A, se liga con

un compuesto de 4 carbonos llamado

ácido oxalacético (oxalacetato) y da

origen a uno de 6 carbonos que es el

ácido cítrico, el cual sufre una

decarboxilación (libera CO2) y una

deshidrogenación (NADH2) para formar

un compuesto de 5 carbonos llamado cetoglutarato, que al avanzar en el ciclo

también pierde una molécula de CO2 y dona 2 H al aceptor NAD convirtiéndose en

succinato que tiene 4 carbonos, el cual para cerrar el ciclo cede 4 H a través del

24


aceptor NAD para convertirse de nuevo en oxalacetato y estar listo para recibir el

Acetil coenzima A procedente de otra molécula de glucosa.

Como son dos moléculas de Acetil – coenzima A, ocurren dos ciclos de Krebs.

Los 24 hidrógenos resultantes, unidos al NAD – NADH o al FAD – FADH,

llevan la mayor parte de la energía de la glucosa.

Los hidrógenos se ionizan separándose el electrón de cada uno de ellos; 24 e-

y 24 H+. Los

electrones son

tomados por

aceptores

(proteínas)

localizados en la

membrana interna

de la mitocondria,

los cuales les quitan

energía de forma

lenta y gradual en

un proceso

conocido como

cadena de

transporte de

electrones, la

energía liberada

durante éste, se

emplea para bombear protones H+ de la matriz mitocondrial al citosol, formándose

un gradiente protónico.

Los protones sólo pueden regresar a la matriz a través de una proteína

transmembranal llamada ATP sintetiza, la cual se encarga de construir la molécula de

24


ATP mediante la adición de Pi (fósforo inorgánico) al ADP (fosforilación oxidativa o

quimiosmótica) usando la energía de los protones que regresan a través de ella a la

matriz, en proporción de 3 ATP por cada 2 H+ que pasan.

Los H+ se unen a su e- y llegan con su último aceptor que es el oxígeno para

formar H2O.

De esta forma se producen 36 moléculas de ATP, que contienen la energía

necesaria para que la célula desempeñe sus funciones vitales.

Respiración anaeróbica

El proceso de la respiración anaeróbica consiste en la oxidorreducción de

azucares simples y otras sustancias donde el aceptor final de la cadena de

electrones no es oxígeno sino una molécula inorgánica. Es realizada en forma

exclusiva por ciertas bacterias y para logarlo usan una cadena de transporte de

electrones semejante a la de las mitocondrias en la respiración aeróbica. La

respiración celular anaeróbica se verifica en ausencia de oxígeno libre.

Otros organismos como las levaduras realizan un proceso más corto llamado

fermentación que no requiere de oxígeno, donde para nada participa la cadena de

electrones y el último aceptor suele ser una molécula orgánica.

Este proceso no resulta tan eficiente como la respiración aeróbica, sólo

origina dos moléculas de ATP, sin embargo, faculta la transformación de energía a

partir del piruvato (ácido pirúvico) obtenido durante la glucólisis. Hay varios tipos de

fermentación, en este caso sólo se hará mención de dos: la fermentación láctica y

la fermentación alcohólica.

Fermentación láctica:

http://es.wikipedia.org/wiki/Respiraci%C3%B3n_aer%C3%B3bica

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

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

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

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

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula_inorg%C3%A1nica

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

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

24


La fermentación láctica es llevada a cabo por ciertas bacterias y, gracias a ello el

ser humano obtiene alimentos a partir de la leche como: crema, yogurt y quesos.

Este proceso se lleva a cabo en los músculos del ser humano cuando se realiza un

ejercicio fuerte y la respiración aeróbica no alcanza a cubrir los requerimientos de

oxígeno. Los músculos empiezan a obtener energía por vía anaeróbica y se

presenta acumulación del ácido láctico, se presenta un dolor peculiar y la

presencia de calambres.

Ácido pirúvico + NADH + H+ ácido láctico + NAD+

Fermentación alcohólica:

El proceso de fermentación alcohólica es llevado a cabo por levaduras y, algunos

hongos y bacterias, se produce CO2 y alcohol etílico (etanol); productos utilizados

por el ser humano en la fabricación de pan, cerveza y vino.

En la fermentación alcohólica suceden dos reacciones consecutivas:

Acido pirúvico acetaldehído + CO2

acetaldehído + NADH + H+ etanol + NAD+

COMPETENCIA

Acredita el consumo de O2 y la producción de CO2 durante la respiración

aeróbica y anaeróbica a partir de un experimento en laboratorio utilizando levadura

de pan, para concebir la liberación de la energía en las células de su cuerpo y en

las de los demás seres vivos.

OBJETIVO.

Comprobar la producción de CO2 y el consumo de O2 como resultado del

proceso respiratorio aeróbico y anaeróbico, que libera la energía química en la

célula.

24



1. Describe las etapas del proceso de respiración y su trascendencia en la liberación de energía para las células de todos los seres vivos2. Explica la importancia de la respiración en la liberación de energía para las células de todos los seres vivos3. Analiza la información

1. Realiza la identificación de las etapas del proceso de respiración celular2. Registra sus observaciones3. Análisis, síntesis y conclusión

1. Cumplimiento2. Colaboración en equipo y grupal3. Toma de decisiones4. Disposición al trabajo cooperativo 5. Escucha activamente 6. Establece un Posicionamiento propiodiscute ideas con respeto por los compañeros (a)



Soluciones: agua con cal (Ca (OH)2).

Suspensión: de levaduras vivas, de levaduras con azúcar, de levaduras muertas por calor sin azúcar, de levaduras muertas por calor con azúcar

Reactivos: Azul de bromotimol o rojo neutro, Ácido clorhídrico,

Material de laboratorio: Tubos de fermentación, 8 tubos de ensayo, mechero, equipo para calentar (soporte universal, aro metálico, malla de asbesto), popotes, vasos de precipitado, cronómetro



Siga las instrucciones del profesor y, acceda a un aprendizaje por modelamiento o moldeamiento, al llevar a cabo los siguientes procedimientos:

Levadura de pan puede realizar la fermentación por las dos vías, anaeróbica y

aeróbica.

Las levaduras llevan a cabo fermentación aeróbica en presencia de oxígeno

y anaeróbica en ausencia de éste. La levadura que se utilizará es la usada para la

fabricación de pan, cerveza y vino (Saccharomyces cerevisiae).

24


Durante el proceso de fermentación alcohólica se produce CO2 y CH3-CH2-

OH, (etanol). El primero origina el burbujeo y espuma en la cerveza y, logra que el

pan se infle en el interior del horno. El etanol producido es el alcohol contenido en

la cerveza y los vinos.

Experimento 1. Fermentación anaeróbica (fermentación alcohólica en levaduras)

A). Llenar el tubo de fermentación con la suspensión de levaduras vivas con azúcar (sacarosa; disacárido cuya formula química es C12H22O11) y, taparlo con algodón

B). Observar si se produce CO2, de ser así, éste desplazará la suspensión de levaduras en el tubo.

C). Medir la obtención de CO2 por unidad de tiempo (minuto), tomar nota por un espacio de tiempo (5 a 10 minutos).

D). Elaborar una gráfica con los datos de la observación anterior.

E). Soplar con cuidado (burbujear) con la ayuda de un popote sobre la solución de agua con cal (Ca (OH)2).

Experimento 2. Numerar 8 tubos de ensayo y proceder como se señala en el cuadro siguiente:

Tubo Causa /adicionar Consecuencia

1 1 ml de azul de bromotimol + 2 gotas de

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

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno

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

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3geno

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

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ácido clorhídrico

2 1 ml de azul de bromotimol + 2 ml de suspensión de levaduras de vivas

3 1 ml de azul de bromotimol + 2 ml de suspensión de levaduras de vivas con sacarosa (disacárido cuya formula química es C12H22O11).

4 1 ml de azul de bromotimol + 2 ml de suspensión de levaduras de muertas

5 1 ml de azul de bromotimol + 2 ml de suspensión de levaduras de muertas con sacarosa (disacárido cuya formula química es C12H22O11).

6 1 ml de azul de bromotimol + burbujear con un popote (CO2 )

7 1 ml de agua de cal + burbujear con un popote (CO2 )

8 1 ml de agua de cal + 2 gotas de ácido clorhídrico

Conclusiones

Experimento 3. Fermentación aeróbica en levaduras

Vaso de precipitado 1 Vaso de precipitado 2

1. Colocar en un vaso de precipitado un sobre de levadura de pan y disgréguelo con la ayuda de un agitador de vidrio.

2. Agregar una cucharada de azúcar y agua tibia. Agitar para airear y logar una mezcla uniforme de levaduras en el agua.

1. Colocar en un vaso de precipitado un sobre de levadura de pan y disgréguelo con la ayuda de un agitador de vidrio.

2. Agregar agua tibia y agitar para airear y logar una mezcla uniforme de levaduras en el agua.

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3. Cubrir el vaso de precipitado con papel film (plástico transparente y flexible muy fino usado en el empaque de alimentos) de manera que no quede ni flojo ni muy estirado.

4. Colocar el vaso en reposo en un espacio cálido (en una fuente de luz incandescente o en una estufa) por 30 minutos.

3. Cubrir el vaso de precipitado con papel film (plástico transparente y flexible muy fino usado en el empaque de alimentos) de manera que no quede ni flojo ni muy estirado.

4. Colocar el vaso en reposo en un espacio cálido (en una fuente de luz incandescente o en una estufa) por 30 minutos.

Diferencias

Semejanzas

Experimento 4. Respiración aeróbica en células del ser humano

A). Numerar tres vasos de precipitado de 100 ml, ocupar la mitad de su capacidad (50

ml) con agua destilada, añadir 7 gotas de azul de bromotimol y agitar hasta que se

aprecie un color uniforme en cada una las soluciones.

B). Anotar la frecuencia respiratoria de un integrante del equipo en reposo, hacer que

exhale el aire de la respiración (aliento) en el vaso número 1 por espacio de 30

segundos con ayuda de un popote, y registrar las observaciones en el cuadro de

más abajo.

C). Requerir a un miembro del equipo que realice de 15 a 20 sentadillas o (caminar a

paso acelerado por espacio de tres minutos), anotar su frecuencia respiratoria y, al

igual que en el caso anterior, exhalar el aire de la respiración (aliento) por espacio de

30 segundos en el vaso número 2 auxiliándose con un popote, y registrar lo que

ocurre.

D). Solicitar a otro miembro del equipo que realice ejercicio fuerte de 30 a 40

sentadillas o (correr, subir y bajar escaleras) por espacio de tres minutos, anotar su

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frecuencia respiratoria y, pedir que exhale el aire de la respiración (aliento) por

espacio de 30 segundos en el vaso número 3 con la ayuda de un popote, y registrar

observaciones.

Actividad y vaso Frecuencia respiratoria / minuto Cambios observados en el vaso

1

2

3

CUESTIONARIO.

¿Qué tipo de organismo es la levadura? ______________________________________________________________________________________________________

¿Qué ocurre durante el proceso de fermentación?______________________________________________________________________________________________

La emisión de bióxido de carbono tiene una relación indisociable con el crecimiento de las levaduras ¿Cómo se logra explicar desde los experimentos ejecutados?__________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Qué diferencias se identificaron en la fermentación aeróbica en las dos muestras preparadas? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Qué sustancia detecta el azul de bromotimol? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Cuál fue la fuente de energía de la levadura? __________________________________________________________________________________________________

¿Qué ocurrió con los vasos de precipitado 1, 2 y 3? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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__________________________________________________________________ ¿a qué lo atribuye?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Qué gas se desprende del ser humano durante la respiración? ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Cómo se demostró? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Por qué se utilizaron tres vasos de precipitado? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

¿Qué es el ATP?_____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________

ESQUEMAS.

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¿Cómo se manifiesta la importancia de las mitocondrias contenidas en las células de los individuos?

En función a la energía obtenida por la célula, ¿por qué la respiración aeróbica es más ventajosa?

¿Por qué cuando realizas algún tipo de ejercicio se eleva la frecuencia respiratoria en tu cuerpo?

El aire que inhalas contiene aproximadamente 20.5 % de oxígeno ¿cuál es la trascendencia de ello?

PRÁCTICA No. 7

REPRODUCCIÓN CELULAR (MITOSIS)

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INTRODUCCION.

Todos los seres vivos están formados por células y se sabe que éstas provienen por reproducción celular de otras que ya existen. Las células nuevas se

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originan en el transcurso de la división celular; una se divide para formar dos nuevas.

Como ya se sabe al dividirse la célula se divide también su núcleo y su citoplasma; a la que se divide se le denomina célula madre y a las dos resultantes de ésta se les llama células hijas.

Lo antes dicho es llamado MITOSIS ó también CARIOCINESIS, es una forma de reproducción celular; es llamada división celular indirecta y consta de 5 fases: Profase, Prometafase, Metafase, Anafase y Telofase.

Cuando la célula no está en MITOSIS ocurren las fases: G1, S, G2 del ciclo celular, durante las cuales el ADN se replica y, por lo tanto, el material que conforma los cromosomas se duplica.

Como las estructuras celulares son difíciles de observar en una célula viva, ya que carecen de color, se hace necesario fijarlas y teñirlas, expandiéndolas mediante compresión, tratando de que se conserven intactas las estructuras de la misma.


La reproducción celular incluye dos partes: la interfase y, la mitosis, que en conjunto constituyen el ciclo celular.

Cuando los seres vivos están en crecimiento, sus células se encuentran dando vueltas al ciclo, lo que implica que estén en constante división, teniendo como resultado el aumento en número y tamaño de ellas, como en los tejidos meristemáticos de las plantas que tiene un patrón de crecimiento indefinido, en los humanos, la hormona de crecimiento regula la reproducción de las células mientras se llega a la madurez.

Interfase.- Incluye tres etapas designadas con los nombres de G1, S y G2 respectivamente.

G1.- Espacio comprendido entre el término de la mitosis y la Síntesis, ocurre principalmente: Crecimiento celular, Síntesis de precursores, Síntesis de Histonas y la Aparición de los factores que inducen a la síntesis de ADN.

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Ciclo Celular

S.- Espacio comprendido entre el final de G1 y el inicio de G2, en ella ocurre principalmente la síntesis de ADN.

G2.- Etapa preparatoria para la mitosis; es el espacio comprendido entre el final de la síntesis y el inicio de la nueva mitosis, en ella ocurre principalmente: Aparición de los factores que inducen a la condensación de los cromosomas, elaboración de tubulina para el huso acromático, integración del de ARN

G0.- Etapa en la que se detiene el ciclo celular, ocurre cuando las células pasan a formar parte de tejidos definitivos y ya no se dividen, como ejemplo podemos citar a las neuronas, que una vez que se completa el número de ellas, ya no se reproducen.

La letra G viene de Gap = hueco o espacio.

Mitosis.- Es un proceso de división nuclear, en el que los cromosomas se dividen longitudinalmente, formando dos núcleos de hijas, cada una de las cuales tiene un complejo cromosómico igual al del núcleo original.

La división del núcleo, proceso muy complicado se llama carioquinesis (cariocinesis), sigue a esta división la del citoplasma que recibe el nombre de citoquinesis (citocinesis).

Durante la carioquinesis o división nuclear, pueden distinguirse 5 fases, que se han designado con los nombres de: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.

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Al iniciarse la profase la estructura reticular del núcleo empieza a sufrir cambios significativos. El material cromático (cromatina) se ordena en filamentos típicos, los cuales poco a poco se van acortando y engrosando, con perdida de agua y un aumento de su capacidad para teñirse por los colorantes, lo que permite visualizarlos con el microscopio óptico. Cada

uno de los filamentos en lo individual recibe el nombre de cromosoma.

A medida que progresa la profase, los cromosomas se hacen más gruesos y cortos, pero su contorno es más o menos irregular por la distinta acumulación de material cromático en los diferentes puntos de su longitud. Los dos filamentos que integran cada cromosoma durante la profase se llaman cromátidas.

Al ponerse en contacto el jugo nuclear y el citoplasma se inicia la prometafase, en la que el citoplasma parece actuar sobre el jugo nuclear, para obligarle a formar una estructura en forma de huso, que se designa con el nombre de figura acromática o huso acromático. Una vez formada la figura acromática, los cromosomas que quedaron en libertad al desaparecer la membrana nuclear, se mueven hacia el ecuador y termina la prometafase.

La membrana nuclear se disuelve, marcando el comienzo de la prometafase. Las proteínas de adhieren a los centrómeros creando los cinetocoros (estructura de proteínas donde se adhieren los microtúbulos del huso o figura acromática). Los microtúbulos se adhieren a los cinetocoros y los cromosomas comienzan a moverse.

Durante la metafase se encuentran los cromosomas en el ecuador del huso, frecuentemente se disponen de manera que quedan fuera del huso, conservando el centrómero únicamente en el ecuador de éste, pero algunas veces cuando los cromosomas son numerosos y de tamaño reducido, se disponen hacia el interior y hacia el exterior del huso. Los centrómeros se sitúan siempre en

el ecuador, formando una placa ecuatorial y constituyen el punto de unión del cromosoma con la fibra del huso.

Fibras del huso alinean los cromosomas a lo largo del medio del núcleo celular. Esta línea es referida como, el plato de la metafase. Esta organización ayuda a asegurar que en la próxima fase, cuando los cromosomas se separan, cada nuevo núcleo recibirá una copia de cada cromosoma.

24


Una vez que los cromosomas se han situado en el ecuador del huso acromático empieza la anafase, durante la cual se separan las dos cromátidas de cada uno, dirigiéndose al polo más próximo. No se conoce bien la causa de esta separación, pero se cree que sea debida inicialmente a una repulsión, quizá de naturaleza eléctrica de los dos centrómeros. Son éstos los que constituyen la fuerza activa en la separación de las cromátidas, mientras los brazos de los cromosomas son arrastrados pasivamente.

Los pares de cromosomas se separan en los cinetocoros y se mueven a lados opuestos de la célula. El movimiento es el resultado de una combinación de: el movimiento del cinetocoro a lo largo de los microtúbulos del huso y la interacción física de los microtúbulos polares.

Una vez que las cromátidas empiezan a separase toman el nombre de cromosomas hijos.

La anafase empieza cuando las cromátidas empiezan a separarse y termina cuando todos los centrómeros de los cromosomas hijos han llegado a los polos respectivos.

Tan pronto como los dos grupos de cromosomas hijos han llegado cerca de los polos del huso, empieza la telofase, con la formación de una membrana nuclear en torno a cada grupo, que acaba por encerrarlo totalmente. En este momento la célula posee dos núcleos nuevos, pero entre ambos quedan restos del huso acromático. Las fibras de éste empiezan a

desaparecer, dejando en su lugar en el ecuador un fluido que se extiende a través de la célula. Esta lámina fluida divide a la célula en dos mitades, cada una con un núcleo y, en su zona de contacto con el citoplasma se forma una membrana. Los cambios que sufre el núcleo durante la telofase son inversos a los registrados durante la profase. Una vez formada la membrana nuclear, los cromosomas se alargan y se hacen finos y por lo tanto menos coloreables. Finalmente cada núcleo hijo toma un aspecto análogo al del núcleo de la célula original. Las dos células resultantes vuelven a iniciar el ciclo.

Citoquinesis

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En células animales, la citocinesis ocurre cuando un anillo fibroso compuesto de una proteína llamada actína, se coloca alrededor del centro de la célula, se contrae y divide la célula en dos células hijas, cada una con su núcleo. En células vegetales, la pared rígida requiere que una placa celular sea sintetizada entre las dos células

hijas.

COMPETENCIA

Explica las fases de la reproducción celular, para concebir que el crecimiento de su cuerpo y de los demás seres vivos, es producto de la división, desarrollo y diferenciación celular.

OBJETIVO.

Reconocer las etapas del proceso de división celular mediante la preparación y observación de tejido meristemático de la raíz de cebolla.

MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR.

Material Biológico: Meristemos de raíz de cebolla.

Equipo de laboratorio: Microscopio compuesto, Microscopio compuesto con cámara de video adaptada (uso del profesor), Monitor.

Reactivos: Aceto-orceina al 2%, Ácido Clorhídrico 1 M o 1 N, Etanol al 70%

Material de laboratorio: Vidrio de reloj, portaobjetos, Cubreobjetos, Pinzas de disección, Aguja de disección, Navaja de un filo o Bisturí, Aceite de inmersión


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Acciones macroscópicas:

Siga las instrucciones del profesor y acceda a un aprendizaje por modelamiento o moldeamiento, al ejecutar los siguientes procedimientos y, su posterior observación directa y obtenga conclusiones.

Dos semanas antes de la práctica coloque una cebolla en un recipiente con agua de tal forma que sólo el paltillo basal entre en contacto con ésta, con la finalidad de que se produzcan raíces nuevas y éstas crezcan gracias a la presencia de tejidos meristemáticos.

Lleve la cebolla el día de la práctica y proceda de la siguiente forma:

l.- Lave al chorro del agua las raíces de la cebolla.

2.- Corte las raíces lo más cercano al bulbo.

3.- En un vidrio de reloj con Etanol al 70 %, sumerja los cortes de raíz por espacio de 10 minutos, verifique que no se invierta la polaridad (extremos proximal y distal).

4.- En seguida pase las raíces al ácido clorhídrico en un vidrio de reloj y déjelos en él 10 minutos (no olvide conservar la polaridad).

5.- Transcurrido el tiempo corte las raíces de 2 a 3 milímetros de la punta (cofia o pilorriza), sujetándolas por el extremo proximal.

6.- Coloque los meristemos radiculares en un portaobjetos.

7.- Cubra con aceto-orceína al 2 % durante 10 minutos.

8.- Elimine el exceso de colorante con ayuda de una toallita de papel

9.- Cubra con un cubreobjetos coloque la muestra sobre una superficie plana y realice el aplastado, con la goma de borrar de un lápiz golpeé con cuidado sobre el cubreobjetos, la finalidad de esto es logar disgregar las células.


Siga las instrucciones del profesor y, acceda a un aprendizaje por modelamiento o moldeamiento, al preparar las siguientes dos muestras y, su posterior observación al microscopio compuesto.

10.- Observe al microscopio con los objetivos: explorador, seco débil, seco fuerte

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y de inmersión e identifique las fases de la MITOSIS.

ESQUEMAS

CUESTIONARIO.

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1.- ¿Qué son los tejidos meristemáticos?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2.- ¿Por qué considera que se escogió un meristemo de raíz de cebolla para observar la mitosis?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.- ¿A qué se debe que una célula al dividirse de origen a dos células idénticas a la original?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.- ¿En cuáles tejidos orgánicos hay actividad por mitosis?_________________.________________________________________________________________________________

5.- ¿Cuál es la finalidad de colocar los meristemos de raíz de cebolla en etanol al 70 %? _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.- ¿Cuál es el objetivo de colocar los meristemos de raíz de cebolla en ácido clorhídrico 1 M ó 1 N?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7.- ¿Cuál fue la intensión de presionar el meristemo entre el porta y cubreobjetos?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8.- ¿Qué ocurre con los cromosomas durante la mitosis?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9.- ¿Por qué se observa la mitosis en los tejidos meristemáticos?________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10.- ¿Qué forma tienen los cromosomas?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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11.- ¿En qué momento se observan los cromosomas con mayor facilidad?_________________________________________________________________________________________________________________________________________

12.- Defina el termino mitosis_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

13.- Anote otras formas de reproducción celular______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14.- ¿En qué se diferencia la mitosis de la meiosis?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Anote lo que se le pide en el siguiente cuadro C. I.

Ciclo de vida celular

G1 Lo característico Lo importante

S

G2

Mitosis

G0



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¿Todas las células del cuerpo humano se reproducirán por mitosis? ¿por qué?

¿Cómo se manifiesta la importancia de la mitosis en las células de los individuos?

¿En qué tejidos humanos se mantiene la mitosis hasta que el individuo llega al estado adulto?

¿Qué ventaja manifiestan la mayoría de las plantas Tracheophytas al presentar un patrón de crecimiento indefinido?

¿Qué trascendencia tiene la mitosis en el crecimiento y desarrollo de tu cuerpo y el de los demás seres vivos?

BIBLIOGRAFÍA.

24


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