Centro Universitario De Peten C U D E P
Materia: Biología
Ingeniero: Manuel Baldizon
Tema: Laboratorios de biología
Alumnos: José Manuel Ibarra Yantuche No. De Carnet: 201143292
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INTRUDUCCION 2
El presente trabajo consta de lo que es e s un microscopio compuesto y sus partes como co mo tamb tambié ién n de có cómo mo se debe debe de usar usar un micr micros osco copi pio o ya que que es un instrumento de laboratorio demasiado delicado debido a sus partes que lo componen como lo son los lentes (oculares y objetivos) estos dos componentes son son las las part partes es má máss ca cara rass de un micr micros osco copi pio o ya que que son son las las part partes es que que util utiliz izam amos os para para obse observ rvar ar nuest uestra rass mues muestr tras as de inve invest stig igac ació ión n otro otross componentes del microscopio son las bombillas que sirven para iluminar el área de observación a la cual se le llama campo de microscopio (disco blanco), las bombillas de un microscopio hay que saber utilizarlas ya que tienen un tiempo de vida. Los microsco microscopios pios son utilizado utilizadoss para lo que observar observar muestran muestran demasiad demasiado o pequeñas como por ejemplo observar tipos de bacterias que hay dentro de una gota de agua estancada, estos diminutas muestras toman en laboratorio el término de MICRA que quiere decir algo pequeño. El microscopio simple es un tipo de microscopio que también tomo el nombre de estére estéreo o micros microsco copio pio este este nos permi permite te observ observar ar objeto objetoss o muest muestras ras de animales mas grandes que en el microscopio jamás observaríamos porque como como su nombre nombre lo dice dice es para para observ observar ar muest muestra rass pequeñ pequeñas as (mica (mica), ), en cambio en el estéreo microscopio observamos observamos asta lo que seria una mosca y se podrían ver claramente sus partes ya en el microscopio solo observaríamos una mancha negra y no nos permitiría observar sus partes.
ANTECEDENTES: 3
El micro microsc scopi opio o como como su nombre nombre lo indica indica nos sirve sirve para para observ observar ar cosas cosas microscopio o pequ pequeñ eñas as que que a simp simple le vist vista a no obse observ rvar aría íamo moss nunc nunca. a. El microscopi compuesto es el microscopio más utilizado en la ciencia, el trabajo y el hobby. Consiste en dos partes ópticas: lentes oculares (el que está próximo a tus ojos) y los lentes objetivos (el que está posicionado cerca de la prueba observada). El microscopio compuesto fue el primero introducido por inventor holandés Zacarías Janssen (el también es conocido por inventar el telescopio). Su aparato sofisticado para el año 1590, llevaba a cabo dos tareas: para ver estrellas y pequeños objetos. El instrumento se convirtió en una invención del primer microscopio compuesto y un telescopio al mismo tiempo. En el estéreo microscopio la visión es por reflexión, lo que permite ver los objetos naturales. Tiene un inversor que permite ver la imagen “a derechas”; esto hace más fácil las manipulaciones manipulaciones que se realizan con lupa. Su observación generalmente es de conjunto, debido a su gran campo. Así, una mosca mosca doméstic doméstica a puesta puesta en la platina platina del estéreo estéreo microsco microscopio, pio, nos da una visión completa del animal con una talla superior a los 10 centímetros. En el microscopio sólo sería posible ver, incluso con los aumentos más pequeños, una parte de las alas y por ser éstas muy transparentes. transparentes. La visión estereoscópica, o sensación de relieve, sólo se consigue cuando a cada ojo lleguen imágenes distintas del objeto; por ello tiene la lupa binocular dos sistemas ópticos distintos. Cada ojo, recibe una imagen por separado, capt ca ptad ada a por por ca cada da sist sistem ema a ópti óptico co co corr rres espo pond ndie ient nte e del del apar aparat ato, o, y co con n la convergencia necesaria para producir una visión correcta. Es un aparato que tiene una amplia capacidad de movimiento; esto le permite observar pequeños animales en su medio ambiente. Debes utilizar la lupa binocular o estéreo microscopio para observarlo todo, un trozo de papel, un cabello abierto, un tejido, una raya de bolígrafo, otra de lápiz, lápiz, papel papel cuadri cuadricul culado ado... ..... El estére estéreo o micr microsc oscopi opio o debe debe utiliz utilizar arse se para para la observación de los pequeños detalles, en todas las disecciones, o estudios morfológicos, morfológicos, tanto animales como vegetales
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OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA:
a) Aprender el concepto básico de lo que son los microscopios y estéreo microscopios dentro del laboratorio. b) Saber el uso y manejo adecuado de los microscopios y estéreo microscopios ya que son instrumentos demasiado delicados y caros. c) Investigar y conocer lo que es un microscopio y un estero microscopio ya que cada uno tiene distintas funciones.
MICROSPOCIO COMPUESTO 5
Su nombre, producto de laboratorio, está formado por dos palabras griegas: Micros (pequeño) y scopeo (observación). No se sabe a ciencia cierta cuando descubrió el hombre, por primera vez, que un objeto observado a través de un cristal de forma lenticular apareciera agrandado. Existen a este respecto testimonios antiquísimos, pero muy vagos: forman parte de la prehistoria. La historia del microscopio se inicio en el siglo XVI, con Benedetto Rucellai, quien escribe en uno de sus pequeños poemas las observaciones realizadas sobre abejas seccionadas con la ayuda de un espejo cóncavo. El mundo microscópico permaneció oculto para el ser humano hasta la invención de un instrumento óptico realizado por Juan y Zacarías Jansen en 1590, lo que abrió las puertas a un mundo desconocido. Los hermanos Jansen descubrieron que al colocar dos lentes separados y mirar a través de ellos, los objetos observados aumentaban de tamaño. Un microscopio óptico es un microscopio basado en lentes ópticas. El desarrollo de este aparato suele asociarse con los trabajos de Anton van Leeuwenhoek. Los microscopios de Leeuwenhoek constaban de una única lente pequeña y convexa montada sobre una plancha con un mecanismo para sujetar el material que se iba a examinar (la muestra o espécimen). El Sistema Mecánico: Sirve de soporte a las piezas donde se instalan los lentes, y posee mecanismos de movimiento controlado; Aquí se encuentra el pie o base que da la estabilidad, la columna que sostiene las diversas partes, la platina que se usa para colocar el objeto a observar, el carro que va sobre la platina y permite desplazar la preparación, el brazo en el que se encuentran los tornillos macrometicos y micrométricos, el tubo va unido al brazo y en su parte superior se coloca el ocular y en su parte inferior se coloca el revólver de objetos; el revólver es donde van enfocados los objetivos
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PARTES DEL MICROSCOPIO COMPUESTO
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Sistema óptico OCULAR: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen del objetivo. OBJETIVO: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de ésta. CONDENSADOR: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la preparación. DIAFRAGMA: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador. FOCO: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador. Sistema mecánico SOPORTE: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el brazo. PLATINA: Lugar donde se deposita la preparación. CABEZAL: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular, binocular, ….. REVÓLVER: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, cambiar los objetivos. TORNILLOS DE ENFOQUE: Macrométrico que aproxima el enfoque y micrométrico que consigue el enfoque correcto. o
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MANEJO Y USO DEL MICROSCOPIO ÓPTICO COMPUESTO
1. Colocar el objetivo de menor aumento en posición de empleo y bajar la platina completamente. Si el microscopio se recogió correctamente en el uso anterior, ya debería estar en esas condiciones. 2. Colocar la preparación sobre la platina sujetándola con las pinzas metálicas. 3. Comenzar la observación con el objetivo de 4x (ya está en posición) o colocar el de 10 aumentos (10x) si la preparación es de bacterias. 4. Para realizar el enfoque: a. Acercar al máximo la lente del objetivo a la preparación, empleando el tornillo micrométrico. Esto debe hacerse mirando directamente y no a través del ocular, ya que se corre el riesgo de incrustar el objetivo en la preparación pudiéndose dañar alguno de ellos o ambos. b. Mirando, ahora sí, a través de los oculares, ir separando lentamente el objetivo de la preparación con el micrométrico y, cuando se observe algo nítida la muestra, girar el micrométrico hasta obtener un enfoque fino. 2. Pasar al siguiente objetivo. La imagen debería estar ya casi enfocada y suele ser suficiente con mover un poco el micrométrico para lograr el enfoque fino. Si al cambiar de objetivo se perdió por completo la imagen, es preferible volver a enfocar con el objetivo anterior y repetir la operación desde el paso 3. El objetivo de 40x enfoca a muy poca distancia de la preparación y por ello es fácil que ocurran dos tipos de percances: incrustarlo en la preparación si se descuidan las precauciones anteriores y mancharlo con aceite de inmersión si se observa una preparación que ya se enfocó con el objetivo de inmersión. 3. Empleo del objetivo de inmersión: a. Bajar totalmente la platina. b. Subir totalmente el condensador para ver claramente el círculo de luz que nos indica la zona que se va a visualizar y donde habrá que echar el aceite. c. Girar el revólver hacia el objetivo de inmersión dejándolo a medio camino entre éste y el de x40. d. Colocar una gota mínima de aceite de inmersión sobre el círculo de luz. e. Terminar de girar suavemente el revólver hasta la posición del objetivo de inmersión. f. Mirando directamente al objetivo, subir la platina lentamente hasta que la lente toca la gota de aceite. En ese momento se nota como si la gota ascendiera y se adosara a la lente. g. Enfocar cuidadosamente con el micrométrico. La distancia de 8
trabajo entre el objetivo de inmersión y la preparación es mínima, aun menor que con el de 40x por lo que el riesgo de accidente es muy grande. h. Una vez se haya puesto aceite de inmersión sobre la preparación, ya no se puede volver a usar el objetivo 40x sobre esa zona, pues se mancharía de aceite. Por tanto, si desea enfocar otro campo, hay que bajar la platina y repetir la operación desde el paso 3. i. Una vez finalizada la observación de la preparación se baja la platina y se coloca el objetivo de menor aumento girando el revólver. En este momento ya se puede retirar la preparación de la platina. Nunca se debe retirar con el objetivo de inmersión en posición de observación. j. Limpiar el objetivo de inmersión con cuidado empleando un papel especial para óptica. Comprobar también que el objetivo 40x está perfectamente limpio.
MANTENIMIENTO Y PRECAUCIONES 1. Al finalizar el trabajo, hay que dejar puesto el objetivo de menor aumento en posición de observación, asegurarse de que la parte mecánica de la platina no sobresale del borde de la misma y dejarlo cubierto con su funda. 2. Cuando no se está utilizando el microscopio, hay que mantenerlo cubierto con su funda para evitar que se ensucien y dañen las lentes. Si no se va a usar de forma prolongada, se debe guardar en su caja dentro de un armario para protegerlo del polvo. 3. Nunca hay que tocar las lentes con las manos. Si se ensucian, limpiarlas muy suavemente con un papel de filtro o, mejor, con un papel de óptica. 4. No dejar el portaobjetos puesto sobre la platina si no se está utilizando el microscopio. 5. Después de utilizar el objetivo de inmersión, hay que limpiar el aceite que queda en el objetivo con pañuelos especiales para óptica o con papel de filtro (menos recomendable). En cualquier caso se pasará el papel por la lente en un solo sentido y con suavidad. Si el aceite ha llegado a secarse y pegarse en el objetivo, hay que limpiarlo con una mezcla de alcohol-acetona (7:3) o xilol. No hay que abusar de este tipo de limpieza, porque si se aplican estos disolventes en exceso se pueden dañar las lentes y su sujeción. 6. No forzar nunca los tornillos giratorios del microscopio (macrométrico, micrométrico, platina, revólver y condensador). 7. El cambio de objetivo se hace girando el revólver y dirigiendo siempre la mirada a la preparación para prevenir el roce de la lente con la muestra. No cambiar nunca de objetivo agarrándolo por el tubo del mismo ni hacerlo mientras se está observando a través del ocular. 8. Mantener seca y limpia la platina del microscopio. Si se derrama sobre 9
ella algún líquido, secarlo con un paño. Si se mancha de aceite, limpiarla con un paño humedecido en xilol. 9. Es conveniente limpiar y revisar siempre los microscopios al finalizar la sesión práctica y, al acabar el curso, encargar a un técnico un ajuste y revisión general de los mismos.
MANEJO DE ESTEREOMICROSCOPIO En el estéreo microscopio la visión es por reflexión, lo que permite ver los objetos naturales. Tiene un inversor que permite ver la imagen “a derechas”; esto hace más fácil las manipulaciones que se realizan con lupa. Su observación generalmente es de conjunto, debido a su gran campo. Así, una mosca doméstica puesta en la platina del estéreo microscopio, nos da una visión completa del animal con una talla superior a los 10 centímetros. En el microscopio sólo sería posible ver, incluso con los aumentos más pequeños, una parte de las alas y por ser éstas muy transparentes. La visión estereoscópica, o sensación de relieve, sólo se consigue cuando a cada ojo lleguen imágenes distintas del objeto; por ello tiene la lupa binocular dos sistemas ópticos distintos. Cada ojo, recibe una imagen por separado, captada por cada sistema óptico correspondiente del aparato, y con la convergencia necesaria para producir una visión correcta. Es un aparato que tiene una amplia capacidad de movimiento; esto le permite observar pequeños animales en su medio ambiente. Debes utilizar la lupa binocular o estéreo microscopio para observarlo todo, un trozo de papel, un cabello abierto, un tejido, una raya de bolígrafo, otra de lápiz, papel cuadriculado.... El estéreo microscopio debe utilizarse para la observación de los pequeños detalles, en todas las disecciones, o estudios morfológicos, tanto animales como vegetales.
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CONCLUSIONES:
1) Aprendí el concepto básico de lo que son los dos tipos de
microscopios que hay en el laboratorio. 11
2) Aprendí sobre cómo se deben utilizar los microscopios compuestos
ya que son instrumentos de laboratorio que tienen que tener un sumo cuidado ya que son muy delicados y caros. 3) Aprendí que de los dos tipos de microscopios compuestos y
simples cada uno tiene diferente función. El compuesto que sirve para ver tejidos que son demasiados pequeños y que a simple vista no se pueden observar, y que el simple o estéreo microscopio sirve para ver muestra más grandes que el microscopio no nos podría brindar.
RECOMENDACIONES:
a) Recomendación muy importante sobre los microscopios es que
hay que darles su debido uso o manipulación ya que son instrumentos con los cuales se va a trabajar mucho en un laboratorio, estos son los instrumentos más utilizados a la hora de 12
ver una sustancia que se desea observar y que a simple vista no se puede hacer ya que son demasiado pequeñas. b) También se recomienda que hay que saber las partes de los
microscopios ya que cuando se utilizan se manipulan todas sus partes y si no se usan adecuadamente se pueden arruinar ya que son muy delicados. c) Se recomienda que cuando se va a utilizar el microscopio las muestras a observar hay que colocarlas en un porta objetos y colocarles un poco de agua destilada ya que no se pueden asentar directamente sobre la platina del microscopio.
BIBLIOGRAFIA:
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http://fresno.pntic.mec.es/~rruv0000/paginas/binocular.htm
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http://www.tiposdemicroscopio.com/compuesto/
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http://www.joseacortes.com/practicas/microscopio.htm
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http://html.rincondelvago.com/historia-del-microscopio.html
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http://fresno.pntic.mec.es/~rruv0000/paginas/binocular.htm
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INTRODUCCION
La parte de la Botánica que se especializa en el estudio de la Célula es la Citología Vegetal. El estudio de la célula es de gran importancia, puesto que es la unidad de estructura, el asiento de los procesos fisiológicos vitales del organismo y, en el caso de las células reproductoras, de la transmisión de los materiales hereditarios de una generación a otra. Cada una de las células vegetales es, al menos en parte, autosuficiente, y está aislada de sus vecinas por una membrana celular o plasmática y por una 15
pared celular. Membrana y pared garantizan a las células la realización de sus funciones; al mismo tiempo, unas conexiones citoplásmicas llamadas plasmodesmos mantienen la comunicación con las células contiguas.
OBJETIVOS
- Profundizar en el conocimiento y manejo de la unidad anatómica y fisiológica que es la célula. - Observar en su medio a células vivas y muertas. 16
- Distinguir a simple vista tanto tricomas como a otras partes de las células vegetales que son importantes en su funcionamiento.
REVISION LITERARIA Leeuwenhoek fue quien hizo las primeras observaciones de la célula, pero no se le dio crédito, posteriormente Robert Hooke en 1665 al perfeccionar el microscopio observo en el corcho numerosas cavidades y los denominó células por el parecido que presentaban con las celdillas de un panal. Se distinguieron en esos trabajos Grew (1672) y Malpighi, quien comprobó la presencia de células en muchos vegetales. En los comienzos del siglo XIX numerosos científicos interesados en el campo multiplicaron las investigaciones y comprobaciones al respecto, lo que dio origen a la Teoría celular vegetal de Matías Schleiden en 1938, en la cual se dice que todos los vegetales están formados por células. 17
Estructura En la célula vegetal se distinguen tres partes esenciales: la cubierta exterior, el cuerpo celular y los orgánulos. Lo primero que se observa es la pared celular, que esta constituida químicamente por moléculas de celulosa, otras sustancias (glúsidos) y la mas importante que puede estar entre el 10% al 95% que es el agua quien origina una fuerza de tensión o contrapresión equivalente y de sentido contrario, que se opone a la mayor expansión de la célula. Las funciones que cumple la pared celular son las siguientes: - Protección de la parte viva - Absorción de alimentos - Sirve como soporte mecánico o esqueleto de la planta - Permite un intercambio entre las células y su entorno (aunque este se encuentra limitado por las porosidades de las paredes celulares.
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El cuerpo celular o citoplasma, es el protoplasma celular, es semilíquido con granulaciones (condriomas. En él tienen lugar la mayor parte de las reacciones metabólicas de la célula. Está compuesto por el citosol, una solución acuosa concentrada que engloba numerosas estructuras especializadas y orgánulos. Los orgánulos, por último, son de formas y estructuras muy diversas: microtúbulos que constituyen un esqueleto interno (citoesqueleto), ribosomas, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, vesículas, vacuolas, plastidios, mitocondrias y el núcleo celular, que es el elemento rector de la vida de la célula.
Morfología Formas: Definida, en las provistas de membrana. Variable, en las zoosporas. 1. Poliédricas o Isodiamétricas: en los óvulos y parénquimas. 2. Aplanadas o Discoidales: en las células epidérmicas. 3. Alargadas o Prosenquimanicas: en los tejidos de conducción. 4. Proteiformes Tamaño Son muy pequeños, tanto que la unidad de medida que se emplea para medirlas es el micrón, igual a un milésimo de milímetro. 19
PROCEDIMIENTOS En el caso de la cebolla se hace un corte longitudinal de un medida promedio de medio centímetro luego se pone en l portaobjetos y posteriormente se coloca el portaobjetos, se pone unas gotas de agua y se lleva a observación, luego se coloca un o dos gotas de azul de metileno en un extremo inclinándolo y del otro extremo se coloca una toalla de papel para que recorra más rápido por la muestra y así también elimina el exceso de azul de metileno.
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Para el caso del geranio se hace un corte en la epidermis de la hoja y se la saca con las pinzas de la pone en agua y se coloca en el portaobjetos y se cubre con el cubreobjetos y así se le lleva a observación. En el caso del corcho y el gomero se sigue el mismo procedimiento la diferencia es que hay que hacer cortes finos.
OBSERVACIONES Y RESULTADOS Para observar las células muertas del corcho hay que hacer cortes muy de los gados y mientras más finos sean mejores, por que al observar se puede tener ciertas complicaciones, por ejemplo que se observan una sobre otra lo que 21
hace difícil distinguirlas individualmente. Son células poliédricas, parecidas a panales de abejas, tiene un color muy particular. Las células de las cebollas tienen las paredes celulares muy distinguibles del resto de la célula y más a un con azul de metileno, están en posiciones que se notan ordenadas a simple vista y son transparentes. Las Células de gomero se encuentran sin un orden fijo, transparentes con tono medio verdusco, tienen ciertas cavidades que atraviesan a la hoja. En las hojas de geranio que llevamos a observación pudimos ver las tricomas que tienen la similitud a pequeños puentes que van por encima de las células conectado una con otras más lejanas, están son transparentes y no muy fácil de identificarlas con objetivo de bajo aumento, las células del geranio tienen forma poliédrica y su núcleo aun puede ser reconocido.
CONCLUSIONES La célula en mas compleja de lo que muchos creemos por la carencia de algunas características en unas y las diferencias que podemos encontrar, que la correcta preparación 22
de estos es muy importante para su debida observación, también la debida limpieza de el portaobjetos y el cubreobjetos y es necesario saber también donde podemos encontrar un tipo de célula y estructura.
BIBLIOGRAFIA BRIAN BRACEGIRDIE Y PATRICIA H. MILES, (1975) Atlas de Estructura vegetal, 1ª Edicion. Editor Alvarado Rafael. Madrid - España. Pág. 37 - 39 23
RODRIGUES M. (2000), Morfología y Anatomia Vegetal, Editor M. Rodríguez. Cochabamba - Bolivia FUSTER, PATRICIO ESTEBAN, (1965). Celulas y tejidos Vegetales. Ed. Kapelusz, Buenos Aires- Argentina. Pág. 166 - 177 HILLIBEN (1967), Plantas celulares, Edicion Omega, Barcelona - España. Pág 33 - 42 Biblioteca de Consulta Microsoft® Encarta® 2003. © 1993-2002 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. JORGE VIDAL (1938), Curso de Botanica, 1ª Edicion. Editorial Bruño. Lima Perú. Pág. 16 - 20. Enciclopedia Estudiantil Lexus (1997), Thema equipo editorial, S.A. C/Córcega, Barcelona - Madrid. Pág. 121 - 127.
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Introducción
En el presente trabajo hace referencia a la célula, la cual es la unidad anatómica y funcional del organismo animal, la estructura más pequeña capaz de desempeñar todas las funciones vitales. Ésta forma parte de la organización del cuerpo, ya que las células forman tejidos, los tejidos forman órganos; los órganos forman sistemas y el conjunto de sistemas forman un organismo. 25
El documento esta estructurado de la siguiente manera, se hace mención primeramente a la célula, enseguida a la teoría célular y posteriormente a los tipos de células, su clasificación, estructura y función de los organelos. La elaboración del trabajo fue con el objetivo de hacer una breve revisión de literatura con ilustraciones sobre la célula animal y su estructura, los organelos que la constituyen, así como la función que cada uno de ellos realiza dentro ella. Por lo que pretende constituirse en un medio de consulta para los interesados en el tema.
La Célula
La cèlula, es la unidad más pequeña de vida, capaz de realizar funciones metabólicas (respirar, moverse, reaccionar a los estímulos externos) y de reproducción para crear o utilizar energía para efectuar sus tareas. Esta debe su nombre a Robert Hooke, que en 1665, al observar finos cortes de corcho, llamo "celdas pequeñas" a los espacios hexagonales que observaba en ellos (Alexander et al. 1992; Smith, 1995; Galván y Bojórques, 2002; Velásquez, 2005).
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Teoría celular
Matthias Jacob Schleiden y Theodor Schwann, fueron los primeros investigadores en generalizar e interpretar las observaciones sobre la célula. Con la evidencia acumulada por diversos investigadores, los hallazgos de Shcleiden en células vegetales y, por sus propias investigaciones que Schwann publicó, en 1839, en donde propuso la idea de que todos los organismos vivientes se constituyen a partir de un mismo tipo de estructura elemental: la célula. Hecho con el cual quedaba formalmente establecida la Teoría Celular. A partir de que estos dos investigadores propusieron sus hipótesis para explicar el origen de las células, aunque ambos estuvieron equivocados. Fueron los alemanes Rudolf Virchow y Robert Remak quienes establecieron en 1855, mediante sus investigaciones sobre la división celular, un principio que resultó fundamental para la Biología: toda célula procede de otra célula. Es decir, donde existe una célula debe haber existido una célula preexistente, así como un animal surge solamente de un animal y una planta surge solamente de una planta. Desde entonces y hasta hoy en día, la teoría celular se ha ido desarrollando y expandiendo gracias a las aportaciones de una gran cantidad de investigadores.
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La teoría celular se puede resumir en las siguientes afirmaciones: • • •
Todos los organismos están formados por una o más células. La célula es la unidad básica de estructura y función de los organismos. Las células nuevas provienen, por reproducción celular, de células que ya existen (Alexander et al. 1992; Galván y Bojórques, 2002; Velásquez, 2005; Sampieri y Pineda, 2007). Tipos de células
La mayoría de las células contienen estructuras llamadas organelos, que llevan a cabo funciones específicas. Hoy en día, la célula se clasifica en dos grupos (procarióticas y eucarióticas), basándose en el hecho de si poseen, o no, organelos especializados rodeados por membranas. Células procarióticas
Deriva de dos vocablos griegos: proto, que quiere decir antes de, y karion, que quiere decir nucleo. Son células pequeñas sin nucleo, que poseen una molécula de ADN que se encuentra libre en el citoplasma, es decir este tipo de células carece de nucleo así como de los organelos característicos de células más evolucionadas. Están envueltas por tres estructuras, desde el interior hacia el exterior celular en el siguiente orden: • •
•
Una membrana celular compuesta de fosfolípidos. Una cubierta rígida que las protege, llamada pared celular, compuesta por peptidoglucanos de grosor variable, es dura o impermeable que les da su forma característica, le sirve de protección e impide la entrada de agua. Una cubierta más externa de polisacáridos o de proteínas mucilaginosas conocida como cápsula. 28
En su interior no poseen organelos o estructuras especializadas, excepto por ribosomas, los cuales participan en la fabricación de proteínas.
Células eucarióticas
Deriva de los vocablos griegos eu, que quiere decir verdadero, karion, que quiere decir nucleo. Son células que poseen nucleo, ya sea uno o varios, estas células son mucho más grandes que las procariontes. Estas células conforman algunos organismos unicelulares, como las amibas y los ciliados, no tienen cubierta célular, es decir, están desnudas. El resto sí posee cubierta celular: las células de los hongos y de las plantas presentan pared celular, y la de los animales, matriz extra célular. La principal característica de una célula eucarionte es que su ADN está en una estructura llamada núcleo. Todas tienen membrana citoplasmática y citoplasma, en éste hay diversos organelos que forman parte sistema de membranas interno. Asimismo, este tipo de células presentan un esqueleto celular llamado citoesqueleto que le proporciona sostén, que además funciona movilizando y transportando organelos y moléculas en el interior de la célula (Alexander et al. 1992; Galván y Bojórques, 2002; Velásquez, 2005; Higashida, 2005; García et al., 2007).
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El núcleo
Es el centro que dirige las actividades de la cèlula y contiene la información genética (ADN), tiene las instrucciones para saber cómo construir las proteínas de cada organismo. Puede presentar forma esférica, aplanada, o de óvalo. Se encuentra rodeado por la envoltura nuclear, que se encuentra constituida por dos membranas concéntricas, cada una de las cuales es una bicapa lipídica. A intervalos frecuentes, las membranas se fusionan creando pequeños poros nucleares, por donde circulan algunas sustancias entre el núcleo y el citoplasma (Velásquez, 2005; Clasa, 2005; Curtis et al, 2005).
Núcleo y Nucleolo
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El nucleolo
Es una masa ligeramente esférica de material denso, el cual aparece en el núcleo cuando las células eucariontes crecen. Es el sitio de construcción donde se producen las subunidades de los ribosomas, organelos encargados de llevar a cabo la síntesis de proteínas. Contiene una elevada proporción de ARN y proteínas (Starr et al., 2004; Velásquez, 2005; Clasa, 2005;). Membrana nuclear
Es el organelo membranoso más importante de la célula, es casi esférico ya que rodea el nucleo. Esta constituida por dos membranas concéntricas, la membrana nuclear interna, que está en contacto con el contenido nuclear, y la lámina nuclear, que se encuentra en contacto con el citoplasma. En esta envoltura hay poros que comunica al interior del núcleo con el citoplasma celular y a través de ellos se transportan biomoléculas que entran o salen del núcleo (Galván y Bojórques, 2002; Velásquez, 2005). Retículo endoplásmico
Es un laberinto formado por plegamientos de la membrana citoplasmática hacía el interior de la célula, y constituye más de la mitad de la membrana celular. En él se sintetizan y transportan las proteínas y los lípidos constituyentes de las membranas plasmáticas. Exiten dos tipos de retículo endoplàsmico: el rugoso y liso. El retículo endoplásmico rugoso que esta formado por sáculos aplastados
comunicados entre sí. Su función básica es la síntesis de proteínas mediante los ribosomas de su membrana, los cuales se conectan con la membrana nuclear y el retículo endoplásmico liso. El retículo endoplásmico liso, está constituido por una red de túbulos unidos al
retículo endoplàsmico rugoso y que se expande por todo el citoplasma. Esta membrana posee gran cantidad de enzimas cuya principal actividad es la síntesis de lípidos. Estos se transportan a otros organelos, mediante proteínas de transferencia (Galván y Bojórques, 2002; Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).
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Retículo endoplásmico Liso y Rugoso Mitocondrias
Son organelos poliformes que pueden variar desde formas esféricas hasta alargadas, se encuentran en las células eucariontes, son las encargadas de la obtención de energía mediante la respiración celular. Estas presentan una doble membrana. La membrana mitocondrial externa posee un gran número de proteínas transmembranosas que actúan como canal de penetración. La membrana mitocondrial interna presenta repliegues o crestas que incrementan su superficie, las cuales dependen de la actividad energética para su crecimiento, es semipermeable y solo permite que pasen iones y moléculas específicos (Galván y Bojórques, 2002; Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).
Aparato de Golgi
Es una serie de sacos aplanados y apilados, llamados cisternas las cuales realizan funciones entre las que destacan, modificaciones químicas, empacar 32
biomoléculas las cuales serán secretadas a otros organelos, el transporte, maduración y acumulación de proteínas procedentes del retículo endoplasmatico, glucosilación de lípidos y proteínas, síntesis de proteoglucanos (mucopolisacáridos) que son parte esencial de la matriz extracelular (Nason, 1994; Galván y Bojórques, 2002; Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).
Membrana plasmática
Es exageradamente delgada y fina, son barreras semipermeables que impiden el paso de la mayoría de las moléculas solubles en agua. Además separa el citoplasma de la cèlula de su ambiente externo, se adhiere a otras células para formar un tejido a través de canales especiales y realiza el intercambio de materiales (Nason, 1994; Galván y Bojórques, 2002; Velásquez, 2005; Curtis et al, 2005; Higashida, 2005;).
El citoplasma
Es todo lo que queda comprendido entre la membrana plasmática y el nùcleo. Abarca el medio interno líquido o citosol y una serie de estructuras con forma propia denominadas organelos celulares, el llamado morfoplasma (Jimeno et al, 2003; Palazón, 2003).
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Ribosomas
Son estructuras globulares, carentes de membrana que están constituidos por varios tipos de proteínas asociadas a ácidos ribonucleicos ribosómicos procedentes del nucleolo, que se encuentran dispersos en el citoplasma o asociados ala membrana del reticulo endoplasmatico rugoso. Actúan como una mesa de trabajo donde el ARN mensajero se coloca y sintetiza las proteínas, acomodando los aminoácidos en el orden especifico para cada proteína de acuerdo con las instrucciones del ADN (Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).
Ribosomas Citoesqueleto
Es una red de filamentos proteicos que se extienden en el citoplasma de las células que poseen organelos (eucariotas). Algunas funciones del citoesqueleto son: mantener la forma de la célula, posibilitar el desplazamiento de la célula mediante pseudopodos, contracción de las células musculares, transporte y organización de los organelos en el citoplasma.
Citoesqueleto Los filamentos son de tres tipos: microfilamentos o filamentos de actina, filamentos intermedios y los microtubulos. 34
Microfilamentos. Son los más delgados, se acumulan debajo de la membrana
citoplasmática y controlan los movimientos de las células cuando se desplazan. Microtubulos. Tienen una forma de tubo son mucho más gruesos, están
formados por la proteína tubulina. Son los principales organizadores del citoesqueleto y participan en el desplazamiento de componentes celulares. Filamentos Intermedios. Son cilíndricos y están constituidos por proteínas
filamentosas. Tienen como función dar resistencia mecánica a la célula (Galván y Bojórques, 2002; Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).
Lisosomas
Son vesículas o bolsas procedentes del aparato de Golgi que contienen enzimas digestivas. Juegan un papel muy interesante en los procesos de autodestrucción de las células, llamado apoptosis o muerte celular programada (Galván y Bojórques, 2002; Jimeno et al, 2003; Velásquez, 2005).
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Centríolos
Esta formado por nueve grupos de microtubulos cada uno, ubicados cerca del nucleo. En conjunto se asemejan a un cilindro dispuesto en ángulo recto. Su función es la intervenir en la reproducción celular (Smith, 1995; Higashida, 2005; Clasa, 2005).
Vacuolas
Son vesículas rodeadas por una sola membrana que transportan y almacenan materiales ingeridos por la célula, pueden ocupar de un 30 a un 90% del volumen celular. Se encargan de mantener la turgencia celular (Nason, 1994; Velásquez, 2005; Curtis et al, 2005).
Conclusiones
La célula es la unidad más pequeña de vida, capaz de realizar funciones metabólicas (respirar, moverse, reaccionar a los estímulos externos) y de reproducción para crear o utilizar energía para efectuar sus tareas.
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Hay dos tipos o modelos celulares en los seres vivos: las células eucariontes y las procariontes. Todos los seres vivientes están formados por células; pero el número y la variedad de las células difieren grandemente entre los distintos organismos. Algunos organismos se componen de solamente una célula. Otros, como los animales, pueden llegar a componerse de billones de célula
s. Bibliografía
Alexander Peter, Bahret Mary Jean, Cháves Judith, Courts Gary, Skolky D. y Alessio Naomi. 1992. Biología. Prentice Hall. p. 21, 25. Clasa. 2005. Atlas del cuerpo humano. Arquetipo Grupo Editorial. Montevideo. p 18, 19. Curtis Helena, Barnes Sue N. y Schnek Flores Graciela. 2005. Biología. 6a ed. Panamericana. p. 11, 115,138. Galván Silvia y Bojórquez Castro Luis. 2002. Biología. Santillana. p. 70, 71, 74, 107, 108. García Hernández Fernando, Martínez Pelayo Mariana y González Martínez Tanya. 2007. Biología 1. Santillana. México. p. 130-131. 37
Higashida Hirose Bertha. 2005. Ciencias de la salud Mc Graw Hill. p. 52, 53, 55. Jimeno Antonio, Ballesteros Manuel y Ucedo Luis. 2003. Biología. Santillana. p. 149, 150. Nason Alvin. 1994. Biología. Limusa. p. 60, 68. Palazón Mayoral, Ana María. 2003. Biología. Oxford University Press. México. p. 47. Sampieri Ramírez Clara Luz y Pineda Arredondo Eduardo. 2007. Temas Selectos de Biología 1. Compañía Editorial Nueva Imagen. México. p. 22. Smith Tony. 1995. Atlas del Cuerpo Humano. Grijalbo. Londres. p. 17, 19. Starr Cecie y Taggart Ralph. 2004. Biología 1. 10ª ed. Thomson. p. 63. Velásquez Ocampo Martha Patricia. 2005. Biología 1. ST Editorial. Mèxico. p. 106-108, 115, 117, 119, 120, 123.
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INTRODUCCION. Uno de los procesos metabólicos más importantes de las células vegetales lo constituye la Fotosíntesis. Durante la fase luminosa de la 39
misma es imprescindible la participación de diferentes pigmentos fotosintéticos que se encuentran dentro de los plastidios, y que le confieren la coloración característica de las hojas de las plantas. Los pigmentos de mayor importancia son las clorofilas: la clorofila A que tiene un color verde azulado, y la clorofila B de color verde amarillento. También son importantes los carotenoides, de color anaranjado-rojizo, y las xantofilas de color amarillo. El surgimiento de los métodos cromatográficos está marcado precisamente por el estudio realizado por el científico ruso M.S.Tswett, quien en 1903 publicó un trabajo sobre la separación de pigmentos vegetales a través de una columna llena de un compuesto adsorbente (yeso, alúmina, almidón u otro) al aplicar un extracto de plantas preparado con solventes orgánicos (etanol, acetona, benceno, etc.). La separación de estos pigmentos se puede realizar también mediante cromatografía en capa fina o en papel, utilizando diferentes sistemas de solventes.
PARTE EXPERIMENTAL 40
MATERIALES Y REACTIVOS. • • • • • • •
Microscopio óptico Hojas de Elodea Portaobjetos Hojas de plantas de diferentes Cubreobjetos Colores Mortero Acetona al 85% en agua Tubos de ensayo Etanol al 90% Papel cromatográfico Papel de filtro Espectrofotómetro
PARTE EXPERIMENTAL. PROCEDIMIENTO: Observación de cloroplastos en hojas de Elodea. 1. Coloque en un portaobjetos hojas de Elodea, y cúbralas con el cubreobjetos.
2. Coloque la preparación en la platina del microscopio óptico, y enfoque comenzando con el menor aumento, para observar los cloroplastos.
3. Dibuje un esquema de lo observado en el microscopio.
Extracción de pigmentos vegetales y separación cromatográfica. 41
1. Pese 2 gramos de hojas frescas (de un mismo color) desmenuzadas y tritúrelas en el mortero, añadiendo una pequeña cantidad de arena. 2. Añada poco a poco 5 ml del solvente orgánico seleccionado para la extracción (acetona al 85%, etanol al 90%, ó tolueno: acetona 4:1) para realizar la extracción de los pigmentos. 3. Filtre el extracto y recoja el filtrado que contiene los pigmentos. Anote su color. 4. Aplique sobre una tira de papel cromatográfico una alícuota del extracto obtenido a unos 2 ó 3 cm del borde inferior del papel, cuidando que la mancha de la solución no exceda del tamaño de 0,5 cm (proceda punteando poco a poco, dejando secar entre punteos). 5. Coloque la tira en la cámara cromatográfica, cuidando que el nivel de líquido no llegue al punto de aplicación de la solución de pigmentos. Deje ascender el solvente aproximadamente 10 cm. 6. Observe el desarrollo del cromatograma. Analice las zonas en que se han separado la mezcla de pigmentos vegetales contenidas en las hojas. Extracción de pigmentos vegetales y separación cromatográfica. 1. Pese 2 gramos de hojas frescas (de un mismo color) desmenuzadas y tritúrelas en el mortero, añadiendo una pequeña cantidad de arena. 2. Añada poco a poco 5 ml del solvente orgánico seleccionado para la extracción (acetona al 85%, etanol al 90%, ó tolueno: acetona 4:1) para realizar la extracción de los pigmentos. 3. Filtre el extracto y recoja el filtrado que contiene los pigmentos. Anote su color. 4. Aplique sobre una tira de papel cromatográfico una alícuota del extracto obtenido a unos 2 ó 3 cm del borde inferior del papel, cuidando que la mancha de la solución no exceda del tamaño de 0,5 cm (proceda punteando poco a poco, dejando secar entre punteos). 5. Coloque la tira en la cámara cromatográfica, cuidando que el nivel de líquido no llegue al punto de aplicación de la solución de pigmentos. Deje ascender el solvente aproximadamente 10 cm. 6. Observe el desarrollo del cromatograma. Analice las zonas en que se han separado la mezcla de pigmentos vegetales contenidas en las hojas. Espectro de absorción de los pigmentos. 1. Extraiga con el solvente seleccionado los pigmentos separados. Para ello recorte la zona de la tira de papel cromatográfico deseada y colóquela en un tubo de ensayos que contiene 2 ml del solvente. 2. Coloque en el espectrofotómetro visible un tubo blanco con una muestra del solvente utilizado, y seleccione la longitud de onda de 400 nm. Ajuste la lectura a 0 de absorbancia con el blanco. 42
3. Coloque en el espectrofotómetro el tubo con la solución del pigmento y lea su absorbancia. Si el extracto está muy concentrado, dilúyalo con el mismo solvente hasta que el valor de absorbancia se encuentre entre 0,05 y 0,1. 4. Realice el espectro de absorción del pigmento dado, leyendo los valores de absorbancia registrados en el equipo al ir variando la longitud de onda utilizada en 10 unidades cada vez, hasta llegar a 700 nm. Tenga cuidado de ajustar con el blanco antes de cada lectura. 5. Realice un gráfico de absorbancia (en el eje ordenado) contra longitud de onda utilizada (en el eje de abscisas) para cada uno de los pigmentos. Compare los máximos de absorción obtenidos para cada uno. REPORTE DE LABORATORIO. 1. Represente esquemáticamente lo observado al microscopio. ¿Qué conclusiones puede dar sobre el número y la ubicación de los pigmentos dentro de las células de Elodea examinadas? 2. Dibuje un esquema del cromatograma y analice el cromatograma obtenido. Identifique, atendiendo a su coloración, los diferentes pigmentos separados por este método. ¿Por qué la extracción no se realiza con agua? (Anexe el cromatograma obtenido por su equipo) 3. Realice los gráficos de Absorbancia contra longitud de onda para cada uno de los pigmentos analizados. Señale los máximos de absorbancia para cada pigmento y relaciónelos con el color característico de los mismos. ¿Qué papel juega la presencia de diferentes pigmentos captadores de energía luminosa, además de las clorofilas, en los fotosistemas del cloroplasto?
Bibliografía.
- Chechetkin, A.V. Prácticas del ganado y las aves de corral. Editorial Mir, 1984. 43
