Guía de Practicas de Biología Celular y Molecular
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PRACTICA Nº 3 NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SISTEMAS VIVIENTES I) INTRODUCCIÓN Desde nuestros orígenes nos hemos interesado por conocer a los seres vivos que nos rodean; nos hemos preocupado por desentrañar el misterio de la vida. Una de las primeras respuestas a esta interrogante la dieron los vitalistas, quienes sostenían que los seres vivos poseían una fuerza vital que los hacía distintos a los no vivos. Los mecanicistas, en cambio, pensaban que los organismos eran algo especial, pero no radicalmente distinto de la materia inanimada, por lo que plantearon que funcionaban del mismo modo que una máquina. En la actualidad los biólogos más que responder a la pregunta de que es la vida, se han enfocado al estudio de lo que significa ser vivo; para ello se ha propuesto un nuevo enfoque, denominado organicismo, que sostiene que los seres vivos se encuentran organizados en distintos niveles jerárquicos, que se caracterizan por poseer programas genéticos conformados a través del proceso evolutivo y que son los que controlan los fenómenos vitales. En la materia viva existen varios grados de complejidad, denominados niveles de organización. Dentro de los mismos se pueden diferenciar niveles abióticos (materia no viva) y niveles bióticos ( materia viva). Los diferentes niveles son: 1.- Nivel subatómico: integrado por las partículas subatómicas que forman los elementos químicos (protones, neutrones, electrones). 2.- Nivel atómico: son los átomos que forman los seres vivos y que denominamos bioelementos. Del total de elementos químicos del sistema periódico, aproximadamente un 70% de los mismos los podemos encontrar en la materia orgánica. Estos bioelementos los podemos agrupar en tres categorías: Bioelementos primarios: función estructural Bioelementos secundarios: función estructural y catalítica. Oligoelementos o elementos vestigiales : función catalítica. 3.- Nivel molecular: En él se incluyen las moléculas, formadas por la agrupación de átomos (bioelementos). A las moléculas orgánicas se les denomina Biomoléculas o Principios inmediatos. Estos Principios Inmediatos los podemos agrupar en dos categorías, inorgánicos (agua, sales minerales, iones, gases) y orgánicos (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). En este nivel también debemos agrupar las macromoléculas y los virus. Las primeras resultan de la unión de monómeros (aminoácidos, nucleótidos, etc...) y los segundos son la unión de proteínas con ácidos nucleicos.
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4.- Nivel celular: donde nos encontramos a la célula (primer nivel con vida). Dos tipos de organizaciones celulares, Eucariota (células animales y vegetales) y Procariota (la bacteria). Los organismos unicelulares (Ej. Protozoos) viven con perfecta autonomía en el medio, pero en ocasiones nos podemos encontrar agrupaciones de células, las colonias , que no podemos considerar como seres pluricelulares por que a pesar de estar formados por miles de células cada una vive como un ser independiente. 5.- Nivel pluricelular: constituido por aquellos seres formados por más de una célula. Surge de la diferenciación y especialización celular. En él encontramos distintos niveles de complejidad: tejidos, órganos, sistemas y aparatos. Mientras los tejidos son conjuntos de células de origen y forma parecida que realizan las mismas funciones, los órganos son un conjunto de tejidos diferentes que realizan actos concretos. Los sistemas son conjuntos de órganos parecidos, al estar constituidos por los mismos tejidos, pero que realizan actos completamente independientes. Los aparatos (Ej. aparato digestivo), formados por órganos que pueden ser muy diferentes entre sí (Ej. dientes, lengua, estómago, etc...), realizan actos coordinados para constituir lo que se llama una función biológica (Ej. nutrición). 6.- Nivel de población: los individuos de la misma especie (aquellos que son capaces de reproducirse entre sí y tener descendencia fértil) se agrupan en poblaciones (individuos de la misma especie que coinciden en el tiempo y en el espacio). 7.- Nivel de ecosistema: las poblaciones se asientan en una zona determinada donde se interrelacionan con otras poblaciones ( COMUNIDAD O BIOCENOSIS) y con el medio no orgánico ( Biotopo ). Esta asociación configura el llamado ECOSISTEMA , objeto deestudio de los biólogos. Los ecosistemas son tan grande o tan pequeño como queramos, sin embargo el gran ecosistema terrestre lo forman la Biosfera (biocenosis) y el astro Tierra (biotopo).
Niveles de Organización de los seres vivos
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Si seguimos nuestro análisis de los sistemas vivientes nos encontramos que están organizados por multiniveles que van desde la célula a organismos o individuo, y que cuando los individuos se relacionan entre sí y con el ambiente que ocupan, también definen niveles de organización superiores. En biología las jerarquías se establecen de acuerdo al siguiente orden: BIOSFERA . Ecosistemas . Comunidades . Poblaciones
INDIVIDUO U ORGANISMO . Sistema de órganos . Órganos . Tejidos CÉLULA . Organelas . Asociaciones supramoleculares . Macromoléculas o moléculas biológicas . Unidades estructurales . Compuestos intermedios . Componentes del entorno II) OBJETIVOS 1. Observar y conocer los principales multiniveles de organización desde individuo u organismo hasta la célula, tomando como modelo de estudio el ratón. 2. Verificar las interrelaciones entre sistemas de órganos, tejidos, células y moléculas
III) MATERIALES Que deben traer los alumnos Los alumnos agrupados por pareja de trabajo deberán traer lo siguiente : 1. Estuche de disección o las siguientes piezas: tijera recta, pinzas, mango de bisturí nº 4, estiletes, sonda acanalada. 2. Un ratón blanco vivo. 3. Una tabla de disección (de espuma tecknopor) 20x30 cm. 4. 1 paño yess 5. Alfileres 6. Una Bolsa negra para eliminar los desechos. 7. Papel Toalla. 8. Material Obligatorio. Que proporciona el laboratorio: 1. Microscopio compuesto de campo claro 2. Distencil 3. Algodón.
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4. Jeringa de tuberculina. 5. Pipetas. 6. Propipetas. 7. Placas Petri 8. Tubos de ensayo 9. Baguetas de vidrio 10. Gradillas 11. Colorante Wright. 12. Agua Oxigenada. 13. Papel lente.
IV) PROCEDIMIENTO Morfología externa del organismo en estudio. 1. 2.
Observe el ratón de cabeza a cola e identifique los órganos externos que forman parte de los sistemas: digestivo, respiratorio, excretor, reproductor, auditivo y visual. Observa minuciosamente el sistema tegumentario e identifique los órganos que lo forman.
Del organismo a los órganos. 1. Sacrifique el ratón colocándolo en posición dorso ventral (boca abajo) sobre el plano de la tabla de disección. 2. Con ayuda del paño yess cubrir al ratón dejando una de las extremidades inferiores expuesta. 3. Estirar la extremidad inferior y colocarle 0.1ml. de distencil con ayuda de la jeringa de tuberculina. Esperar unos minutos. 4. Coloque el ratón muerto en posición ventro dorsal (boca arriba) y con los dedos pulgar e índice pellizque la piel, en la línea medio ventral, tire en sentido contrario cuidadosamente y realice un pequeño corte con la tijera . 5. Introduzca la sonda acanalada, con el canal hacia arriba hasta la parte donde inicia el esternón y haga un corte longitudinal en la pared del cuerpo siguiendo el canal de la sonda. Tenga cuidado de no perforar órganos de la región abdominal. 6. Observe y reconozca los órganos que se encuentran dentro de la cavidad. 7. Observe en la cavidad torácica, la presencia del músculo diafragma. 8. Introduzca la sonda acanalada rompiendo el diafragma y corte el esternón (la pieza esquelética central, entre las extremidades anteriores). Tenga cuidado de no dañar los órganos que están en la cavidad torácica. 9. Identifique los órganos que se encuentran en esta cavidad: corazón, los plumones, la traquea. Escriba a que sistemas pertenecen cada uno de ellos. 10. Identifique el sistema reproductor de su espécimen. Reconozca si es macho o hembra. ¿qué órganos lo forman?
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De los órganos a las células. La sangre es un tejido que forma parte del sistema circulatorio. 1 Con la tuberculina descartable punce el corazón y tome muestra de sangre. (con un Angulo de 90°)
2. Coloque una gota en el extremo de una lámina porta objeto, luego con otra lámina haga una extensión o frotis (con un ángulo de 45°)
3. 4.
Deje secar y coloree con Wright Luego observe al microscopio a menor aumento(l0) y mediano aumento(40). ¿Qué nivel de organización biológica esta Ud. observando?
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De las células a las moléculas. Como puede comprobar, los órganos están formados por tejidos y las unidades estructurales de estos son las células. Estas, a su vez, contienen organelas y moléculas biológicas: proteínas polisacáridos, lípidos y ácidos nucleicos. Las enzimas son proteínas catalizadores que se encuentran en todas las células. 1. 2. 3. 4.
Tome una pequeña muestra de hígado, riñón y músculo del ratón, se coloca cada muestra en una placa Petri y se cortan en pequeños cubitos. Coloque los cubitos en tres tubos de ensayo diferentes, un tubo para cada muestra. Con ayuda de la bagueta de vidrio triture los cubitos en los tubos que ya contienen 1 ml de peróxido de hidrógeno. Observe y compare los resultados obtenidos en los tres tubos.
En todos los tejidos vivos las células se encargan de producir la enzima catalasa, la cual cataliza la reacción que descompone el peróxido de hidrógeno, producto del metabolismo celular.
V) CUESTIONARIO 1. Haga un cuadro donde considere Ud. los principales sistemas y órganos del ratón. 2. Explique Ud. como está interrelacionado el sistema respiratorio con el sistema digestivo. 3. ¿A qué nivel de organización pertenece la catalasa? Escriba la ecuación de reacción de la catalasa. 4. Cuál es el papel que desempeña el diafragma? 5. Mencione Ejemplos de: Asociaciones supramoleculares, Macromoléculas, Unidades estructurales. 6. Mecione las funciones que cumplen los siguientes órganos: hígado y riñones.
VI) REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Audesirk T. & Audesirk G.. 1996: Biología: La vida en la tierra. 4ta. Edición. Pretice-Hall Hispanoamericana, S.A. México, Nueva York, Bogotá, Londres. Ondarza R.N. 1996.Biologia Moderna . 10 a. Edicion. ed.Trillias. Mexico, Argentina , España. Rosaura Ruiz Gutiérrez 2006. 1ra edición. Editorial Pearson Education. Impreso en mexico.
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Hoja de resultados
Muestra: ………………………………………………. Célula que señala el puntero: …………..…………………………………………………….…
Colorante: ………………………………….……………….. Técnica que se utilizó para obtener la muestra: ………………………………………………………………………
Identificar las estructuras internas:
V°B° Blga. Carola Chambers
Fecha:……………………………
