Identificar cada uno de los periodos que comprende el ciclo celular

GIMNASIO DE LOS CERROS

Guia de laboratorio

BIOLOGÍA

MITOSIS Y MEIOSIS
OBJETIVOS

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  Identificar cada uno de los periodos que comprende el ciclo celular.
  
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  Relacionar cada cambio presente en las células meristemáticas, con las diferentes fases de la mitosis.
  
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  Reconocer los procesos de la meiosis con base en el material suministrado.
  

MATERIALES

Los materiales se dividen en tres categorías Biológicos, instrumentos y reactivos, así:

1. 
   Bulbo de cebolla Allium cepa,Pez macho
   
2. 
   Pinzas, Vaso de precipitado o vaso desechable, Palillos grandes, Tijeras, Pipeta pasteur, Papel de filtro, Portaobjetos, Cubreobjetos, Aguja de disección, pinzas largas, Bisturí y bandeja de disección.
   
3. 
   Aceto orceina, Eosina, Metanol, Acido acético.
   

Meiosis 1  Las características típicas de la meiosis I, solo se hacen evidentes después de la replicación del DNA, en lugar de separarse las cromátidas hermanas se comportan como bivalente o una unidad, como si no hubiera ocurrido duplicación formando una estructura bivalente que en si contiene cuatro cromátidas. Las estructuras bivalentes se alinean sobre el huso, posteriormente los dos homólogos duplicados se separan desplazándose hacia polos opuestos, a consecuencia de que las dos cromátidas hermanas se comportan como una unidad, cuando la célula meiótica se divide cada célula hija recibe dos copias de uno de los dos homólogos. Por lo tanto las dos progenies de esta división contienen una cantidad doble de DNA, pero estas difieren de las células diploides normales.

Profase: Leptoteno: En esta fase, los cromosomas se hacen visibles, como hebras largas y finas. Otro aspecto de la fase leptoteno es el desarrollo de pequeñas áreas de engrosamiento a lo largo del cromosoma, llamadas cromómeros, que le dan la apariencia de un collar de perlas.
Cigoteno: Es un período de apareamiento activo en el que se hace evidente que la dotación cromosómica del meiocito corresponde de hecho a dos conjuntos completos de cromosomas. Así pues, cada cromosoma tiene su pareja, cada pareja se denomina par homólogo y los dos miembros de la misma se llaman cromosomas homólogos.
Paquiteno: Esta fase se caracteriza por la apariencia de los cromosomas como hebras gruesas indicativas de una sinapsis completa. Así pues, el número de unidades en el núcleo es igual al número n. A menudo, los nucleolos son muy importantes en esta fase. Los engrosamientos cromosómicos en forma de perlas, están alineados de forma precisa en las parejas homólogas, formando en cada una de ellas un patrón distintivo.
Diploteno: Ocurre la duplicación longitudinal de cada cromosoma homólogo, al ocurrir este apareamiento las cromátidas homólogas parecen repelerse y separarse ligeramente y pueden apreciarse unas estructuras llamadas quiasmas entre las cromátidas.ademas La aparición de estos quiasmas nos hace visible el entrecruzamiento ocurrido en esta fase.
Diacinesis: Esta etapa no se diferencia sensiblemente del diploteno, salvo por una mayor contracción cromosómica. Los cromosomas de la interfase, en forma de largos filamentos, se han convertido en unidades compactas mucho más manejables para los desplazamientos de la división meiótica.

Metafase  Al llegar a esta etapa la membrana nuclear y los nucleolos han desaparecido y cada pareja de cromosomas homólogos ocupa un lugar en el plano ecuatorial. En esta fase los centrómeros no se dividen; esta ausencia de división presenta una diferencia importante con la meiosis. Los dos centrómeros de una pareja de cromosomas homólogos se unen a fibras del huso de polos opuestos
Anafase Como la mitosis la anafase comienza con los cromosomas moviéndose hacia los polos. Cada miembro de una pareja homologa se dirige a un polo opuesto
TELOFASE  Esta telofase y la interfase que le sigue, llamada intercinesis, son aspectos variables de la meiosis I. En muchos organismos, estas etapas ni siquiera se producen; no se forma de nuevo la membrana nuclear y las células pasan directamente a la meiosis II.
Meiosis 2 Profase  Esta fase se caracteriza por la presencia de cromosomas compactos en número haploide. Los centroiolos se desplazan hacia los polos opuestos de las células
Metafase  En esta fase, los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial. En este caso, las cromátidas aparecen, con frecuencia, parcialmente separadas una de otra en lugar de permanecer perfectamente adosadas, como en la mitosis.
Anafase:     Los centrómeros se separan y las cromátidas son arrastradas por las fibras del huso acromático hacia los polos opuestos
Telofase:  En los polos, se forman de nuevo los núcleos alrededor de los cromosomas.

En suma, podemos considerar que la meiosis supone una duplicación del material genético (fase de síntesis del DNA) y dos divisiones celulares. Inevitablemente, ello tiene como resultado unos productos meióticos con solo la mitad del material genético que el meiosito original

PROCEDIMIENTO

1. 
   MITOSIS
   

Para el desarrollo de esta práctica utilice bulbos de cebolla, Allium cepa y realice preparaciones con la raíz de material fijado y teñido, una vez obtenidos los extendidos de células obsérvelos al microscopio óptico.

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  Preparación de la cebolla:
  

1. Con ayuda de una pinza retire la capa externa marronacea o rosácea y lave con abundante agua, esto se realiza para eliminar restos de sustancias con las que frecuentemente han sido tratadas para inhibir o retardar la germinación de las raicillas.

2. Llene un vaso de precipitados con agua y coloque un bulbo de cebolla sujeto con dos o tres palillos de manera que la parte inferior quede inmersa en el agua.

3. Póngalo a germinar a 25°C o a temperatura ambiente durante 3 días, al cabo de estos aparecerán numerosas raicillas en crecimiento de unos 3 o 4 cm. de longitud.

4. Revise diariamente y procure que la corona no se deseque para lo cual es necesario rellenar con agua cada 24 horas.

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  Elaboración del montaje:
  

5. Cuando las raíces tengan entre 0.5 y 1 cm de longitud, realice cortes de raíz de aproximadamente 2 – 3 mm a partir del ápice.

6. colóquelas en una lámina portaobjetos. Adiciona una gota del colorante aceto orceina o eosina.

7. Coloque el cubreobjetos con mucho cuidado sobre la raíz. Con ayuda de la punta de una aguja de disección, dé unos golpecitos sobre el cubre objetos sin romperlo, de modo que la raíz quede extendida.

8. Use papel de filtro para retirar el exceso de colorante realice una suave presión, evitando que él cubre objetos resbale. Si la preparación está bien asentada no hay peligro de rotura por mucha presión que se realice.

9. Coloque la preparación al microscopio e inicie la observación con el objetivo de 10x e identifique las células.

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  Observación al microscopio:
  

10. Cambie al objetivo de 40X para detallar las células. Observe los núcleos y cromosomas en color rosáceo – morado.

11. Ubique el objetivo de 100 x y anote sus observaciones describiendo las diferencias en cada uno de los aumentos mencionados.

12. Trate de observar detenidamente las preparaciones y distinga células en interfase, profase, anafase, etc.., y haga un conteo de las células en división en cada una de estas fases. Realice dibujos de lo observado.

2. 
   MEIOSIS
   

Para la observación de las diferentes fases de la meiosis trabaje con un pez macho:

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  Preparación del pez:
  

1. Introduzca el pez en una bandeja de disección y realice un corte rectangular desde el ano hasta el opérculo y observe la musculatura.

2. Retire la musculatura y de esta manera quedan a la vista las vísceras del pez.

3. Con la pinza tome los testículos los cuales aparecen como cintas alargadas de color blanco situadas en la parte superior de la cavidad abdominal desde la región occipital hasta el poro genital.

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  Preparación del montaje:
  

4. Coloque los testículos sobre una lámina portaobjetos.

5. Agregue una gota del colorante aceto orceina o eosina.

5. Coloque encima una laminilla, realice una suave presión y observe al microscopio con objetivo de menor y mayor aumento. Anote sus observaciones.

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  Observación al microscopio:
  

6. Coloque la preparación al microscopio e inicie la observación con el objetivo de 10x e identifique las células, cambie progresivamente de objetivo y mencione las diferenias entre las observaciones hechas en cada aumento.

7. Realice dibujos o tome fotos y Escriba una descripción detallada de lo observado, diseñe una tabla en la que incluya los dibjos o fotos y sus descripciones.

8. Trate de observar detenidamente las preparaciones y distinga células en interfase, profase, anafase, etc.., y haga un conteo de las células en división en cada una de estas fases. Realice dibujos de lo observado tenga en cuenta la posición de los cromosomas para identificar las fases.

TAXONOMÍA, DIVERSIDAD DEL REINO PROTISTA
INTRODUCCIÓN

Con el reino protista comienza el estudio de los organismos eucariontes. Las células de los organismos eucarióticos contienen un núcleo rodeado por una membrana, así como los demás organelos celulares. Los demás organismos eucarióticos (Incluyendo hongos, plantas y animales) se originaron probablemente de protistos pimitivos. Para nuestros propósitos los protistos serán clasificados en tres grupos basándonos en modelos de nutrición.
PROTOZOA: Unicelulares heterótrofos, típicamente como animales.

MOHOS: Algunos los llaman hongos inferiores por que pueden ser multinucleados como los hongos, durante alguna parte de su ciclo de vida. Son clasificados con llos protistas por que presentan similitudes con los protozoos.

ALGAE: Organismos unicelulares y multicelulares parecidos a las plantas pues son fotosintetizadores.
OBJETIVOS

Identificar y clasificar protozoos representativos.

Identificar tipos de algas basándose en características morfológicas.
PROCEDIMIENTO
En esta práctica de laboratorio se identificaran organismos representativos de protozoos y algas, por tanto el procedimiento se divide en dos:

1. 
   Identificando Protozoos: Los protozoos son organismos unicelulares, la mayoría son móviles, pueden ser encontrados como organismos de vida libre y en formas parasíticas, además pueden estar en ecosistemas de agua dulce y marinos. Existen muchos Fillum de protozoos. En esta práctica identificaremos algunas de las formas más representativas. Estas pueden distinguirse por la forma del cuerpo y el tipo de locomoción.
   

Realice montajes con el agua que le provee el profesor, esta ha sido una muestra reciente de agua estancada y/o de cultivo de protozoos. Coloque la laminilla y con un papel absorbente elimine el exceso de agua, agregue unas gotas de solución de nicotina para adormecer a los protozoos y así facilitar su observación.

Observe las muestras en diferentes aumentos, dibuje y/o tome fotografías, describa detalladamente cada observación y compare con las claves taxonómicas anexas para asignar los nombres correspondientes.

2. 
   Identificando algas: Las algas son organismos eucarióticos fotosintéticos. Las algas evolucionaron hace más de 450 millones de años, todas las algas modernas contienen clorofila a, como su principal pigmento fotosintético pero también tienen algunos pigmentos accesorios. Las distinciones hechas a través de los grupos de algas se basan en el tipo de pigmentos accesorios, la naturaleza del tipo de almacén de alimentos, la composición de la pared celular, si presenta, y si el cuerpo es unicelular o extracelular.
   

Realice montajes con el agua que le provee el profesor, esta ha sido una muestra reciente de agua estancada y/o de cultivo de algas. Coloque la laminilla y con un papel absorbente elimine el exceso de agua.

Observe las muestras en diferentes aumentos, dibuje y/o tome fotografías, describa detalladamente cada observación y compare con las claves taxonómicas anexas para asignar los nombres correspondientes.

ENZIMAS
OBJETIVOS

1. Explicar qué es una enzima y cómo éstas actúan en reacciones intracelulares.

2. Identificar factores que afectan la actividad enzimática.

3. Distinguir entre inhibición competitiva e inhibición no-competitiva.
INTRODUCCIÓN
Las células llevan a cabo simultáneamente una gran cantidad de reacciones químicas necesarias para la vida. Muchos de los productos de esas reacciones se necesitan inmediatamente, y si no fuera por la participación de las enzimas, algunas reacciones no se producirían tan rápido.

Las enzimas, en su mayoría proteínas o RNA (riboenzimas), son catalizadores químicos que agilizan una reacción que envuelve la formación o rompimiento de enlaces químicos.
Las enzimas no se consumen en las reacciones, ni tampoco se alteran, razón por lo cual no se necesitan en grandes cantidades. Las enzimas actúan sobre los sustratos formando un complejo enzima sustrato; esto ocurre en un lugar en específico conocido como el sitio activo de la enzima. Las enzimas son muy selectivas porque pocas moléculas pueden interactuar bien con este sitio.

Las enzimas reducen la energía de activación necesaria para llevar a cabo una reacción; es decir, reducen la barrera de energía que hay que sobrepasar para que la reacción se lleve a cabo.
Las enzimas trabajan óptimamente bajo condiciones específicas y ciertos cambios pueden alterar el funcionamiento de la enzima, desactivarla o hasta destruirla. Algunas enzimas necesitan activadores para cambiar su conformación de modo que pueda formarse el complejo enzima–sustrato. Estos activadores se conocen como cofactores y pueden ser tan simples como iones metálicos. Los cofactores orgánicos se conocen como coenzimas. Las enzimas pueden afectarse negativamente por inhibidores que impidan la actividad enzimática. Estos inhibidores pueden afectar el sitio activo de dos maneras: competitivamente, al bloquear el sitio activo, o no competitivamente, al pegarse en otro lugar de la enzima y alterar indirectamente la forma del sitio activo.
Factores que afectan el funcionamiento de la catalasa
En los ejercicios siguientes se estudiará el funcionamiento de la catalasa. Esta enzima está presente en casi todas las células aeróbicas y actúa descomponiendo peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) en agua y oxígeno, según la siguiente reacción:


MATERIALES

· Peróxido de hidrógeno, papa, hígado, setas, espinaca, gasa, placas de porcelana, goteros, morteros o licuadora
Prueba 1. En este ejercicio se prepararán varios homogenizados para obtener partículas pequeñas y uniformes al mezclarlas con el agua.
1. Para preparar los homogenizados, corte en pedazos por separado las muestras de papa, hígado, setas y espinaca.

2. Usando una licuadora o mortero, muela el material con un poco de agua hasta diluir parte de la muestra; no muela excesivamente para que no queden pedazos muy pequeños del material.

3. De ser necesario, filtre el macerado con una gasa

4. Coloque cada homogenizados en un tubo de ensayo.

5. Usando un gotero, coloque cinco gotas de cada homogenizados en las fosas de la placa de porcelana y añada tres gotas de peróxido de hidrógeno

Observe y anote los resultados en la Tabla

Prueba 2. ¿Se comporta la catalasa de igual manera en todos los organismos?
MATERIALES: Homogenizado de hígado, papa, setas y espinaca, Tubos de ensayo grandes, Peróxido de hidrógeno, Goteros.
PROCEDIMIENTO

1. Rotule cinco tubos de ensayo con las letras A a la E.

2. Ponga 3 mL de cada homogenado en los tubos como sigue:

A – Hígado B – Papa C – Setas D – Espinaca E - Agua

3. Marque el nivel hasta donde llega cada homogenizado.

4. Ponga 3 mL de peróxido de hidrógeno en cada tubo de ensayo.

5. Observe la reacción que sucede en cada tubo y marque el cambio en el nivel del líquido.

6. Tabule los resultados en la Tabla


Prueba 3. Efecto de la temperatura sobre el funcionamiento de las enzimas
MATERIALES: Homogenado de hígado, baño de agua, termómetro, agarradera de tubo, hielo, congelador
PROCEDIMIENTO:

1. Rotule cinco tubos de ensayo del 1 al 5 y caliente un baño de agua hasta 37 °C y otro hasta

80°C.

2. Añada 5 mL de hígado homogenado a cada tubo.

3. Mantenga los tubos a las siguientes temperaturas:

Tubo 1 = 80 °C por 15 minutos

Tubo 2 = 37 °C por 15 minutos

Tubo 3 = Temperatura ambiental

Tubo 4 = Hielo por 30 minutos

Tubo 5 = Congelador a 4 °C por 30 minutos

4. Añada 2 mL de peróxido de hidrógeno al tubo 1.

5. Mida el tiempo transcurrido desde que se añadió el peróxido hasta que se comienzan a producir burbujas, y anótelo en la Tabla.

6. Repita con los demás tubos.

7. Compare sus resultados en término de tiempo de reacción vs. temperatura.

Prueba 4. El efecto del pH sobre el funcionamiento de las enzimas
PROCEDIMIENTO

1. Rotule tres tubos de ensayo A, B y C

2. Añada 3 mL de homogenado de hígado a cada tubo.

3. Añada soluciones 3M de HCl y 3M de NaOH a los tubos como sigue, y agite suavemente hasta mezclar:

Tubo A – 3 ml de 3M HCl

Tubo B – 3 ml de 3M NaOH

Tubo C – control (sin ácido ni base)

4. Añada 3 mL de peróxido de hidrógeno a cada tubo.

5. Observe y anote las reacciones en la Tabla

CUESTIONARIO

¿Qué ocurrió al añadir el peróxido? ¿Ocurrió lo mismo en todas las muestras? ¿Por qué se forman burbujas? ¿Qué otros organismos podrían usarse para esta prueba? ¿Por qué se prepararon los homogenados? ¿Por qué no se añadió el peróxido directamente a los tejidos sin macerarlos? Explique por qué la gran mayoría de las especies de plantas y de animales producen la enzima catalasa.