UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA SEDE TALCAHUANO "REY BALDUINO DE BELGICA" Guía de laboratorio de biología Guía de laboratorio de biología UTFSM - Area Quimica 1 MANEJO Y USO DEL MICROSCOPIO OPTICO COMPUESTO 1 1 INTRODUCCION. El progreso de la ciencia depende de la formulación de ideas y del desarrollo de las herramientas de trabajo. Este trabajo práctico ha sido diseñado para familiarizar al alumno con una de las importantes herramientas del campo de la biología y demostrar como ha sido usada para explorar ideas 1 responder viejas preguntas y al mismo tiempo generar ideas e interrogantes. Nos referimos al microscopio óptico que por más de dos siglos ha sido la principal herramienta del biólogo. Objetivos: 1. Conocer el microscopio óptico y aprender la función de cada una de sus piezas. Se supone que el alumno debe conocer previamente los conceptos elementales de la naturaleza y propiedades de la luz y de óptica. 2. Entrenamiento en el uso y cuidado del microscopio y algunas técnicas relacionadas. II PRESENTACION DEL MICROSCOPIO OPTICO COMPUESTO. Básicamente está constituido por dos lentes ópticos: el ocular y el objetivo cuya combinación permite obtener una imagen virtual, de mayor tamaño e invertida, del objeto que se observa. El microscopio compuesto está formado por los siguientes sistemas: 1. 2. 3. Sistema mecánico o estático. Sistema de iluminación. Sistema óptico. Guía de Laboratorio de biología UTFSM - Area Química 1. Sistema Mecánico o Estático : Es la armazón metálica que sostiene el sistema óptico y el sistema de iluminación dándoles la posición adecuada y permitiendo los movimientos necesarios para una correcta coordinación entre ambos. Está formado por: a) Base o pié: Que da la base de sustentación al microscopio. Generalmente es en forma de herradura y pesada. A veces sostiene al espejo y/o a la lámpara de iluminación. Columna: Es el pilar que sostiene al tubo, platina, condensador y sobre el cual están montado tornillos focalizadores macro micrométrico. La columna puede ser articulada al pie para permitir inclinar el instrumento, puede ser curva hacia adelante dándole de esta manera una inclinación estable al tubo y dejando la platina en posición horizontal permanente. Platina: Es una plataforma horizontal con un orificio central que permite el paso de los rayos luminosos sobre el cual se coloca el objeto a observar montado sobre un portaobjetos (delgada lámina rectangular de vidrio) en algunas ocasiones protegido con una lámina más delgada de vidrio llamada cubreobietos. Posee dos pinzas destinadas a sujetar la preparación o bien un sistema de tornillos (el carro), que permite desplazarla con movimientos horizontales y verticales y que generalmente está graduada con un vernier. d) Tubo: Cilindro metálico hueco con su superficie interna completamente para evitar la reflexión de la luz. En su extremo superior va el ocular y en su extremo inferior el revolver e) Revolver o tambor: Mecanismo situados en el extremo inferior del tubo, que lleva los diferentes objetivos que posee el microscopio. Por simple rotación del revolver se coloca en posición el objetivo deseado. b) c) En el revolver los objetivos están construidos de manera tal, que estando en foco uno de ellos, todos los demás quedan en foco al rotar el revolver Esto se conoce con el nombre de sistema parafocal. e) Tornillos para la focalización : La platina junto con parte del sistema de iluminación, (el tubo en los microscopio más antiguos) se deslizan verticalmente por medio de dos tornillos Guía de Laboratorio de biología UTFSM - Area Química adaptados sobre una cremallera, uno para movimientos rápidos o de enfoque aproximado llamado Macrométrico y el otro para movimientos lentos destinados al enfoque de precisión llamado Micrométrico. 2. Sistema de iluminación: Se encuentra ubicado bajo la platina y consta de: 2) b) c) d) a) Espejo. Diafragma. Condensador. Anillo portafiltro. Espejo: El espejo del microscopio es circular y presenta dos caras, una cóncava y otra plana. Está montado sobre una horcadura móvil que permite girarlo en cualquier dirección. El espejo cóncavo se usa cuando se trabaja con luz artificiai, ya que, con la proximidad de la fuente luminosa es necesario hacer converger los rayos luminosos sobre la abertura de la platina. El espejo plano se usa para luz natural ya que la fuente luminosa (el sol) se supone infinitamente lejos y el plano del espejo resulta curvo al considerar como centro al sol. b) Condensador: Sistema de lentes ideados por Abbé, colocado bajo la platina y que puede moverse verticalmente mediante un tomillo. Este sistema de lentes concentra los rayos luminosos, por lo cual el término condensador es impropio ya que no se produce una condensación de rayos luminosos. sino un aumento de la sección del cono luminoso de donde resulta una imagen más nítida. Diafragma: Está formado por una serie de láminas de acero imbrincadas que se cruzan y que pueden moverse libre y simultáneamente por un extremo, estando.fijas por el otro. El movimiento se ejecuta por medio de una pequeña palanca. El diafragma está adosado al condensador y se mueve verticalmente junto con éste. Tiene por función regular el haz luminoso ensanchándolo o disminuyéndolo por lo cual es complemento indispensable del condensador Anillo portafiltro: Es un anillo ubicado bajo el diafragma que puede moverse lateralmente mediante una palanca y sobre el Guía de Laboratorio de biología UTFSM - Area Química cual se colocan el o los filtros que se deben usar. Los filtros son discos de vidrio. 3. Sistema Optico: Está montado en el tubo y está formado por el sistema de lentes que forman la imagen. El ocular está montado en el extremo superior del tubo y el objetivo en el extremo inferior a) Objetivo: Está formado por asociaciones de lentes positivas o convergentes que van montadas en el revólver Generalmente el revólver lleva tres o cuatro objetivos. Estas asociaciones de lentes que constituyen un objetivo forman un sistema centrado que actúa en su conjunto como si fuera una sola lente con determinada distancia focal y demás propiedades equivalentes a la de una lente. Estos objetivos pueden ser acromáticos o apocromáticos, propiedades de las cuales depende su condición óptica. Los acromáticos dan focos distintos para los diversos colores apareciendo las imágenes irisadas dando la llamada aberración cromática. Los objetivos apocromáticos logran corregir casi completamente la aberración cromática. En la práctica se distinguen dos tipos de objetivos según sea el medio que separa la lente del objetivo y la preparación. 1. Cuando este medio es el aire, cuyo índice de refracción es uno (n=1) diferente al de portaobjeto de vidrio (n=1.5), el objetivo es a seco. d) 1. Si el medio es un líquido que tenga un índice de refracción semejante o igual al del vidrio, generalmente aceite de cedro, el objetivo es a inmersión. En este último se suprime1 en parte, la refracción de los rayos periféricos y se aprovechan aquellos, que de otra manera, se perderían por reflexión total, como ocurre en los objetivos a seco a! pasar los rayos luminosos de un medio más denso a uno menos denso (del aire al vidrio). En consecuencia una mayor cantidad de luz entra al objetivo aumentando su poder de resolución. Esto se conoce con el nombre de "inmersión homogénea". la refracta y origina en el plano focal de la lente ocular la imagen libre de aberraciones.Area Química Entre ambas lentes hay discos perforados que suprimen los rayos marginales. Están formados por dos lentes planas convexas: i. . lente ocular propiamente tal. se conoce como "inmersión ordinaria". Ocular: Son sistemas ópticos centrados colocados en el extremo superior del tubo al cual el observador aplica el ojo. conoce las diferentes partes del microscopio óptico compuesto y su función rotule el esquema de las páginas anexas. Cuando el líquido que separa la lente frontal y el objeto tiene un índice de refracción distinto al del vidrio (agua por ej. Guía de Laboratorio de biología UTFSM . La lente inferior colectora de campo: recibe la imagen mal dada por el objetivo. ii.). Ejercicio N01 Ahora que Ud. lente colectora o de campo. especialmente si está moviendo el macrométnco. usando cubreobjeto solo cuando se le indique. 9. en primer lugar porque se pueden caer y quebrar y en segundo lugar porque entra polvo en el interior del tubo. 3. Cuando tenga que trasladar el instrumento sujételo siempre por la columna. Trate de no mojar el microscopio con ningún líquido. No mueva ninguna pieza si no conoce exactamente su uso. No deje el microscopio en el borde de su mesón puesto que lo puede botar Una vez ubicado el microscopio en su lugar no lo mueva más. lv MANEJO DEL MICROSCOPIO. Si ello llegara a ocurrir. 2. séquelo inmediatamente. 1. 7. . 4. III CUIDADOS QUE DEBE TENER CON EL MICROSCOPIO.Area Quimica. No coloque el mechero a gas encendido cerca del microscopio.Guía de Laboratorio de biología UTFSM . 5. puesto que si se inclina se pueden caer los oculares. Los movimientos de enfoque deben ser suaves. Las preparaciones deben colocarse sobre la platina en el portaobjeto. 8. 10. 11. No saque los oculares. Nunca use los dedos. 6. tiene para este efecto. Llévelo en posición vertical. Mantenga las lentes limpias usando solamente el paño de lino previamente hervido que Ud. Ahora que Ud. 2. Debe observarse con ambos ojos abiertos. se proceda con el máximo cuidado. El diafragma. El revólver se mueve siempre en sentido contrario a los punteros del reloj. Guía de Laboratorio de biología 6 UTFSM . Acomode en posición correcta el aparato. Ubicación del microscopio. 4. El observador debe sentarse cómodamente frente al microscopio. recomendamos a los alumnos que se ajusten estrictamente a las recomendaciones dadas. del espejo y frente al mismo. el cuerpo erguido y la cabeza inclinada sobre el ocular. El espejo usando la superficie plana cuando se trabaja con luz natural f) g) 3. colocándolo en su posición más alta a fondo en el soporte. está en conocimiento de la mecánica del microscopio y de los cuidados generales que debe tener para manipularlo. b) El revólver. Iluminación del campo microscópico. La fuente luminosa artificial ubicándola a 20 o a 30 cm. Retire el microscopio de su caja y colóquelo en posición sobre el mesón de trabajo. Mientras observa. sin embargo con preparaciones fijadas puede inclinarse el tubo. . Por consiguiente. Generalmente es el más corto.). La platina ubicándola horizontalmente cuando se van a observar preparaciones en fresco. Elercicio N02 1. le presentamos a continuación la metódica que debe seguir para su uso. dejando en el sistema óptico el objetivo de menor aumento. Es fundamental que en la manipulación de éste delicado instrumento. una mano maneja el tornillo micrométrico y la otra el portaobjeto con los tornillos de movimiento de la platina. Ubicación del observador. a) El tubo óptico dirigiéndolo hacia Ud.Area Química. c) d) e) El condensador. (Esto es válido para los microscopios con columna articulada al pié. dejándolo completamente abierto. Guía de Laboratorio de biología 7 UTFSM . DEFECTOS FRECUENTES EN EL MANEJO. La letra debe estar en posición normal de lectura. ¿ En qué sentido parece moverse la letra ? Mueva el porta objetos a la izquierda. En la iluminación: . Aleje de sí el portaobjeto. cambie de posición el espejo hasta lograr que los rayos por él reflejados. bajo el objetivo de menor aumento y enfoque. Ejercicio N03 5. Continúe moviéndolo hasta conseguir una intensidad luminosa uniforme en el campo. Recibirá un portaobjetos. a) b) c) d) Describa la imagen y la orientación de la letra. 6.Area Quimica. Enfoque de una preparación. ponga una gota de agua y sobre ella con una pinza coloque una pequeña letra de periódico. se dirijan al eje óptico. Coloque el porta objeto en la platina. Describa las diferencias. a 1. Observe por el ocular.. Mueva el macrométrico hasta que la lente frontal del objetivo quede a uno o dos centímetros del plano de la platina. lo iluminará y enfocará en forma correcta. Para el examen topográfico que da una visión de conjunto del objeto a observar utilice aumento menor y recorra la preparación moviéndola con la mano o por medio de los tornillos del carro. Para un examen citológico o de detalles. utilice aumento mayor y los movimientos del porta objeto que ejecute deben ser muy suaves. V. Examen de su preparación. Ejercicio N0 4 Su profesor o instructor se encargarán de desacomodar su microscopio y Ud.Utilice la luz natural por esta vez. ¿En qué sentido parece moverse la letra? Cambie a los otros objetivos. Gotas de grasa: Se reconocen porque son muy refringentes. Por imágenes extrañas: a)Corpúsculos de polvo u otros elementos extraños.Si en los objetivos de poco aumento no fuera suficiente la magnitud del campo iluminador. girar completamente la lente frontal del condensador y abrir totalmente su diafragma. ¡ En el ocular. Por favor. ¡¡¡ Con el cubreobjeto. Diafragma muy cerrado. No diafragmar demasiado : Durante la regulación de un condensador. También puede facilitarse esta operación cerrando el diafragma del condensador Tan pronto como la zona a examinar con más detalles queda en el centro del campo visual. etc. brillante y de contornos oscuros. y por lo tanto es inadecuado. El condensador puede considerarse como debidamente regulado cuando se encuentra en la posición alta o un poco por debajo de la misma y su diafragma se cierra lo estrictamente necesario para producir el contraste justo. Se reconocen porque se desplazan al mover la preparación y están en un plano focal diferente. Recurra para ello a otro medio (empleo de filtros grises. 2. puede aislarse con el siguiente objetivo más potente. este diafragma para disminuir la claridad.a) b) c) d) Espejo en posición incorrecta (desviado lateralmente) Condensador bajo o descendido en la montura. Guía de Laboratorio de biología .). Los principiantes acostumbran a trabajar con diafragma de condensador demasiado cerrado. El tan socorrido descenso del condensador "para aumentar el contraste" no tiene otro efecto que el de seguir cerrando el diafragma. VI. Enfoque: En las preparaciones de muy poco contraste sucede a veces que no se encuentra fácilmente el plano de nitidez. no utilice Ud.Se reconocen porque persisten en el campo aunque se observe sin la preparación. Se reconoce al hacer girar el ocular. lateralizado Filtros inadecuados o en exceso. para facilitar esta labor. RECOMENDACIONES 1. se desplaza muy lentamente la preparación sobre la platina a la vez que se gira el tornillo de enfoque aproximado. C) Ejercicio N0 5 Compruebe cada una de estas indicaciones. b) Burbujas de aire: Se reconocen porque tienen forma de círculo con bordes negros y cambian de aspecto según el foco. cuyo enfoque requiere solamente accionar el tornillo de precisión o micrométrico. ¡¡ En el objetivo. suelen haber bastantes errores. Mirar por el ocular con la vista descansada 2. pero es necesario que también conozca sus propiedades características que permitan entregarle una imagen de calidad. Tamaño aparente Aumento = -----------------------------tamaño real Aumento del instrumento = aumento del ocular x aumento del objetivo. 2. Ud. cada uno de ellos capaz de agrandar la imagen. Límite de resolución: Es la distancia mínima que puede existir entre dos puntos para que puedan ser definidas como tales. lo estudiará en sus cursos de física. Por esta razón en los trabajos de Microscopía hay que mover constantemente hacia arriba y abajo el botón de enfoque fino. Poder de aumento: Es la capacidad del microscopio que expresa la razón entre el tamaño de la imagen que produce el microscopio y el tamaño del objeto observado. . Es importante recordar que el límite de resolución (mínima distancia) es el inverso del poder de resolución (máxima capacidad) de manera que cuanto mayor es el poder de resolución. a fin de poder examinar sucesivamente toda la profundidad de la preparación. 9 4. 1.Siempre con una mano en el tornillo de enfoque fino o micrométrico: La nitidez obtenida en la preparación para una determinada graduación del mecanismo de enfoque fino. 3. . menor es el límite de resolución. Dos puntos importantes : Siempre que se utilicen instrumentos ópticos . 1. 3.Area Química. Que haya cierta distancia entre el ojo y el ocular VII PROPIEDADES DEL MICROSCOPIO. Poder de resolución: Es la capacidad del instrumento de dar imágenes bien definidas de puntos situados muy próximos entre sí. (Con los objetivos potentes 1 menor que con los débiles). ya conoce el instrumento en cuanto a su construcción y a la forma correcta de usarlo. hay que tener en cuenta dos cosas extraordinariamente importantes. Esto último es el resultado de deducciones matemáticas que no es el caso tratar aquí y Ud. Como el microscopio compuesto tiene dos sistemas ópticos. el aumento total es igual al producto de los aumentos dados por el ocular y el objetivo respectivamente.UTFSM . es reducida. VII METODICA PARA GUARDAR EL MICROSCOPIO. lo 4. Dejar limpia la platina. Espejo en posición horizontal con la cara plana hacia arriba. el poder de penetración permita averiguar hasta que límite. detalles de estructuras situadas en diferentes planos. Dejar el microscopio en posición de reposo que consiste en: i.Area Química. iii Diafragma abierto y condensador en el tope inferior d) Una vez efectuado lo anterior guardar el microscopio en su correspondiente caja dejándolo a una distancia prudente del corte del mesón de trabajo. 5. . Poder de penetración : Así como el poder de resolución permite averiguar detalles colocados a la misma altura. Reside en la corrección de las aberraciones propias de las lentes. Objetivo de menor aumento en posición de enfoque.Guía de Laboratorio de biología UTFSM . Poder de definición: consiste en la capacidad del microscopio de dar imágenes claras de contornos precisos. realmente están a niveles distintos con un mismo enfoque. Terminada la observación hay que cuidar de: a) b) c) Dejar limpio los objetivos y oculares por medio del paño de lino. ii. . los rayos utilizados están compuestos de electrones y su longitud de ondas es del orden del angstrom (lA = 10 -8 cm.Guía de Laboratorio de biología UTFSM . En el microscopio electrónico. . Al igual que ésta. Continuando con el paralelismo. Esta es recibida por una tercera "lente" magnética que actúa como ocular o lente de proyección.Area Quimica. Por medio de una bobina electromagnética. La Microscopía óptica había permitido ver los microorganismos y probar definitivamente su existencia. Asimismo. En estas condiciones el haz de electrones tiende a seguir una trayectoria rectilínea y posee propiedades similares a las de la luz. que hace las funciones de condensador.O. MICROSCOPIA ELECTRONICA Objetivos: Que el alumno conozca el funcionamiento del M. pero la longitud de onda es mucho menor λ= 0. Utiliza la propiedad que tienen los haces de electrones de ser desviados por un campo electrostático o electromagnético. el M. mientras que los microscopio electrónico más recientes permiten un aumento de 500. La segunda bobina funciona como una lente objetivo y da una imagen agrandada del objeto. y las técnicas empleadas para la preparación de los tejidos a observar Al mismo tiempo. gráficos o escritos.En su fundamento. El microscopio electrónico es el único instrumento que permite conocer directamente la ultraestructura biológica.000 diámetros. se hace un paralelismo entre este instrumento y el microscopio óptico. el filamento o cátodo emite el haz de electrones. Si se coloca un filamento en un tubo al vacío y luego es calentado. en la misma forma que un rayo de luz es refractado al atravesar una lente. pero en lugar de estar compuesto de fotones. Introducción: Los hombres han intentado siempre hacer evidentes de una manera o de otra los fenómenos que estudian.E. La imagen final se ve sobre la pantalla fluorescente o con una placa fotográfica.000 diámetros. manifiesta un carácter vibratorio y corpuscular. sea por medio de diagramas.05 A para los electrones. ese filamento emite electrones que pueden ser acelerados por medio de una diferencia de potencial eléctrico. y más recientemente observar la organización molecular de los procesos vivos. puesto que posee un poder de resolución mucho mayor que el del microscopio óptico. en oposición a los 5500 A de la luz. A pesar de las aparentes semejanzas mostradas existen grandes diferencias entre el microscopio óptico y el electrónico.)..E. los aumentos obtenidos con un microscopio óptico son como máximo de 2. es semejante al M.005 micras). los electrones se concentran en el plano donde se coloca el objeto. si un observador con el microscopio óptico puede ver detalles del orden de 1/10 de micra. un observador con microscopio electrónico puede advertir sin dificultad del orden de 50 A (0. El microscopio electrónico permitiría poner de manifiesto la organización celular interna de los organismos. la cual aumenta la imagen que proviene del objetivo. 000 X.000 y más. En los instrumentos más recientes se obtiene un amplio grado de aumento mediante la introducción de una lente intermedia. Ello hace casi imposible el estudio de células vivas. la opacidad es casi total. del número atómico de los átomos que entran en su composición. con la cual se logran aumentos directos de 160. se deben agregar átomos pesados a la estructura molecular. de la ausencia de estos electrones que han sido detenidos por la apertura.. En este caso se producen efectos cromáticos. Por esta razón. y la imagen observada en la pantalla fluorescente resulta.Guía de Laboratorio de biología UTFSM . lo que equivale a un aumento total de 20. En el microscopio electrónico. Así. y en especial. Sin embargo. H.000 X. carbón. su uso está reducido por una serie de dificultades técnicas y de limitaciones. como veremos más adelante. ésta depende principalmente de la desigual absorción de la luz en diferentes zonas del objeto. A menudo. O. El objeto debe depositarse sobre una película extremadamente fina (de 75 a 150 A de espesor) de celodión. mayor dispersión.Area Química Alguna de las cuales se refiere al mecanismo de formación de las imágenes. Gran parte de los átomos que componen la estructura biológica. el poder de resolución es tan alto que la imagen obtenida del objetivo aumenta en proporción mucho mayor. El aumento en el microscopio óptico se debe principalmente al objetivo. en el microscopio electrónico la formación de la imagen se debe principalmente a la dispersión de electrones. El ocular aumenta esta imagen entre 5 a 15 veces. que llega a un máximo de 100 a 120 X.5 u). así. Una de ellas se debe al escaso poder de penetración que tienen los electrones. La dispersión puede. . son de bajo número atómico y contribuyen poco a la formación de la imagen. los electrones que chocan con los núcleos de los átomos del objeto son dispersados en forma elástica de manera tal que caen fuera de la apertura de la lente objetivo.000. Otra limitación proviene del hecho de que el espécimen debo deshidratarse para ser colocado en el vacío. que actúa como material de sostén y que a su vez está apoyada sobre una fina grilla de metal. mientras que los negativos pueden aumentarse fotográficamente hasta 1. De este modo se llega a un incremento útil de orden de 500 a 1500 X. como C. ser consecuencia de colisiones múltiples que disminuyen la energía de los electrones que pasan. etc. La dispersión de electrones está en función del espesor y densidad molecular del objeto. N. el microscopio electrónico es un instrumento ideal para el estudio de la estructura submicroscópica de la célula. también. con un aumento inicial del objetivo de 100 x puede ampliarse la imagen 200 veces con la bobina proyectora. A mayor número atómico. Mientras que en el microscopio óptico. Si el espesor del material excede de 5000 A (0. según la resolución alcanzada PREPARACION DEL MATERIAL BIOLOGICO PARA MICROSCOPIA ELECTRONICA Por su extraordinario poder de resolución. pero sus requisitos son mucho más críticos. etc. El material es dividido por estos medios a lo largo de sus planos de clivaje en fragmentos. como la homogeneización. construyendo diversos micrótomos que tienen un avance técnico o mecánico. En la actualidad se emplean generalmente las cuchillas de vidrio o diamante. que impregnan los tejidos y luego se polimerizan por medio de catalizadores apropiados. Los más usados son los monómeros acrílicos o las resinas de epoxi.Area Química Todas estas dificultades se han podido resolver parcialmente permitiendo. una de las dificultades es la tendencia que tienen las partículas a amontonarse entre sí durante la desecación sobre la película de sostén.Guía de Laboratorio de biología UTFSM . como virus y macromoléculas. Las técnicas de preparación de los especímenes varían considerablemente. Ultramicrotomia: El estudio de células y tejidos se logra también con el uso de cortes fino. La técnica es esencialmente similar a la que se emplea en preparaciones para el microscopio óptico. los cortes más finos que pueden realizarse están en el orden de los 200 A. aunque en casos limitados. La necesidad de realizar cortes ultrafinos ha conducido al uso de medios de inclusión de considerable dureza. Para cortar el tejido. la observación de especímenes vivientes mediante el microscopio electrónico. ésta debe previamente fijarse o incluirse. Un método importante para el estudio de macromoléculas es la denominada técnica de monocapas de Kleinschmidt. Este procedimiento ha dado excelentes resultados en la demostración de moléculas de ADN y ARN de distintos orígenes y tipos. . Pueden obtenerse pequeñas gotas por medio de cierto tipo de atomizador También pueden producirse gotas submicroscópica transformando la suspensión en un aerosol (coloide de líquido en aire) y luego depositando las partículas cargadas por medio electrostáticos sobre las grillas. Al estudiar suspensiones de partículas. suficientemente finos como para que sean en parte transparente a los haces de electrones. en la cual las macromoléculas se extienden sobre una~interfase aire-agua antes de ser recogidas sobre una película. ondas sonoras. Es posible asimismo realizar cortes ultrafinos a baja temperatura en material incluido simplemente en gelatina. Un medio hidrosoluble de glico-metácrilato ha sido desarrollado para estudios citoquimicos. o supersónicas. En los últimos años se han perfeccionado considerablemente los métodos de corte.Los especímenes gruesos son susceptibles de ser desintegrados por medios mecánicos. permitiendo la extracción selectiva de sustancias y la acción de diferentes enzimas. En biología existen dos clases principales de preparación: suspensiones de pequeñas partículas y objetos gruesos. Con ambos tipos. Los factores que influyen aparentemente en la limitación son la inclusión apropiada y el filo de la cuchilla. 14 . denominada de sombreado. Las fotomicrografías de esos especímenes presentan un aspecto tridimensional que normalmente no se produce. en el cual el espécimen es embebido en una gota de material denso como el fosfotungstato.Area Química Métodos para intensificar el contraste : Ciertos materiales biológicos como finas membranas. paladio. Se han utilizado métodos que tienden a corregir esta dificultad aumentando el contraste y demostrando detalles más finos de la superficie de los objetos. platino o uranio. Una de las técnicas más recientes e importantes en el estudio de los virus y macromoléculas es el de la "coloración negativa".Guía de Laboratorio de biología UTFSM . Con dicha técnica se determinó el número de moléculas proteicas (capsómeras) de diferentes virus y se realizaron observaciones interesantes en algunas estructuras celulares. que aparecen muy bien limitados en contraste negativo. Este penetra en todos los espacios vacíos existentes entre las macromoléculas. depositándola en un ángulo determinado. mientras que del otro lado se produce un sombra cuyo longitud permite calcular el espesor de dichas partículas. consiste en colocar el espécimen dentro de una cámara de vacío y en evaporar metales pesados como cromo. filamentos o macromoléculas (de 100 A o menos de diámetro). De esta manera. Una técnica de éstas. el material se deposita sobre un lado de la superficie de las partículas del espécimen. tienen un poder muy pequeño de dispersión electrónica debido a que son uniformemente delgados y están compuesto por átomos livianos. a partir de un filamento incandescente. Observe y dibuje con objetivo de 10x y 40x la disposición.Area Quimica 2 IDENTIFICACION DE VIDA MICROSCOPICA INTRODUCCION: La práctica anterior y las observaciones que hará a continuación le permitirán complementar sus conocimientos sobre el uso del microscopio. El microscopio revela no sólo que las plantas y animales están constituidos por células o por productos celulares si no que existe todo un mundo de pequeñas plantas y animales invisibles a simple vista. Ejercicio N02 . .. Analizar las ventajas del uso de colorantes en Microscopía óptica. Colóquela en un porta objetos con una gota de agua y cúbrala con un cubre objeto. Describa las células vivas de un vegetal 2. agrupación y forma celular.Guía de laboratorio de biología UTFSM . Muchos de estos organismos están constituidos por una sola célula y pertenecen al reino protista que no tienen parecido típico ni a plantas ni a animales. Objetivo: 1. 3. Obtener conocimientos de la variedad de animales y plantas que existen en el agua estancada Ejercicio N0 1 Extraiga de un catáfilo de cebolla un trocito de epitelio usando una hoja de afeitar. Anote sus observaciones. dominar el enfoque de cualquier tipo de preparación que se le presente y lo introducirá a un mundo insospechado de organismos invisibles al ojo desnudo. en estas células hay cloroplastos. De la hoja de lirio interesa un trozo de epidermis con algo de parenquima clorofílico. Vea si son móviles o inmóviles. ¿ Encuentra los mismos microorganismos? ¿Cuántas especies diferentes vio usted? Ejercicio N0 4 Hoja de lirio. Dibujar lo observado Para su mejor observación utilice Lugol. Del tomate interesa la pulpa gelatinosa que tiene células muy grandes con muchos cloroplastos. La epidermis es una capa finísima que cubre a la hoja y que se puede separar de ella haciendo uso de una hoja de afeitar En esta epidermis se observa entre las células epidérmicas. Ejercicio N0 3 En un portaobjetos coloque una gota de agua de charco. De la patata interesa ver los granos de almidón. Cuando haya examinado una gota lave y seque cuidadosamente los portaobjetos y coloque otra gota de agua de charco . Tratada la epidermis con lugol se ven los núcleos.Observe y dibuje un epitelio de cebolla teñido con lugol: ¿ Qué visualizó? ¿ Qué diferencia presenta con el epitelio sin colorear? Guía de Laboratorio de biología 17 UTFSM . algo mayor que los cloroplastos. Raspar un poco de patata y observar entre porta y cubre. unas células arriñonadas agrupadas por parejas.Area Quimica. unicelulares o pluricelulares. cúbrala con un cubreobjetos. que forman los estomas. Observe la preparación con el objetivo de 40x y trate de encontrar algunos organismos ayudado por la lámina anexa. Dibujar lo observado. son como esferitas color verde. EjercicioN05 Células de la pulpa de tomate. primero . están incluidos en leucoplastos. Ejercicio N06 Granos de almidón de patata. como así mismo cumple funciones idénticas y están sometidas a las mismas fuerzas que han generado su organización actual y que seguirán modificando sus estructuras y funciones en lo futuro. nucleolo(s). tamaño aproximado y forma de ellos. Describe las características del citoplasma si este es estructurado. Fije su atención en el límite y observe el espesor de éste y si cubre total o parcialmente a la célula. prismáticas. En esta unidad estructural es donde deben interpretarse en última instancia. y luego . Dado el avance de las investigaciones actuales en el campo de la biología es obvio que el fundamento de las organizaciones biológicas descansa en la célula. por sobre los 100 micrones.con una gota de agua. . Forma. El tamaño de las células es variable sin embargo. a) b) c) d) Células pequeñas Células medianas Células grandes Células gigantes = = = = por debajo de 10 micrones. después añadir una gota de lugol. Introducción. planas. si se destacan elementos en él. los fenómenos vivientes. Para facilitar una observación metódica y completa Ud. La vida se desarrolla en un marco de organización muy similar por diferente que parezca a simple vista la infinita variedad de seres vivos. etc. Este desarrollo tiene como base una misma estructura física y química fundamental. distribución.Area Química MORFOLOGIA Y ESTRUCTURA CELULAR. deberá seguir el siguiente esquema en la descripción: a) Relaciones b) Forma c) Tamaño d) Límite e) Citoplasma f) Núcleo : : : : : : Observe si se trata de libres o asociadas formando tejidos. tamaño relativo. por sobre 40 micrones. especificas. posición. la mayoria de las células presentan tamaño comprendido entre 1 y 100 micrones lo que permite realizar la siguiente clasificación. Se puede calcular dividiendo la longitud del diámetro del campo visual por el n° de células que podrían caber alineados sobre él. Dibujar Guía Laboratorio de biología UTFSM . Observe si se trata de células cúbicas. hasta 40 micrones. 2 Realice el mismo esquema de trabajo hasta el paso 1.05%. 2.1 Obtención de sangre por punción en el dedo meñique.4 Fijar con gotas de alcohol metílico. 2.8 ) hasta cubrir el portaobjetos y mantener por un minuto. 2.1 1.4 Observar al microscopio y dibujar con aumento mayor poniendo especial .3 Secar el aire el extendido o flamear suavemente a la llama del gas.5 posterior a esto.2 Agregue agua destilada y dejar durante 5 minutos. 1. poniendo énfasis en los distintos tipos de núcleos que se aprecian en glóbulos blancos.4 . 1. Distinguir o interpretar distintas formas celulares a partir de la observación de un corte o frotis.2 Colocar una gota de sangre sobre el portaobjetos y extender cuidadosamente para obtener una película delgada extendida. 1. 2. Observación de células sanguíneas: A. 1.5 Secar el aire.Guía Laboratorio de biología UTFSM .6 Observar al microscopio y dibujar con su aumento mayor.3 Secar con papel filtro. Identificar los dos compartimientos de una célula. pH = 6. 1. 2.1 Agregue gotas de solución wright (azul de metileno y eosina al 0.Area Química Objetivo: 1. Ejercicio N° 1 A. en etanol.6. A. 3 Tome la laminilla cubre objetos por sus bordes acérquelo al portaobjetos de modo que uno de sus bordes libre toque la gota formando un ángulo de 45° bájelo lentamente permitiendo una distribución homogénea del líquido a examinar. . Para este material es recomendable la combinación de secado y fijación por alcohol.2 Agregue a la superficie del extendido unas gotas de solución de colorantes y déjelo actuar durante dos minutos. 2. Dibuje y describa los observado.4 Dibuje y describa lo observado estableciendo además.4 Seque los bordes con papel filtro y lleve su preparación a la platina del microscopio. pero fije el extendido calentándolo suavemente al mechero o colocándolo en alcohol.1 1.1 Repita la misma operación. Cubra la preparación en la forma antes indicada. 2.2 2.1. B. 1. eosina y azul de metileno. 1.2 Deposite el material así obtenido en una gota de solución salina (NaCl 0.Area Química Ejercicio N° 2 B. B. Observación de raspado de mucosa bucal. 2. Nota : Utilizará los siguientes colorantes lugol. 1. Agite suavemente para que se produzca una mezcla homogénea.1 Introduzca en su boca un monda dientes o la yema del dedo pulgar y deslice de atrás hacia delante haciendo una ligera presión sobre la cara interna de la mejilla con lo cual logrará recoger algunas células corteliales descamadas.3 Deje escurrir el colorante y lave el exceso con agua.9%) sobre un portaobjetos. Guía Laboratorio de biología UTFSM .atención a las diferencias con la experiencia A. diferencias en la utilización de los colorantes. Fijación con alcohol . La diferente reactividad de las bacterias ante la tinción de gram se debe a la diferencia en la composición química de las estructuras externas de ambos grupos. . Haga un frotis. apenas lechosa. 1. luego aplicar una solución de lugol como mordiente y decolorar con alcohol-acetona.Guía de Laboratorio de biología UTFSM . violeta de genciana. tome una gota con una asa o con una pipeta Pasteur y extiéndala en el porta objeto. 4. Las bacterias gram positivas retienen el colorante mientras que las gram negativas se decoloran y deben ser teñidas con un colorante de contraste (safranina). con los gérmenes y extiéndala. Consiste en teñir bacterias con un colorante. las bacterias quedan fijas al vidrio y muertas. Las bacterias teñidas por este método se diferencian en dos grandes grupos: Gram positivas y Gram negativas. Fijación por calor. coloque una pequeña gota de agua sobre el portaobjeto y haga una emulsión delgada. 3. De esta forma. Pase el portaobjeto varias veces por la llama hasta que se seque. Técnica: . Limpie un portaobjeto y en uno de sus extremos trace una línea con lápiz graso. Si la muestra está suspendida en un medio líquido. Si la muestra proviene de un medio sólido.Area Quimica 3 TINCION DE GRAM Es una de las tinciones diferenciales más importantes en bacteriología. Una vez enfriado el portaobjeto cubra la preparación con unas gotas de alcohol~éter.eter. páselo por la llama e inflámelo para fijar bien la preparación. 2. Enfríe. 6. . Cubra el frotis con solución de cristal violeta (violeta de genciana) y deje actuar por un minuto.5. Bote el exceso de colorante y lave con agua de la llave. Lave con agua. 11. 10. 9.Guía de Laboratorio de biologia UTFSM . 8. Observe al microscopio con objetivo de inmersión. 12. Debe ser rápido. sin cubreobjeto. . Decoloración con alcohol-acetona: Haga escurrir por el frotis la solución decolorante. Deje actuar por un minuto. Lave con agua de la llave hasta que no se desprenda más colorante violeta. Seque con papel filtro sin restregar 13. (Acción del mordiente). Bote el exceso de solución y lave con agua. 7. Cubra el frotis con solución ¡odo-lodurada (solución de Gram o lugol).Area Química. Coloración de contraste: Cubra el frotis con fuccina diluida o solución de safranina por un minuto. . El carácter químico de los organismos parece haber sido determinado por la disponibilidad de materias primas en el medio ambiente y en parte por la adaptación de la vida. 1. la importancia del agua como medio de solvente que posibilita las reacciones químicas en las estructuras biológicas. Conocer reacciones específicas para el reconocimiento de sustancias químicas. Se tratará de realizar un paralelismo en la composición del medio en que se desarrollan. . Conocer mediante experiencias modelo.Guja de Iaboratorio de biología UTFSM . 3.1 Suspensión grosera: Agite una probeta llena de agua turbia ( con restos vegetales) déjela reposar. 2. 1 Grado de división de la materia. Objetivo. Analizando además.Area Química 4 FENOMENOS FISICOS Y QUIMICOS DE IMPORTANCIA BIOLOGICA Introducción. Las partículas sedimentarán ya que sólo se mantienen en suspensión por la acción mecánica de la agitación . Fenómenos Fisicos. Por lo tanto la composición elemental de la materia viva presenta semejanzas y diferencias claras a la composición de la biosfera. A. 1. algunas características del estado físico y químico celular Reconocer los elementos químicos que forman parte de la célula y sus importancia biológica. alcohol. b) Repita la experiencia anterior utilizando KMnO 4 y NaCl. Caliente suavemente el portaobjetos sobre un mechero evaporando lentamente el solvente. Observe al microscopio con aumento mediano y mayor dibujando lo observado. flamée el tubo en el mechero y hierva hasta que se obtenga una suspensión homogénea. tetracloruro de carbono.1 Reacción Xantoproteíca. 1. 3.2 Cristaloides: Guía de Laboratorio de biología UTFSM . En un tubo de ensayo coloque trozos de la gelatina. Reconocimiento de Proteína. 2.3 Coloide. El ensayo es positivo para las proteínas con aminoácidos que llevan el anillo bencénico como tirosina. 3. Complete el siguiente cuadro. éter. 1. que se le proporcionará. triptófano y fenilalanina. Añadale 1 ml de agua. AGUA ACEITE (1 ml) ALCOHOL ETER CCl 4 (ml) Anote e interprete los resultados en su cuaderno. Vuelva a observar con los mismos aumentos y dibuje. Pruebe el poder disolvente que sobre el aceite tienen las siguientes sustancias agua. . Lípidos.Interprete y dibuje los estados que se presentan en este fenómeno.Area Química a) Coloque una gota de k2Cr2O7 sobre un portaobjetos. 2 Reacción de Molish. 3. 4.a) En un tubo de ensayo agregue 2 ml de solución de albúmina al 5%. En unos pocos segundos aparecerá un anillo de color violeta indicando reacción positiva. agregue a la superficie solución de lugol. Anote sus resultados. En un tubo coloque 2 ml de sacarosa al 5% y en otro 2 ml de glucosa el 5%.3 Reacción de Fehling. 4. Anote sus resultados. Guía de Laboratorio de biología UTFSM . luego agregue 1 ml de reactivo de Biuret. Es positivo para todos los componentes que contengan dos o más uniones peptídicas. . Prepare otro tubo con sacarosa al 5% y los reactivos de fehling A y B. caliente el tubo suavemente hasta ebullición.2 Reacción de Biuret. En un tubo de ensayo coloque 3 ml de albúmina al 5%. de alcohol 95%). de solución Fehling A y 1 ml. (CuSO 4 en solución + NaOH 2 N). Anote sus resultados. Reconocimiento de Hidratos de Carbono. Haga un corte a una torreja de papa. Agregue a un tubo 1 ml. Caliente el tubo a 35°C por 2 minutos observe la coloración púrpura formada.Area Química b) Realice la experiencia anterior utilizando gelatina en vez de albúmina.1 Raspado del almidón de papas para microscopio. Realice la experiencia anterior utilizando gelatina en vez de albúmina. a. De naftol en 100 ml. 1 ml. Luego agregue a cada tubo dos gotas de una solución alcohólica de naftal al 5% (5gr. de H 2SO4 concentrado por las paredes del tubo inclinado de modo que el ácido forme una capa sin mezclarse con la solución de carbohidratos. b. de solución Fehling B. Agregar con cuidado 2 ml. de glucosa al 5%. Luego agregue 1 ml de HNO3. 4. 4. Observe la coloración que toma el tejido. 3 gotas 3 3 ml. 6. 5. Anote sus observaciones e interprete los resultados obtenidos. filtre por filtro grueso se obtiene un líquido semi-transparente que constituye el suero de la leche y un coágulo espeso. Vierta el contenido del tubo en un vidrio reloj y cuando se haya evaporado el éter limpie con un papel el residuo que queda sobre el vidrio extiéndalo y examínelo a la luz ¿Qué observa?. Reactivos NaCl Suero de leche H2O destilada AgNO3 1 3 ml. Vierta en un tubo de ensayo un poco de suero agregue Fehling A y B. 3 gotas Tubos 2 3 ml.Guía de Laboratorio de biología UTFSM . Separe esta membrana. caliente durante 10 minutos a Baño María. caliente. 3 gotas Anote en su cuaderno los resultados obtenidos e interprete desde el punto de vista químico. Reconocimiento del ion Cloruro. ¿Qué ocurre?. La reacción positivo se observa con la aparición de un color rojo ladrillo intenso. Reconocimiento de sustancias químicas en leche.Area Química Agite cada uno de los tubos. A otro poco de suero agréguelo AgNO3 ¿Qué obtiene? Nota: . A unos ml. Haga hervir la leche en un vaso y coloque sobre los vapores que se desprenden una cápsula de vidrio reloj ¿Qué sustancias se hace presente en las paredes frías? Deje enfriar la leche y constate en la superficie del líquido la formación de una delgada película llamada "nata". A una porción del coágulo agregue HNO 3 (gotas). ¿Qué revela el color producido?. de leche agregue ácido. Coloque en un tubo de ensayo la otra porción de coágulo agregue éter y agite con fuerza. La obtención del ATP requiere de dos fenómenos. Investigue cuales son las características que estas presentan. Para poder llevar a cabo todas estas funciones y mantener la integridad de los complejos celulares y de la célula misma es necesario la participación de energía. siendo muy similar a los plastos.La leche presenta en su composición proteínas. por esto. Los organismos autótrogos utilizan la energía atrapada en extraer protones y electrones del agua. Los organismos heterótrofos para obtener su mecanismos. En los organismos anaeróbicos el ácido pirúvico puede transformarse en etanol. Los organismos vivos no pueden consumir o crear energía. capaces de reaccionar coordinadas y cooperativamente en la conversión de energía. Guía de Iaboratorio de biología UTFSM . . esto ocurre en el citoplasma con la participación de aproximadamente 11 enzimas. ciclo de Krebs y cadena respitoria. proceso llamado fotosintético. ácido butílico. Los mecanismos que las células vivas utilizan para extraer la energía son de dos clases y dividen a las células en autótrofas y heterótrofas. Ambos tipos celulares han desarrollado a través de la evolución complejos mecanismos. en los vegetales estos se combinan con el CO 2 para formar moléculas orgánicas como la glucosa. que se realizan en la mitocondria.Area Química 5 METABOLISMO CELULAR Hemos conocido hasta el momento la gran complejidad de estructura y función de las diferentes células que componen los organismos. proceso conocido como fermentación alcohólica. energía realizan dos La glucólisis se caracteriza por una serie de transformaciones graduales con la producción de dos moléculas de ácido pirúvico. La fosforilación oxidativa corresponde al momento en que las células convierten la energía obtenida en moléculas de ATP (adenosín trifosfato). solamente puede "transformar una forma de energía en otra". la cual les permite realizar trabajo. absorven una forma de energía que es útil en las condiciones especiales de temperatura y presión. la glucólisis y fosforilación oxidativa. devolviendo al ambiente otra forma menos utilizable (color o luz). ácido cítrico. 1. pero los análisis indican que sólo se producen 36 moles de ATP al considerar las condiciones bioquímicas de la mitocondria.3 Kcal G=686 Kcal Glucosa + 602 6 CO2 + H2O -------------------------------------------------------36 ATP 263 Kcal Con un 38% de eficacia. 2. Identificar los organoides que participan en el proceso energético. considerablemente la rápidez de casi todas las reacciones químicas que se efectúan en los organismos vivos. Las enzimas aumentan. . Entender conceptos fundamentales tales como actividad enzimática y respiración celular. cada molécula de glucosa oxidada proporcionaría suficiente energía para la síntesis de cerca de 46 moles de ATP. etc. ya sean endergónicas o exergónicas. según la siguiente reacción: catalasa -------------2H2O2 2H2O + O2 Se sabe que el peróxido de hidrógeno es un compuesto utilizado como antiséptico y como blanqueador. concentración de la enzima. I Actividad Enzimática. temperatura. 1. La catalasa es una enzima que acelera la descomposición del peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua. así. pH.La cantidad de energía necesaria para formar un ATP requiere de un ambiente químico adecuado. tiempo de exposición en una sustancia. Guía de Laboratorio de biología UTFSM . La actividad de una enzima esta influenciada por los siguientes factores. Objetivos.Area Química ADP + Pi + H+ ATP + H2O G=7. Detección de la Catalasa. (de cada tubo) y anote sus observaciones. Coloque el material molido en dos tubos de ensayo. Ejercicio N° 1 Comprobará la presencia de catalasa en tejido animal y vegetal. de peróxido de hidrógeno recién preparado en varios tubos de ensayo (5). cierre el extremo abierto del tubo de ensayo con el dedo pulgar y agítelo fuertemente. y uno de ellos caliéntelo a baño maría por dos minutos. Haga la prueba con la astilla incandescente. de MnO2. Observe la reacción. El peróxido de hidrógeno tiene propiedades tóxicas.1 gr. Coloque una astilla incandescente. Agregue un trozo de hígado. de arena fina y al otro 0.El rol metabólico de la enzima es evitar la acumulación de peróxido de hidrógeno en las células formado durante el proceso respiratorio en tejido vegetal y animal. Anote sus observaciones y resuma sus resultados en la siguiente tabla: . Agite fuertemente los tubos y coloque una astilla incandescente. Anote sus observaciones. un trozo de manzanas y sangre a cada tubo. Ejercicio N° 3 Tome un trozo de hígado. de peróxido de hidrógeno al 3%. A dos tubos de ensayo agregue 2 ml. Guía de Laboratorio de biología UTFSM . y si no es eliminado. de H 2O2. puede llegar a causar la muerte de la célula. un trozo de riñón. colóquelo en un mortero agregue poco de arena fina. en la boca del tubo. muela el hígado con el mortero.1 gr. Agite fuertemente ambos tubos y agregue 2 ml. Ejercicio N° 2 Vierta 2 ml. a uno de ellos agregue alrededor de 0.Area Química. Area Química. Detección de la Amilasa. c) Controle la degradación del almidón a intervalos de 2 minutos. La amilasa es una enzima que actúa sobre el almidón transformándolo en glucosa. agregando de inmediato solución de lugol. b) Mantenga esta placa a una temperatura de 37°C. y la otra úsela siguiendo las instrucciones: a) Colóque en esta última saliva. Material Actividad Enzimática ---------------------------------------------------------------------------Arena Mn O2 Trozo de Hígado Trozo de riñón Trozo de papa Sangre Hígado molido Hígado hervido -----------------------------------------------------------------------------2. . Ejercicio N° 4 Use dos placas de Petri que contienen 5 ml. de almidón.Guía de Laboratorio de biología UTFSM . para ello saque muestras de la superficie y colóquelas en una baldosa blanca. d) Saque muestras por espacio de varios minutos hasta llegar a incoloro. deje una de control. Guía de Laboratorio de biología UTFSM .suave .violado azul negro lugol --------------Acrodextrina amilasa lugol --------------Maltosa amilasa lugol --------------Glucosa incoloro incoloro rojo .Area Química La siguiente pauta le permitirá controlar el proceso de degradación Lugol ---------------Almidón amilasa Lugol ---------------Amilodextrina amilasa lugol --------------Entrodextrina amilasa rojo . Guía de Laboratorio de biología UTFSM . Anote en la tapa de la placa todos los datos necesarios.Area Química Ejercicio N° 5 Recoja más o menos 1/4 del tubo de ensayo con saliva. Ejercicio N°6 Divida una cantidad adecuada de semilla de maíz en tres lotes los cuales serán sometidos a un tratamiento diferente: Lote 1 = Semillas remojadas durante 24 horas Lote 2 = Semillas remojadas durante 24 horas y después hervidas por 15 min. el otro a 60 grados Celsius y el tercer tubo manténgalo a 37 grados Celsius. pero a tiempo cero. de almidón. Deje la placa durante 24 horas a la temperatura ambiente. espere que se solidifique el agar y tápelas. Lave con agua en forma abundante y en seguida coloque una glucocinta o reactivo de Fehling A y B caliente. Coloque 5 mitades de cada una de ellas en las placas de Petri. Separe la saliva en tres partes en iguales en tubos de ensayo y agregue 2 ml. Corte por la mitad cada una de las semillas de los tres lotes. Compruebe la actividad enzimática siguiendo el mismo procedimiento que el ejercicio N°3. . de una mezcla de Agar-Almidón recientemente preparada. Anote los resultados obtenidos e interprételos. las semillas deberán quedar con la superficie plana en contacto con el agar. cinco y treinta minutos. Caliente suavemente un tubo de ensayo a ebullición. Anote los resultados obtenidos e interprételos. Lote 3= Semillas secas Prepare tres placas de Petri colocando en cada una de ellas 15 ml. Pasado este tiempo separe las semillas del agar y coloque unas gotas de solución de lugol sobre el medio moviendo las placas de tal modo que el reactivo cubra completamente el agar. 1.Area Química 6 Respiración Celular Para liberar la energía.Guía de Iaboratorio de biología UTFSM . en la anaerobía la energía se libera sin la presencia de oxigeno. Se medirá la rapidez de la respiración anaeróbica (levadura) utilizando un manómetro que le presentará el profesor. de agua a uno de los dos tubos de ensayo del manómetro. . La energía obtenida en ambos tipos de respiración se utiliza para obtener ATP y liberar CO2 y energía calorífica. En la respiración aerobia es necesario el oxígeno para efectuar la combustión de los azúcares y liberar la energía. la célula realiza la respiración aerobia y la anaerobia o fermentación. Experiencia N° 1 • Agregue 3 ml. Mueva la gota de aceite mineral. Tome las lecturas cada cinco minutos y reste las lecturas obtenidas en el control. A otro manómetro coloque un trozo de levadura disgragado. Es necesario colocar la gota indicadora a cierta distancia de la boca para que se derrame al exterior. • • Experiencia N° 2 Coloque semillas de guisantes en uno de los tubos de ensayos del manómetro (más o menos hasta la mitad).Area Química Introduzca el tapón con el tubo doblado que tiene la gota indicadora cerca de la boca. Serán necesarios 4 ó 5 minutos para iniciar las lecturas. Cierre el tubo de escape con pinzas. que tiene como indicador rojo fenol. después de un minuto de empezar por primera vez el movimiento de la gota de aceite. • Coloque una gota de aceite mineral en la bocqa de la parte horizontal. hacia el codo de la parte horizontal. Observe las gotas indicadoras en ambos tubos y anote las lecturas de los movimientos (medidos con regla). Coloque sobre la semilla un poco de algodón con un poco de carbonato de sodio. Se observará la respiración en animales y vegetales superiores. Experiencia N° 4 Las semilklas poseen reservas de carbohidratos que en condiciones especiales de temperatura y húmedad son degradados.Ajuste el tapón de ensayo. represente éste fenómeno. Con rápidez ponga la gota de aceite mineral y ajuste el manómetro. que servirá de indicador. Obvserve a que se debe el cambio de coloración. Tome la lectura cada minuto y siga anotando hasta que se detenga el movimiento. Agreguele unas 20 gotas de glucosa al 10%. Anote la ecuación que . Guía de Laboratorio de biología UTFSM . Experiencia N° 3 Con una pipeta insufle aire en un tubo que contiene una solución de hidróxido de sodio. 1. Repita el experimento anterior utilizando una suspensión de levadura previamente hervida por 1 ó 2 minutos. 2. La membrana como barrera selectiva.Area Química .1%. Lleve unas gotas de suspensión de levadura (Saccharomyces cerviasiae) a un portaobjetos y agregue una gota de azul de tripán al 0. Cierre y deje en reposo. Observe el microscopio. Esquematice el experimento en su hoja de informe.Demostración: El esquema que se presenta en la anexa describe un aparato para demostrar repiración aeróbica en vegetales. Sople por el extremo de la manguera para remover el aire contenido en el frasco B y hacerlo burbujear en el tubo C. Cubra con un cubreobjetos y elimine el exceso de colorante con papel filtro. Coloque en el matraz semillas remojadas de porotos. Describa e interprete los resultados. Guía de Laboratorio de biología UTFSM . Comparé los resultados. proceso en que las plantas y algunos microorganismos captan la energía de la luz solar aprovechándola para reducir el dióxido de carbono (CCO 2) hasta unidades de carbohidrato (CH2O). El suministro está asegurado por la fotosíntesis. la fotosíntesis se constituye en uno de los procesos químicos más importantes del mundo viviente. 41 Guía de Iaboratorio de biología UTFSM . es decir. requieren de una incorporación continua de substratos oxidables (fuentes de enrgía) para funcionar. Las investigaciones sobre la fotosíntesis se inicaron hace unos 300 años. se transforman en una fabrica de compuestos ricos en energía. respuesta a cambios en el ambiente.Dibujos pag.Area Química 7 METABOLISMO CELULAR II LA FOTOSINTESIS Introducción. etc. A menos que sean renovados constantemente. por lo que. Las reacciones de la célula que mantienen el nivel de ATP requerido para realizar actividades tales como el crecimiento motilidad. el nivel de estos substratos serían agotados rápidamente por la masa de organismos vivos de la tierra (heterótrofos). pero . formando azufre como producto terminal.(CH2O)n + nO2(gas) + nH2O Clorofila . H2O (H2S) y sales minerales. En algas y plantas verde. El proceso de fotosintesis (estudiado principalmente en los cloroplastos). formando como producto terminal. A partir de precursores simples como CO 2. mencionaremos sólo algunos de los conocimientos logrados: 1. los electrones requeridos para reducir el CO 2 provienen del agua.Area Química Guía de Laboratorio de biología UTFSM . Es posible cuantificar la intensidad o actividad del proceso fotosintético si se considera la ecuación química general involucrada: nCO2 + 2n H2O E radiante -------------. La información acumulada en esta larga etapa de investigación es abrumadora.1% para realizar la fotosintesis.aún. La fuente última de energía es la luz solar. hoy día existe etapas no conocidas totalmente.Area Química 4. absorbida y convertida en energía química por medio de pigmentos que forman parte de compartimentos membranosos del citoplasma celular. utilizan H 2S (en vez de H2O) para reducir el CO2. 5. con esta cantidad de energía atrapada se pueden fijar unas 1010 toneladas de materia orgánica por año. puede ser dividido en una etapa CLARA LUMINOSA realizada en las membranas cloroplasmáticas y una etapa OSCURA de reducción del CO 2 realizada en la fracción soluble del cloroplasto. 2. Las bacterias fotosintetizadores de color púrpura. 6. oxígeno molecular (O2). 3. sólo se absorbe el 0. Guja de Iaboratorio de biología UTFSM . Las rutas bioquímicas de la fotosíntesis difieren para distintos organismos fotosintetizadores. 7. I CUANTIFICACION DE LA FOTOSINTESIS. De la cantidad de luz que llega a la tierra. los organismos fotosintetizadores son capaces de fabricar todas las sustancias complejas requeridas para estructurar un ser vivo. con sus sistemas enzimáticos como actores principales de la catálisis de reacciones químico-biológicas por lo que. Efectúe 3 determinaciones variando la intensidad de la fuente luminosa. para ello. cada dos determinaciones remueve la solución hecha en 1. Demostrar las actividades químicas que ocurren cuando una planta realiza la fotosíntesis. Guía de Laboratorio de biología UTFSM .4 Mezcle la solución de Hogland (25%) y el NaHCO 3 (0. Técnica: 1. evalúa la actividad de células vivas. preocúpese que la temperatura del sistema no varíe mayormente (a excepción del exp. finalmente ubique el foco de luz a una distancia de 30 cms. 1.5%) en una proporción 1:1. 2. 4).En este caso se observa la cantidad de O 2 (gas) desprendido. 1).1 1. Anote sus resultados . se obtendrán respuestas lineales sólo dentro de ciertos rangos de variación de los factores externos mencionados. Incentivar la habilidad de los alumnos para diseñar experimentos y el posterior análisis crítico de los resultados obtenidos. No debe olvidar que el sistema utilizado. Cuando se estudia el efecto de un factor externo sobre el proceso fotosintético. Sumerja la planta en un tubo de ensayo.2 1. Efecto de la intensidad Luminosa.Area Química En el trabajo práctico se medirá la actividad fotosintética de una planta acuática: ELODEA. (a excepción del exp.. OBJETIVOS.1. la calidad y/o intensidad de la luz que llega a la planta. los otros factores deben mantenerse constantes. Experiencia N° 1 1. Para este enunciado tenga validez. la concentración de CO2 disponible.3 1. se deben mantener constantes factores externos como la temperatura del sistema . azul).2 3. calidad e intensidad de la luz. Envuelva el tubo de ensayo con papel celofán de color verde (luego amarillo. Haga observaciones del desprendimiento de =2. intensidad de la luz. 2. Haga observaciones del desprendimiento de O 2. Técnica: 3. Anote los resultados obtenidos.5%) en una proporción 1:1. xantofilas) que absorven con mayor o menor eficiencia las distintas longitudes de onda de la luz visible.Experiencia N° 2 2. b.1 2. 0.2 2.25% y 0. manteniendo constantes los restantes factores externos (temperatura. Con el objeto de evaluar su efecto sobre el proceso fotosintético se montará el siguiente sitema experimental: Guía de Laboratorio de biología UTFSM .1 Mezcle la solución de Hoagland (25%) y el NaHCO3 (variable entre 0. carotenoides. repita el paso 2.Area Química Técnica: 2. En las estructuras celulares que realizan la fotosíntesis. Efecto de la Concentración de CO2.3 Experiencia N°4 . 3. Anote los resultados obtenidos. manteniendo constantes restantes factores externos (concentración de CO 2m temperatura. Efecto de la calidad de la luz. Sumerja la planta en un tubo de ensayo.4 Experiencia N°3 3.3 Mezcle la solución de Hoagland (25%) y el NaHCO 3 (0. se encuentra más de un pigmento (clorofila a.0%.4. (trabaje en duplicado) en tubos de ensayo de 20ml.5%) en una proporción 1:1. cada uno de los cuales será responsable de realizar al menos uno de los experimentos descritos. Para la realización de la parte experimental. 4. 4.Area Química 4. Pregunte sus dudas respecto del tema tratado.3 Asegúrese que la temperatura de la solución 4. es un proceso que funciona con mayor o menor eficiencia dependiendo de la temperatura en que se encuentre el sistema.ización (por ejemplo. habrá una reunión en la cual los grupos analizarán y comentarán los resultados obtenidos. manteniendo constantes los restantes factores externo (concentración de CO2. Antes de comenzar el trabajo experimental.Efecto de la Temperatura. al bajar la temperatura. 20°.2 Sumerja la planta en tubo de ensayo que contiene la solución anterior.1 Mezcle la solución de Hoagland (25%) y en NaHCO 3 (0.1 sea la correcta (10°. 4. se alcanza un máximo de actividad que luego decae al perderse la función enzimática.4. el curso será dividido en tres o cuatro. Al finalizar. Los sistemas enzimáticos funcionan más o menos eficientemente dentro de los rangos de temperatura compatibles con la vida. En general. donde participan enzimas. por lo tanto. . calidad e intensidad de la luz). 4.5 Anote sus resultados obtenidos. Al subir la temperatura. trabaje en duplicado del desprendimiento de O 2. la fotosintesis. no debe olvidar la inclusión de un sistema (CONTROL O TESTIGO). la actividad enzimática disminuye. el grupo debe planificar su rea.5%) en una proporción 1:1. 30° y 40°C).4 Haga observaciones. III ALGUNAS CONSIDERACIONES GENERALES. Guía de Laboratorio de biología UTFSM . pero lo que sucedia dentro de la célula vegetal (representada aquí como una caja) que permitía la fotosintesis. A fines del siglo XIX el conocimiento sobre la fotosintesis era muy limitado.Area Química.Guía de Laboratorio de biología UTFSM . era un gran enigma. Se conocian bien las materias primas. los productos y la importancia de la luz. Anexos . . . . . . . Recursos web : http://www-micro.msb.html .le.ac.uk/MBChB/bloodmap/Blood.