Cuestionario diagnostico
¿Que son los bioelementos y las biomoleculas?
¿Cuales son?
¿Como se constituyen?
¿Como funcionan?
¿Cual es su importancia desde un punto de vista biologico?
( contestar con conocimientos previos, despues consultar la literatura y hacer un mapa conceptual por cada concepto)
miércoles, 17 de marzo de 2010
martes, 16 de marzo de 2010
Cuestionario Practica 2
1. ¿Cuáles son los métodos para el estudio de una célula?
2. ¿Qué es el transporte activo y el transporte pasivo?
3. ¿Cuáles son algunas especializaciones de la membrana citoplasmática?
4. ¿Qué es una proteína?
5. ¿Cuál es el método para la determinación cuantitativa de las proteínas?
6. ¿Cuál es la proteína contenida en la saliva y que características tiene?
2. ¿Qué es el transporte activo y el transporte pasivo?
3. ¿Cuáles son algunas especializaciones de la membrana citoplasmática?
4. ¿Qué es una proteína?
5. ¿Cuál es el método para la determinación cuantitativa de las proteínas?
6. ¿Cuál es la proteína contenida en la saliva y que características tiene?
Practica 2
"Membranas biológicas y Proteínas”
La membrana plasmática rodea a todas las células, definiendo su extensión y manteniendo las diferencias esenciales entre el contenido de la célula y su entorno. Esta membrana es un filtro altamente selectivo y un mecanismo de transporte activo controla la entrada de nutrientes y la salida de productos residuales, además es responsable de generar diferencias en la concentración de iones entre el interior y el exterior de la célula.
La membrana plasmática también actúa como un sensor de señales externas, permitiendo que la célula cambie en respuesta a indicaciones ambientales.
Todas las membranas biológicas, incluidas la membrana plasmática y las membranas internas de la célula, tienen una estructura básica común: se trata de agrupaciones de moléculas lipídicas y proteínas unidas en gran parte por interacciones no covalentes. Las membranas celulares son estructuras dinámicas y la mayoría de sus lípidos y de sus moléculas proteicas son capaces de moverse en el plano de la membrana. Las moléculas lipídicas están dispuestas en forma de una doble capa continua de aproximadamente 5 mm de grosor. Esta bicapa lipídica constituye la estructura básica de la membrana y actúa de barrera selectivamente impermeable al paso de la mayoría de las moléculas hidrosolubles. Las moléculas proteicas, que normalmente se hayan "disueltas" en la bicapa lipídica, median la mayoría del resto de las funciones de membrana.
El citoplasma de la célula eucariótica se encuentra compartimentalizado por membranas, siendo esta una de las propiedades de mayor importancia para la célula eucariótica, puesto que de este modo se hace posible la realización de funciones específicas dentro en estructuras (organelos) especialmente diseñadas para cada requerimiento. Entre los organelos podemos señalar:
a) El núcleo: Está formado por dos unidades de membrana interrumpida ocasionalmente por poros. En la envoltura nuclear se encuentra el material genético cromosómico de la célula, diferentes proteínas y RNA. En este compartimento se concentran los procesos que dan origen a la mantención, traspaso y regulación de la información que permite el funcionamiento y reproducción de la célula.
b) El retículo endoplasmático se divide en dos porciones:
i) El retículo endoplasmático rugoso (RER) que deriva de la membrana externa de la envoltura nuclear. Su cara externa está asociada a ribosomas, que le dan un aspecto rugoso. En el RER se originan una gran cantidad de glicoproteínas, ya que en esta región existe un gran número de enzimas glicosilantes.
ii) El retículo endoplasmático liso (REL) juega un importante papel en la detoxificación, síntesis de lípidos y esteroides.
c) Aparato de Golgi: está constituido por una serie de sacos aplanados también denominados cisternas. A él llegan la mayor parte de las glicoproteínas de la célula y mediante un mecanismo desconocido, este organelo, decide el destino final de ellas.
En el Golgi es posible distinguir tres zonas claramente definidas:
i) Golgi cis o zona de formación debido a que a esta zona llegan vesículas del RER cargadas con glicoproteínas. La fusión de estas vesículas con el Golgi cis incorpora membranas y glicoproteínas a este compartimento. De esta forma este dominio está en constante formación.
ii) Golgi medial o zona media, en esta región se producen glicosilaciones ydesglicosilaciones de las glicoproteínas provenientes del Golgi cis.
iii) Golgi trans; de el se desprenden vesículas con diferentes destinos (otros organelos y membrana plasmática) según un proceso de segregación determinado por el Golgi.
d) Lisosomas: constituido por una sola unidad de membrana, su función principal es llevar a cabo la digestión celular. Es por esto que contiene una gran cantidad de enzimas hidrolíticas capaces de degradar una amplia gama de sustancias y estructuras (membranas, bacterias, azúcares, proteínas, etc.). Es decir, juega un importante papel en la degradación de elementos exógenos (fagocitosis) y de elementos endógenos (autofagia).
e) Mitocondria: es un organelo constituido por dos unidades de membrana. Una externa que da la forma y una interna que se pliega formando las denominadas crestas. La principal función de este organelo es la respiración celular. Además la mitocondria posee su propio material genético y es capaz de sintetizar gran parte de sus proteínas. El número de mitocondrias en cada célula depende de los requerimientos energéticos de esta.
f) Peroxisoma: es un organelo sin forma definida, cuya función principal es la detoxificación de la célula mediante reacciones de óxido-reducción.
Métodos de estudio de la célula
El conocimiento de la composición química y estructural de la célula, es fundamental para la comprensión de su funcionamiento. Existen métodos de estudio que se basan en:
a) Observación de estructuras en biológicas en el microscopio. En la actualidad existe una gran cantidad de técnicas que utilizan diferentes tipos de microscopio dependiendo del objetivo del estudio. Este método no altera la organización estructural de la célula.
b) Aplicación de técnicas bioquímicas: este método requiere la ruptura, extracción y purificación de los diferentes constituyentes celulares para su posterior estudio.
c) Fraccionamiento celular: consiste en el aislamiento de los componentes subcelulares. Requiere la ruptura de los límites celulares, conservando la integridad de los componentes subcelulares, los cuales son posteriormente separados por centrifugación de acuerdo a sus características de forma, tamaño, y densidad; que determinan la velocidad de sedimentación de la estructura sometida a un campo de fuerza centrífuga.
PROTEINAS: Las proteínas constituyen los elementos estructurales de mayor importancia de los tejidos anímales, y también se encuentran en gran cantidad en los vegetales. Las proteínas están constituidas por aminoácidos, de la misma forma en que los polisacáridos están constituidos por monosacáridos.
El enlace básico en estas estructuras es el enlace peptídico, de ahí que las cadenas de aminoácidos que constituyen una proteína se denominan cadenas polipeptídicas; cuando son relativamente cortas dan origen a los polipéptidos, en cambio, hablamos de proteínas para referirnos a polipéptidos de elevado peso molecular.
La hidrólisis total de una proteína simple generalmente produce 10 a 20 aminoácidos distintos y su peso molecular varía des algunos miles hasta varios millones.
Debido a su elevado peso molecular no forman soluciones verdaderas, sino que producen soluciones coloidales o simples suspensiones en solventes acuosos.
Las propiedades biológicas de las proteínas, así como muchas de sus propiedades físicas y químicas dependen de la integridad de sus estructuras. Cuando estas estructuras se alteran, aunque no haya ruptura de los enlaces peptídicos (estructura primaria), la proteína pierde sus propiedades funcionales, físicas y químicas que la caracterizan. Este proceso se denomina desnaturalización, y corresponde básicamente, a la perdida parcial o total de su estructura terciaria. Los agentes desnaturalizantes cono los ácidos fuertes (clorhídrico, tricloroacetico, perclorico, etc.), álcalis fuertes (hidróxidos de sodio, potasio, etc.), el calor mantenido por sobre 50° C y una serie de agentes químicos más específicos (urea, Mercaptoetanol, etc.) alteran las estructuras secundaria y terciaría de las proteínas.
La proteína desnaturalizada presenta una solubilidad disminuida y habitualmente da origen a un precipitado, el cual, dependiendo de lo drástico de las condiciones puede aparecer como una simple floculación o enturbiamiento o bien como un precipitado franco, produciendo un gran sedimento en el fondo del tubo de ensayo.
DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE PROTEÍNAS
La presencia de proteínas en una mezcla se puede determinar mediante la reacción de Biuret. El reactivo de Biuret contiene CuSO4 en solución acuosa alcalina (gracias a la presencia de NaOH o KOH). La reacción se basa en la detección de un compuesto color violeta, debido a la formación de un complejo de coordinación entre los iones Cu+2 y los pares de electrones no compartidos del nitrógeno que forma parte de los enlaces peptídicos
En la reacción se forma una molécula a partir de dos de urea (H2N-CO-NH-CO-NH2), que es la más sencilla, lo que se traduce en un reacción positiva esta reacción (coloración violeta), común a todos los compuestos que tengan dos o más enlaces peptídicos consecutivos en sus moléculas.
Objetivos
- Observar y comprobar algunos fenómenos de membrana en respuesta a diferentes concentraciones salinas.
- Observar y distinguir la ubicación de diferentes organelos en algunos tipos celulares.
- Distinguir algunas especializaciones de la membrana plasmática.
- Detectar la presencia de amilasa salival
- Verificar los efectos de la temperatura en la velocidad de reacción de la amilasa
Actividad
1.- Tome 3 portaobjetos, enumérelos y coloque en cada uno de ellos una gota de sangre,
en seguida añada gotas de solución de NaCl del siguiente modo:
Portaobjeto 1 = NaCl 1,5 %
Portaobjeto 2 = NaCl 0,9 %
Portaobjeto 3 agua destilada
Cubra las preparaciones y observe lo ocurrido ¿qué fenómeno ocurre en cada caso?
2.- Tome 3 portaobjetos, enumérelos y coloque en cada uno trozo de catáfilo de cebolla, enseguida añada gotas de solución de NaCl del siguiente modo:
Portaobjeto 1 = NaCl 1,5 %
Portaobjeto 2 = NaCl 0,9 %
Portaobjeto 3 agua destilada
Cubra las preparaciones y observe lo ocurrido ¿qué fenómeno ocurre en cada caso?,
¿Existe diferencia con el experimento anterior?
3.- Observe microvellosidades en una preparación de epitelio intestinal teñido con hematoxilina eosina.
4.- En una preparación de piel humana teñida con hematoxilina férrica observe
tonofibrillas.
5.- Observe RE en una preparación de médula espinal.
6.- En músculo esquelético con tinción hematoxilina férrica visualice núcleo.
7.- En corte de páncreas teñido con verde metilo-pironina observe la ubicación de ácidos nucleicos.
8.- En epidídimo de rata y corte de páncreas teñido por el método argéntico de Elfman observe mitocondrias.
9.- Observe diferentes morfologías en preparaciones de rickettsias, micoplasmas, espirilos, bacilos (subtilis) coli y estreptococos.
10.- Observación de microfotografías.
11.- A 1 ml de solución de albúmina 0,5 mg/L agregue 1 ml del reactivo de biuret, registre sus observaciones
12.- Prepare una solución de saliva 1:50, para esto colecte en un tubo de ensayo limpio 2-3 ml de su saliva. Luego pipetee 1 ml de saliva (sin espuma) y vacíela en una probeta, complete el volumen con agua destilada. Tape la probeta con parafilm y mezcle. Divida la solución en 4 tubos limpios, a uno de ellos realice el ensayo de biuret. Agregue a los otros tubos de gotas de solución de almidón 1%. Coloque un tubo a temperatura ambiente, otro en hielo y el tercero a baño María. Al cabo de 15 min. Añada gotas de lugol, registre sus observaciones. ¿Qué puede deducir del experimento realizado?
La membrana plasmática rodea a todas las células, definiendo su extensión y manteniendo las diferencias esenciales entre el contenido de la célula y su entorno. Esta membrana es un filtro altamente selectivo y un mecanismo de transporte activo controla la entrada de nutrientes y la salida de productos residuales, además es responsable de generar diferencias en la concentración de iones entre el interior y el exterior de la célula.
La membrana plasmática también actúa como un sensor de señales externas, permitiendo que la célula cambie en respuesta a indicaciones ambientales.
Todas las membranas biológicas, incluidas la membrana plasmática y las membranas internas de la célula, tienen una estructura básica común: se trata de agrupaciones de moléculas lipídicas y proteínas unidas en gran parte por interacciones no covalentes. Las membranas celulares son estructuras dinámicas y la mayoría de sus lípidos y de sus moléculas proteicas son capaces de moverse en el plano de la membrana. Las moléculas lipídicas están dispuestas en forma de una doble capa continua de aproximadamente 5 mm de grosor. Esta bicapa lipídica constituye la estructura básica de la membrana y actúa de barrera selectivamente impermeable al paso de la mayoría de las moléculas hidrosolubles. Las moléculas proteicas, que normalmente se hayan "disueltas" en la bicapa lipídica, median la mayoría del resto de las funciones de membrana.
El citoplasma de la célula eucariótica se encuentra compartimentalizado por membranas, siendo esta una de las propiedades de mayor importancia para la célula eucariótica, puesto que de este modo se hace posible la realización de funciones específicas dentro en estructuras (organelos) especialmente diseñadas para cada requerimiento. Entre los organelos podemos señalar:
a) El núcleo: Está formado por dos unidades de membrana interrumpida ocasionalmente por poros. En la envoltura nuclear se encuentra el material genético cromosómico de la célula, diferentes proteínas y RNA. En este compartimento se concentran los procesos que dan origen a la mantención, traspaso y regulación de la información que permite el funcionamiento y reproducción de la célula.
b) El retículo endoplasmático se divide en dos porciones:
i) El retículo endoplasmático rugoso (RER) que deriva de la membrana externa de la envoltura nuclear. Su cara externa está asociada a ribosomas, que le dan un aspecto rugoso. En el RER se originan una gran cantidad de glicoproteínas, ya que en esta región existe un gran número de enzimas glicosilantes.
ii) El retículo endoplasmático liso (REL) juega un importante papel en la detoxificación, síntesis de lípidos y esteroides.
c) Aparato de Golgi: está constituido por una serie de sacos aplanados también denominados cisternas. A él llegan la mayor parte de las glicoproteínas de la célula y mediante un mecanismo desconocido, este organelo, decide el destino final de ellas.
En el Golgi es posible distinguir tres zonas claramente definidas:
i) Golgi cis o zona de formación debido a que a esta zona llegan vesículas del RER cargadas con glicoproteínas. La fusión de estas vesículas con el Golgi cis incorpora membranas y glicoproteínas a este compartimento. De esta forma este dominio está en constante formación.
ii) Golgi medial o zona media, en esta región se producen glicosilaciones ydesglicosilaciones de las glicoproteínas provenientes del Golgi cis.
iii) Golgi trans; de el se desprenden vesículas con diferentes destinos (otros organelos y membrana plasmática) según un proceso de segregación determinado por el Golgi.
d) Lisosomas: constituido por una sola unidad de membrana, su función principal es llevar a cabo la digestión celular. Es por esto que contiene una gran cantidad de enzimas hidrolíticas capaces de degradar una amplia gama de sustancias y estructuras (membranas, bacterias, azúcares, proteínas, etc.). Es decir, juega un importante papel en la degradación de elementos exógenos (fagocitosis) y de elementos endógenos (autofagia).
e) Mitocondria: es un organelo constituido por dos unidades de membrana. Una externa que da la forma y una interna que se pliega formando las denominadas crestas. La principal función de este organelo es la respiración celular. Además la mitocondria posee su propio material genético y es capaz de sintetizar gran parte de sus proteínas. El número de mitocondrias en cada célula depende de los requerimientos energéticos de esta.
f) Peroxisoma: es un organelo sin forma definida, cuya función principal es la detoxificación de la célula mediante reacciones de óxido-reducción.
Métodos de estudio de la célula
El conocimiento de la composición química y estructural de la célula, es fundamental para la comprensión de su funcionamiento. Existen métodos de estudio que se basan en:
a) Observación de estructuras en biológicas en el microscopio. En la actualidad existe una gran cantidad de técnicas que utilizan diferentes tipos de microscopio dependiendo del objetivo del estudio. Este método no altera la organización estructural de la célula.
b) Aplicación de técnicas bioquímicas: este método requiere la ruptura, extracción y purificación de los diferentes constituyentes celulares para su posterior estudio.
c) Fraccionamiento celular: consiste en el aislamiento de los componentes subcelulares. Requiere la ruptura de los límites celulares, conservando la integridad de los componentes subcelulares, los cuales son posteriormente separados por centrifugación de acuerdo a sus características de forma, tamaño, y densidad; que determinan la velocidad de sedimentación de la estructura sometida a un campo de fuerza centrífuga.
PROTEINAS: Las proteínas constituyen los elementos estructurales de mayor importancia de los tejidos anímales, y también se encuentran en gran cantidad en los vegetales. Las proteínas están constituidas por aminoácidos, de la misma forma en que los polisacáridos están constituidos por monosacáridos.
El enlace básico en estas estructuras es el enlace peptídico, de ahí que las cadenas de aminoácidos que constituyen una proteína se denominan cadenas polipeptídicas; cuando son relativamente cortas dan origen a los polipéptidos, en cambio, hablamos de proteínas para referirnos a polipéptidos de elevado peso molecular.
La hidrólisis total de una proteína simple generalmente produce 10 a 20 aminoácidos distintos y su peso molecular varía des algunos miles hasta varios millones.
Debido a su elevado peso molecular no forman soluciones verdaderas, sino que producen soluciones coloidales o simples suspensiones en solventes acuosos.
Las propiedades biológicas de las proteínas, así como muchas de sus propiedades físicas y químicas dependen de la integridad de sus estructuras. Cuando estas estructuras se alteran, aunque no haya ruptura de los enlaces peptídicos (estructura primaria), la proteína pierde sus propiedades funcionales, físicas y químicas que la caracterizan. Este proceso se denomina desnaturalización, y corresponde básicamente, a la perdida parcial o total de su estructura terciaria. Los agentes desnaturalizantes cono los ácidos fuertes (clorhídrico, tricloroacetico, perclorico, etc.), álcalis fuertes (hidróxidos de sodio, potasio, etc.), el calor mantenido por sobre 50° C y una serie de agentes químicos más específicos (urea, Mercaptoetanol, etc.) alteran las estructuras secundaria y terciaría de las proteínas.
La proteína desnaturalizada presenta una solubilidad disminuida y habitualmente da origen a un precipitado, el cual, dependiendo de lo drástico de las condiciones puede aparecer como una simple floculación o enturbiamiento o bien como un precipitado franco, produciendo un gran sedimento en el fondo del tubo de ensayo.
DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE PROTEÍNAS
La presencia de proteínas en una mezcla se puede determinar mediante la reacción de Biuret. El reactivo de Biuret contiene CuSO4 en solución acuosa alcalina (gracias a la presencia de NaOH o KOH). La reacción se basa en la detección de un compuesto color violeta, debido a la formación de un complejo de coordinación entre los iones Cu+2 y los pares de electrones no compartidos del nitrógeno que forma parte de los enlaces peptídicos
En la reacción se forma una molécula a partir de dos de urea (H2N-CO-NH-CO-NH2), que es la más sencilla, lo que se traduce en un reacción positiva esta reacción (coloración violeta), común a todos los compuestos que tengan dos o más enlaces peptídicos consecutivos en sus moléculas.
Objetivos
- Observar y comprobar algunos fenómenos de membrana en respuesta a diferentes concentraciones salinas.
- Observar y distinguir la ubicación de diferentes organelos en algunos tipos celulares.
- Distinguir algunas especializaciones de la membrana plasmática.
- Detectar la presencia de amilasa salival
- Verificar los efectos de la temperatura en la velocidad de reacción de la amilasa
Actividad
1.- Tome 3 portaobjetos, enumérelos y coloque en cada uno de ellos una gota de sangre,
en seguida añada gotas de solución de NaCl del siguiente modo:
Portaobjeto 1 = NaCl 1,5 %
Portaobjeto 2 = NaCl 0,9 %
Portaobjeto 3 agua destilada
Cubra las preparaciones y observe lo ocurrido ¿qué fenómeno ocurre en cada caso?
2.- Tome 3 portaobjetos, enumérelos y coloque en cada uno trozo de catáfilo de cebolla, enseguida añada gotas de solución de NaCl del siguiente modo:
Portaobjeto 1 = NaCl 1,5 %
Portaobjeto 2 = NaCl 0,9 %
Portaobjeto 3 agua destilada
Cubra las preparaciones y observe lo ocurrido ¿qué fenómeno ocurre en cada caso?,
¿Existe diferencia con el experimento anterior?
3.- Observe microvellosidades en una preparación de epitelio intestinal teñido con hematoxilina eosina.
4.- En una preparación de piel humana teñida con hematoxilina férrica observe
tonofibrillas.
5.- Observe RE en una preparación de médula espinal.
6.- En músculo esquelético con tinción hematoxilina férrica visualice núcleo.
7.- En corte de páncreas teñido con verde metilo-pironina observe la ubicación de ácidos nucleicos.
8.- En epidídimo de rata y corte de páncreas teñido por el método argéntico de Elfman observe mitocondrias.
9.- Observe diferentes morfologías en preparaciones de rickettsias, micoplasmas, espirilos, bacilos (subtilis) coli y estreptococos.
10.- Observación de microfotografías.
11.- A 1 ml de solución de albúmina 0,5 mg/L agregue 1 ml del reactivo de biuret, registre sus observaciones
12.- Prepare una solución de saliva 1:50, para esto colecte en un tubo de ensayo limpio 2-3 ml de su saliva. Luego pipetee 1 ml de saliva (sin espuma) y vacíela en una probeta, complete el volumen con agua destilada. Tape la probeta con parafilm y mezcle. Divida la solución en 4 tubos limpios, a uno de ellos realice el ensayo de biuret. Agregue a los otros tubos de gotas de solución de almidón 1%. Coloque un tubo a temperatura ambiente, otro en hielo y el tercero a baño María. Al cabo de 15 min. Añada gotas de lugol, registre sus observaciones. ¿Qué puede deducir del experimento realizado?
lunes, 8 de marzo de 2010
Tarea (2) primer parcial
Hacer un cuadro comparativo entre los diferentes organelos celulares. Estructura y funcion.
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