Práctica #4 de las Celulas Eucariotas Y Procariotas PDF

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Universidad de GuayaquilFacultad de Ciencias QuímicasCarrera: Bioquímica y FarmaciaASIGNATURA LABORATORIO DE BIOLOGÍA CELULARSEMESTRE PRIMERO PARALELO G-3 PERÍODO 2020-2021 CICLO IIDOCENTE DRA. Q. JEANINE DE LOURDES NARANJO ALVAREZESTUDIANTES:• CADENA RIOFRIO MAURICIO DANIEL• MOLINA MIRANDA SUGEY AL...

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Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Químicas Carrera: Bioquímica y Farmacia ASIGNATURA SEMESTRE DOCENTE

ESTUDIANTES:

LABORATORIO DE BIOLOGÍA CELULAR PRIMERO

PARALELO

G-3

PERÍODO 2020-2021

CICLO

II

DRA. Q.F. JEANINE DE LOURDES NARANJO ALVAREZ

• • • •

CADENA RIOFRIO MAURICIO DANIEL MOLINA MIRANDA SUGEY ALEJANDRA PINCAY LINO GEMA ELIZABETH SÁNCHEZ PAZMIÑO NURY MARIELA

PRÁCTICA N° 4 OBSERVACIÓN DE CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS UNICELULARES

Objetivos de la práctica de laboratorio ❖ Reconocer las estructuras básicas que existen en todas las células. ❖ Observar al microscopio ejemplos de células procariotas y eucariotas unicelulares ❖ Desarrollar algunas técnicas básicas de preparación de muestras para observación microscópica.

Instrucciones o consideraciones previas

Célula procariota Son microorganismos unicelulares cuyo material genético no se encuentra rodeado de membranas. Fueron agrupados durante mucho tiempo bajo la denominación general de bacterias, hasta que alrededor de 1970, Carl Woese, de la Universidad de Illinois, al analizar las secuencias de nucleótidos

de varias moléculas de ARN ribosomal, pudo inferir la existencia de tres grandes divisiones o dominios en los que se podían agrupar todas las especies biológicas. Los dominios Bacteria y Archaea incluyen a todos los procariontes y el dominio Eukarya agrupa a los protistas, los hongos, las plantas y los animales. El dominio Bacteria constituye la mayor parte de los seres vivos que existen en nuestro planeta; habitan en el suelo y en ambientes acuáticos, realizan funciones diversas y afectan la salud de varias especies incluyendo al ser humano. Las Archaea, llamadas también arqueobacterias, comprenden un grupo separado que habita normalmente en ambientes de temperatura o salinidad extremas. Las sustancias químicas básicas que se encuentran en todos los organismos son similares: agua, carbohidratos, lípidos, ácidos nucleicos y proteínas, al igual que las reacciones utilizadas para metabolizar el alimento, construir proteínas y almacenar energía. Es en la estructura en donde encontramos diferencias sensibles entre las células de las bacterias y las arquea y las del dominio Eukarya. Las principales características distintivas de los procariontes, además de que carecen de envoltura nuclear, son las siguientes: 1. Su tamaño es muy pequeño. Una bacteria típica varía entre 0.2 y 2.0 µm (micras) de diámetro y de 2 a 8 de longitud, aunque se conocen bacterias enormes visibles a simple vista, como la Epulopiscium fishelsoni. 2. Su reproducción es asexual, usualmente por bipartición: La célula primero duplica su material genético haploide, después aumenta su tamaño y finalmente aparece un tabique que la divide en dos. Existen algunos casos de bacterias que forman agregados celulares llamados cuerpos fructíferos en los que se forman esporas que germinan para dar origen a nuevas bacterias. En algunas bacterias se presentan fenómenos de sexualidad, que se caracterizan por un intercambio genético entre bacterias de la misma especie o, en ocasiones, con bacterias de especies diferentes.

3. Sus paredes celulares casi siempre contienen un polisacárido complejo denominado peptidoglicano. Este último es una molécula que contiene un polímero de azúcar y un fragmento de proteína.

4. La nutrición de los procariontes es muy variada: algunos son fotoautótrofos, esto significa que utilizan la energía del Sol y el bióxido de carbono como fuente de carbono; los hay fotoheterótrofos, que usan luz solar como fuente de energía, pero compuestos orgánicos como fuente de carbono; otros son quimioheterótrofos, que como fuente de energía y de carbono utilizan compuestos orgánicos, y también tenemos los quimioautótrofos, que obtienen la energía de la oxidación de compuestos inorgánicos, como sulfuro de hidrógeno, y el bióxido de carbono como su fuente principal de carbono. 5. No tienen organelos membranosos, aunque muchas bacterias pueden presentar membranas internas que desempeñan funciones como la fotosíntesis. 6. Normalmente tienen una cadena cerrada de ácido desoxirribonucleico (ADN), aunque puede haber hasta cuatro copias idénticas. Además, algunas bacterias poseen pequeñas cantidades de ADN llamadas plásmidos, que contienen genes, a menudo importantes para la bacteria.

7. Su ADN no está asociado con las proteínas histonas, como ocurre con la mayoría de los eucariontes. 8. No presentan citoesqueleto (red de proteínas filamentosas que se observa en el citoplasma de los eucariontes), aunque se han descubierto filamentos sencillos hechos de proteínas similares a las que forman parte del citoesqueleto en las células eucariontes. 9. Carecen de centríolos, flagelos formados por microtúbulos y cuerpos basales. La importancia de los procariontes es enorme en nuestro planeta. A pesar de que algunos son patógenos para el ser humano, la mayoría son indispensables para el desarrollo de la vida en la Tierra; casi todos los gases de la atmósfera son subproductos del metabolismo de los procariontes: el nitrógeno, por ejemplo, constituyente fundamental de proteínas y ácidos nucleicos, procede prácticamente de la fijación bacteriana de este elemento. Por su parte, el oxígeno hizo su aparición gracias a la acción de las cianobacterias, que fueron las primeras células en realizar la fotosíntesis, primero anoxigénica, sin producción de oxígeno y, posteriormente, oxigénica, produciendo oxígeno al romperse las moléculas de agua, a fin de liberar el hidrógeno necesario para los procesos anabólicos. Las cianobacterias proliferaron en los mares someros y asoleados; como resultado liberaron gran cantidad de oxígeno molecular que, paulatinamente, dio origen a la atmósfera actual y desencadenó, junto con el surgimiento de la sexualidad, la gran biodiversidad de la Tierra. Las archaea constituyen un importante grupo de procariontes. Entre ellos se encuentran organismos metanógenos que obtienen su energía de la reducción del bióxido de carbono para producir metano. Se localizan en medios anaerobios ricos en materia orgánica en descomposición, como las aguas estancadas. También existen en el tracto digestivo de los animales, en fuentes termales y en el fondo de los océanos.

Los halófilos (“amantes de la sal”) crecen usando como fuente de energía proteínas, pero necesitan altas concentraciones salinas para sobrevivir. Su hábitat se localiza a lo largo de las costas, en sitios de concentración de sal e incluso en el Mar Muerto. Otras arqueas son los termófilos o “amantes del calor” que viven en fuentes termales sulfurosas o en pilas humeantes de residuos de carbón. Los sitios preferidos para colectar estos extraños organismos son los asociados con el vulcanismo activo. Su presencia se detecta por el olor del sulfuro de hidrógeno que procede de la reducción del azufre. Algunas termófilas se nutren de materia orgánica como proteínas y azúcares y reducen el azufre, de la misma manera en que nosotros reducimos el oxígeno durante la respiración aerobia. El hecho de que las arqueas viva en ambientes privados de oxígeno, concuerda con la idea de que el ambiente de la Tierra primitiva, cuando se inició la aparición de las primeras formas de vida, tenía sólo restos de oxígeno libre. De esta manera, según una de las hipótesis más aceptadas en la actualidad, el planeta estuvo habitado por formadores de metano, utilizadores de azufre y todo tipo de anaerobios que no producían ni utilizaban oxígeno libre. (Vera, 2010)

Célula Eucariota Unicelulares La célula eucariota se refiere a un núcleo separado del resto de la célula. Los organismos eucariotas engloban hongos, plantas, algas, animales y protozoos. Estos organismos cuentan con un aparato mitótico, esto es, estructuras celulares que tienen un papel muy importante en la mitosis. La aparición de las células eucariotas se dio a partir de organismos ancestrales anaerobios hace aproximadamente 1,7 mil millones de años. El origen de los

organismos eucariotas. los seres pluricelulares y unicelulares, es la razón por la que se formaron pliegues membranosos con funciones y formas muy diferenciadas. Fue así como los distintos orgánulos dinamizaron el metabolismo celular. Hay algunas teorías que aceptan que las primeras células eucariotas heterótrofas no necesitaban de oxígeno para sobrevivir y se alimentaban de arqueobacterias fagocitadas. Durante el proceso evolutivo, determinados tipos de bacterias primitivas tuvieron mayor capacidad para sacar el máximo provecho energético de la respiración. Mientras, otras convirtieron sustancias inorgánicas en orgánicas. En un inicio realizaron procesos de quimiosíntesis de manera gradual, dando posteriormente lugar a la fotosíntesis. Estas bacterias, consumidas por las eucariotas, interaccionan de manera armoniosa entre las partes. Mientras que las bacterias reciben los nutrientes y la protección que necesitan, las eucariotas primitivas pasaron a aprovecharse del proceso fotosintético y aerobio realizado por las bacterias. (Manzanas, 2019) Dentro de los eucariotas encontramos cuatro grandes reinos: Animalia (animales), Plantae (plantas), Fungi (hongos) y Protista (protozoos). Todos son organismos pluricelulares con excepción de los protozoos y de las levaduras (un tipo de hongos). Los

protozoos

son

grupo

taxonómico

altamente parafilético de organismos eucariotas que son mayoritariamente unicelulares, aunque también

contienen

algunos

organismos

pluricelulares, por ejemplo, las llamadas algas pardas. Entre los protozoos unicelulares más conocidos podríamos citar a los paramecios, al plasmodium o las amebas.

Las levaduras se definen como hongos microscópicos unicelulares. De forma estricta, las levaduras «verdaderas» sólo se encuentran en la división Ascomycota, que son unicelulares durante todo su ciclo vital. Pero el término levadura se ha extendido, sobre todo en microbiología, a todos los hongos en los que la fase unicelular predomina en el ciclo vital, por ejemplo, la división Basidiomycota. (Nuñez, 2015)

Reactivos de laboratorio o Agua destilada. H2O o Azul de metileno. C16H18CIN3S o Aceite de inmersión o Lugol o Safranina o Alcohol o Cristal violeta

Materiales de laboratorio o Cultivos de bacterias o Cultivo de protozoarios o Placas portaobjetos de vidrio 25x76mm o Laminillas cubreobjetos de 22x22 mm o Aguja enmangada o Mechero de alcohol o Bandeja para tinción. o Goteros

Equipos de laboratorio o Microscopio óptico compuesto

Actividades por desarrollar/ técnica operatoria o procedimiento Presentación de la práctica de laboratorio 1. El docente dio una pequeña introducción sobre el tema de la práctica del día de hoy. 2. Proyectó las diapositivas a la clase e hizo la explicación de como hacer los cultivos para poder visualizar las células en un microscopio. 3. Presento tres videos para poder observar simulaciones de prácticas de observación de células eucariotas y procariotas. 4. Tomamos apuntes para poder desarrollar el informe de laboratorio. 5. Formamos los grupos para comenzar a desarrollar el informe y los registros obtenidos en la práctica.

Actividades que se deberían hacer en la práctica de laboratorio presencial OBSERVACIÓN DE CÉLULAS PROCARIOTAS 1- Con un asa de platino tomar una muestra bacterias (yogurt) y realizar un frotis sobre el portaobjetos. 2- Pasar el portaobjetos ligeramente sobre la llama de un mechero o lámpara de alcohol para disecarlo. 3- Colocar una gota de violeta de genciana o azul de metileno y dejar reposar durante un minuto; Retirar el exceso de colorante con agua corriente. 4- Añadir una gota de alcohol para fijar; enjuagar otra vez. 5- Poner una gota de fuchsina durante 20 segundos. 6- Secar cuidadosamente, mediante presión, con papel filtro. 7- Observar al microscopio bajo el lente de inmersión (100X).

OBSERVACIÓN DE CÉLULAS EUCARIOTAS Observación de Protozoarios Observación directa: 1- Con una pipeta o un cuentagotas tome agua de diferentes niveles y deposite de cada uno de ellos

una gota en portas limpios, coloque con

cuidado un cubre y observe al microscopio con objetivos secos. Verá diferentes microorganismos que nadan en el agua. Con ayuda de los esquemas adjuntos intente identificar algunos. 2- Enfocar con paciencia para encontrar a los protozoarios. Para realizar la tinción de células Gram negativas y positivas: 1. Recolectar una muestra de la bacteria en un isopo con algodón estéril. 2. Luego realizaremos un frotis. 3. Colocamos una gota de agua destilada sobre un portaobjetos 4. Luego con ayuda del asa bacteriológica previamente esterilizada, recolectamos una pequeña cantidad de bacterias del cultivo 5. Una vez obtenida nuestra muestra la situaremos encima de la gota de agua y la extenderemos y dejamos secar 6. Luego fijaremos las bacterias con calor, para este paso utilizaremos un mechero. Acercaremos el portaobjetos con las bacterias mirando hacia arriba. 7. Una vez fijado añadiremos cristal violeta y lo dejaremos actuar por 1 minuto para que así, el colorante tiña a todas las bacterias Gram positivas y Gram negativas. Una vez transcurrido el tiempo con ayuda de una piseta con agua destilada procedemos

a enjuagar. 8. Una vez efectuado el lavado, procederemos a añadir lugol, sustancia la cual dejaremos actuar por 30 segundos, este reactivo actúa como mordiente, es decir, nos ayuda a fijar el colorante cristal violeta en las células, luego de una piseta lavaremos con abúndate agua.

9. Una vez realizado el lavado, realizaremos un tratamiento con alcohol de 96 grados durante 15 segundos, para decolorar las bacterias las bacterias Gram negativas. Las bacterias Gram positivas quedaran teñidas de azul y con una piseta lavaremos con abundante agua destilada.

10. Una vez realizado el lavado, procederemos a añadir safranina, este colorante teñirá de un color rojo a las bacterias Gram negativas, lavamos y dejamos secar la preparación.

Resultados obtenidos

Protozoarios Un paramecio es un organismo eucariota unicelular ciliado que pertenece al reino protista, son organismos de agua dulce en descomposición. Inmersiones de 200x

Imagen n°1 Título: Observación de protozoarios en resolución de 200 x Tomado por: Sugey Molina

Se observa la célula grande no tiene movimiento y también se observa manchas negras. Inmersiones de 400 x

Imagen n°2 Título: Observación de protozoarios en resolución de 400 x Tomado por: Sugey Molina

Se observa algunas células con gran movimiento y manchas de color amarillas como grasosas.

Inmersiones de 1000 x

Imagen n°3 Título: Observación de protozoarios en resolución de 1000 x Tomado por: Sugey Molina

Se observa más de cerca una célula que dentro de ellas hay más bacterias ya tiene un ligero movimiento. Su movimiento se debe a la presencia de flagelo.

Bacteria Se extrae una pequeña muestra de yogurt y se lo coloca en el recipiente donde vamos a mezclar, luego se le añade unas gotas de azul de metileno para la tinción de la muestra. Esta mezcla debe moverse durante un tiempo prolongado. Estas bacterias tienen un bacilo de forma alargada, se observa claramente una vibración de las bacterias, pertenece al movimiento Browniano, es decir que las moléculas de agua chocan en continua agitación con las partículas microscópicas.

Imagen n°4 Título: Observación de la bacteria en el yogurt Tomado por: Sugey Molina

Células Gram Negativas y Positivas Tabla #1: Comparación entre células Gram positivas y negativas visualizadas en el microscopio Gram Positivas

Gram Negativas

Posee Pared celular y peptidoglicano

Poseen una capa más desarrollada

No poseen membrana externa

Poseen membrana externa

Elaborado por: Mauricio Cadena Resultados expuestos bajo un microscopio Una vez seca la preparación, colocaremos una gota de aceite de inmersión para poder observar en el microscopio las distintas coloraciones que poseen las bacterias. Las Gram positivas estarán teñidas de un color azul, mientras que las Gram negativas se teñirán de rojo.

Imagen n°5 Título: Tinción células Gram Tomado por: Mauricio Cadena

Conclusiones 1. MOLINA: Al finalizar la práctica pudimos reconocer las estructuras básicas de las células procariotas y eucariotas unicelulares, es decir las de una bacteria y los protozoarios, gracias a la resolución del microscopio pudimos tener una imagen muy clara de cómo están compuestas estas células, poseen cilios incoloros, los protozoarios tienen una membrana plasmática, se los puede encontrar fácilmente en agua estancadas pero al momento de ser observados presentan dificultades ya que son sensibles a la luz que el microscopio emite debemos tener una precisión para poder captar una buena imagen; por otra parte observamos las células gran positivas y negativas las células rosadas pertenecen a las gran negativas pues su forma se debe a la presencia de bacilos, para la visualización de estas células aplicamos la técnica de tinción muy recomendada ya que mejora el contraste en la imagen vista al microscopio. Finalmente comprendimos que las inmerciones se establecen a partir del aumento del objetivo por el numero que esta escrito en el ocular del microscopio, esta vista nos permite ampliar mas la imagen de las células por ende obtendremos mejores detalles de las bacterias y sus componentes. 2. CADENA: Al realizar las tinciones empleando los reactivos, se puede distinguir claramente una bacteria tipo Gram positiva ya que una vez realiza la tinción, ellas adoptan un color violeta azulado, mientras que las Gram negativas presentaran una tinción de color rosa no tan marcado. 3. SÁNCHEZ: Las prácticas de laboratorio permitieron reorientar experiencias tradicionales al acercar a los estudiantes a una oportunidad de contacto al conocimiento conceptual, procedimental y a aspectos de la metodología científica, tal como lo fue el uso del microscopio como herramienta de observación. 4. PINCAY: Los protozoos son organismos unicelulares bacterias de agua estacada que para poder observar debemos esperar 15 días y lo observaremos a través de un microscopio por medio de un cubreobjetos dónde se coloca la muestra y observamos por varias inmersiones. Conocer las diferentes estructuras de los protozoarios observó a un paramecio en la muestra de agua estancada.

Recomendaciones 1. Utilizar los materiales y equipos de laboratorio con mucho cuidado para prevenir cualquier tipo de accidente. 2. En la práctica se deben usa varios planos para poder obtener una mejor visión de la sustancia. 3. Nunca hay que tocar las lentes con las manos. Si se ensucian, limpiarlas muy suavemente con un papel de filtro o, mejor, con un papel de óptica. 4. No dejar el portaobjetos puesto sobre la platina si no se está utilizando el microscopio. 5. Dejar en orden y limpios todos los materiales utilizados si son desechos toxicos ubicarlos en su contenedor respectivo. 6. Practicar frecuentemente el uso del microscopio.

Bibliografía

o Manzanas, J. (19 de 10 de 2019). Ok.Diario Ciencias . Obtenido de Ok.Diario Ciencias : https://okdiario.com/curiosidades/conoce-origen-celulas-eucariotas-4396535 o Nuñez, J. (03 de 10 de 2015). Early Evolution of the Eukaryota. Obtenido de Early Evolution of the Eukaryota: https://curiosoando.com/eucariotas-unicelulares o Vera, F. (16 de 03 de 2010). Enciclopedia de conocimientos fundamentales. Obtenido de Enciclopedia

de

conocimientos

fundamentales:

http://www.objetos.unam.mx/biologia/celulaProcariota/pdf/procariontes.pdf o (s.f.), tinción de Gram, Kapital inteligente, Recuperado de: https://www.kapitalinteligente.es/tincionde-gram/ o 26/01/2017, Las bacterias Gram positivas, Okdiario, Recuperado de: https://okdiario.com/curiosidades/bacterias-gram-positivas...