MANUAL DE LABORATORIO BIOLOGÍA GENERAL 107 LABORATORIOS CON ESTRATEGIAS CONSTRUCTIVISTAS Y COLABORATIVAS
MANUAL DE LABORATORIO BIOLOGÍA GENERAL 107 LABORATORIOS CON ESTRATEGIAS CONSTRUCTIVISTAS Y COLABORATIVAS PONTIFICIA UNIVERSIDA CATOLICA DE PUERTO RICO DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA Edwin Carrasquillo Coriano, Haydee Morales, Carmen Asencio INDICE Normas de Laboratorio .................................................................................... Pag. 3 Reglas de Aprendizaje Colaborativo ............................................................. Pag. 4 Hoja Evaluación de la Presentación Grupal .................................................... Pag. 6 Programa tu Programa (Lab. 1-1) ................................................................... Pag. 7 ¿Ciencia…Donde Quiera? (Lab 1-2) ............................................................ Pag. 10 Buscando la Pregunta, Buscando la Contestación (Lab 2)............................ Pag. 13 Las Propiedades del Agua (Lab 3) ................................................................ Pag. 19 Ferretería “La Vida” (Lab 4) ......................................................................... Pag. 22 Extracción de DNA (Lab 5) .......................................................................... Pag. 26 El Microscopio Compuesto o de Luz (Lab 6) ............................................... Pag. 30 La Célula y los Reinos de los Seres Vivos (Lab 7) ....................................... Pag. 33 El Portero Celular (Lab 8) ............................................................................. Pag. 39 Un Día de Playa (Lab 8-1) ............................................................................ Pag. 42 Un Día de Playa (Lab 8-2) ............................................................................ Pag. 43 Rearreglando Moléculas (Lab 9) ................................................................... Pag. 45 Energía Optima (Lab 11)………………………………………………...... Pag. 48 Laboratorio de Mitosis (Raíz de Cebolla) (Lab 10) ……………………. Pag. 52 La Fabrica de Todo (Lab 10)......................................................................... Pag. 55 Anejos ........................................................................................................... Pag. 60 2 INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO DE BIOLOGÍA GENERAL 107 Lab 1 Nombre _____________________________ Num. Est. _________________ Fecha______________ NORMAS DE LABORATORIO PARA EL CURSO DE BIOLOGÍA 107 y 108 Las normas de laboratorio que se presentan a continuación han sido desarrolladas para velar por tu seguridad y para un mejor aprovechamiento del laboratorio. Evalúa cada premisa y firma al final una hoja que te proveerá tu profes@r como evidencia de que se ha discutido en el laboratorio las reglas de seguridad. Regla Como nos beneficia esta regla 1. Se puntual, ausencias y tardanzas afectan tu nota 2. No se permite el uso de celulares durante el periodo de laboratorio. Los teléfonos celulares tienen que ser ajustados de manera tal que no emitan ruidos durante el periodo de laboratorio. 3. Ya que en este laboratorio se utilizan aguas estancadas, líquidos preservadores de animales y otros compuestos, tienes que presentarte con una bata de laboratorio, además de vestir calzado cerrado. 4. No hablarás en voz alta; no te sentarás en la mesa del laboratorio; no fumarás ni ingerirás alimentos dentro del laboratorio; no te maquillarás en el laboratorio. 5. Las visitas al laboratorio de otros estudiantes no matriculados en el curso están terminantemente prohibidas. 6. Los juegos de mano están prohibidos en el laboratorio. 7. Cuando no estés utilizando las sillas manténlas bajo la mesa. 8. En los fregaderos no puedes descartar desperdicios sólidos. Usa el zafacón. 9. Reporta cualquier avería (tomas de agua, electricidad, microscopios..) que se presente en el laboratorio. 10. Si rompes un envase o instrumento de cristal, recoge los vidrios con cuidado y notifica de inmediato a tu profesor. Los vidrios y cristales se rotos se colocan en un envase de desperdicios especial que se encuentra al fondo del salón y no en el zafacón regular de la basura. 11. De sufrir alguna cortadura o algún accidente debes comunicárselo al profesor encargado inmediatamente. 12. Al finalizar el laboratorio colocarás el microscopio en su lugarde la manera indicada por el profesor. No lo debes dejar sobre la mesa. 13. Al terminar tu ejercicio de laboratorio verifica que toda el área y equipo de laboratorio esté limpio y organizado. 14. Las computadoras son para el beneficio de los estudiantes y 3 facultad del curso. No mutiles ni juegues con tu equipo. 15. Identifica el equipo de seguridad (extintores, mantas y otros) presente en el laboratorio. 16. Toma las medidas necesarias para evitar el contagio de la gripe AH1N1. ¿Qué puedes concluir de esta actividad de laboratorio? REGLAS DE APRENDIZAJE COLAVORATIVO PARA BIOL 107 Objetivos: Se pretende cambiar la tradicional clase pasiva donde el estudiante es meramente un recipiente de información dada por el profesor, a una experiencia educativa cooperativa. Las reglas para la implementación de esta estrategia de enseñanza son las siguientes: 1. La selección de los integrantes de los grupos será tomando en cuenta la igualdad de sexo, índice académico, grupos de no más de cinco (5) personas. 2. Se levantará la mano cada vez que el profesor lo haga ya que esto significará que el profesor desea la atención de todos los estudiantes. Los estudiantes deberán en ese momento dejar de hacer todo cuanto estén realizando para atender las instrucciones o información que se esté ofreciendo. 3. Código de Cooperación entre los integrantes del grupo: a. Cada miembro del grupo es responsable del éxito de su grupo. b. Una vez nombrado el grupo no hay marcha para atrás. c. Se deberá escuchar , respetar y considerar las contribuciones de cada miembro del grupo. d. Se deberá criticar constructivamente las ideas , NO LAS PERSONAS. e. Deberán ir al grano evitando anécdotas y/o ejemplos extensos. f. Nadie tiene un rango superior que otro en el grupo. No habrá líderes de grupo. g. Cuando haya una queja de un compañero, el grupo lo debe de discutir. h. Cuando se trabaje individualmente dentro del grupo, cada miembro tendrá que saber y conocer el procedimiento y resultados de los mismos. i. Al momento de finalizar la tarea, la misma debe ser firmada por aquellos miembros del grupo que participaron activamente en el ejercicio. Aquél que no participó o que no está claro con el tema discutido en el ejercicio o actividad, no deberá firmar el informe. Si lo firma es responsable de lo que suceda con el grupo a la hora de la evaluación. Los siguientes son ejemplos de métodos de evaluación: *Como el estudiante al firmar el documento certifica que domina el material en cuestión, se tomará a uno de los integrantes del grupo y se le hará una pregunta con un valor determinado la cual contestará oralmente al momento. Si el integrante no contesta correctamente la contestación TODO EL GRUPO perderá la puntuación. *En otras ocasiones se ofrecerán pruebas cortas individuales para el grupo y sólo se corregirá una de las pruebas. Si la prueba corregida es de un estudiante que firmó 4 j. k. l. m. n. como que sabe el material, será responsable de la nota grupal sea ésta Excelente, Buena, Regular, Deficiente, o Fracasada. El estudiante desarrollará estrategias para ayudar a sus compañeros de grupo que no tengan claro algún concepto. Además desarrollará comunicación, aprendizaje extendido, etc. Se entenderá que aquellos miembros que firmen la hoja de trabajo diario son aquellos miembros del grupo que entienden y dominan el material discutido. Para esto deberán leer el manual o material asignado antes de la clase. Esto ayudará significativamente a su aprovechamiento. Se hará un trabajo grupal sobre un tema asignado el cual será presentado frente a la clase. El tema será ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE CELULAS, (Las instrucciones sobre este trabajo se ofrecerán en su momento). La nota de laboratorio será tomando en consideración lo siguiente: desenvolvimiento individual desenvolvimiento grupal evaluación entre compañeros La gramática será tomada en consideración al momento de evaluar trabajos escritos. Escribir en oraciones completas y sintaxis correcta. Seguir instrucciones será indispensable. TRABAJO GRUPAL ESTUDIO COMPARATIVO ENTRE CELULAS BIOLOGIA 107 INSTRUCCIONES 1. El grupo tendrá que leer el capítulo asignado de su libro de texto. 2. Cada grupo tendrá que construir dos modelos en tres dimensiones de una célula procariótida y eucariótida o presentar de manera creativa el tema de la célula (video, drama, cuento, noticiero, entre otras). 3. Cada estudiante será responsable de comprender la forma y función de cada una de estas células de manera comparativa. 4. Cada modelo celular tendrá representados cada uno de los organelos que lo caracterizan y cada estudiante será responsable de conocer la función de cada uno de ellos. 5. Los estudiantes se reunirán fuera de horas de clase para seleccionar qué materiales y métodos utilizarán para construir sus modelos y traerlos a la clase el día que el profesor le asigne. Por esto es pertinente que cada grupo sepa los teléfonos, e-mail, de sus compañeros. Este día el grupo discutirá sus modelos frente a la clase para un nota grupal de 100 puntos. 6. El grupo colaborativo tendrá 12 minutos para presentar el trabajo frente al grupo. 7. Verifica que tu presentación en “power point” sea la versión que posee la computadora del salón de clases 8. Tus compañeros te evaluaran de forma privada al finalizar la presentación del trabajo colaborativo. 9. Ese material (célula y membrana) se evaluará en adición al examen . 5 HOJA DE EVALUACIÓN DE LA PRESENTACIÓN DEL TEMA DE LA CÉLULA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE PUERTO RICO Biología 107 Prof. Edwin Carrasquillo Coriano Puntos 20 pts max Dicción Pronuncia correctamente los nombres relacionados con el tema No utiliza muletillas Tono de voz apropiado Proyección de la voz 20 pts max Claridad de los conceptos presentados No confunde conceptos Presenta ideas de forma clara Presenta buenos ejemplos 20 pts max Claridad de los materiales audiovisuales Los partes del modelo pueden ser apreciados fácilmente Las partes del modelo están bien organizadas El modelo es interactivo Graficas, fotos, afiches, dibujos etc. son claros Originalidad 20 pts max Dominio del tema discutido Pude hacer comparaciones entre cada tipo de célula Conoce ejemplos de cada concepto No lee la información en sus notas 20 pts max Trabajo grupal El grupo muestra cohesión Organización y manejo del tiempo Todo el grupo muestra dominio del tema Muestran seriedad al momento de discutir el tema ___________ total Temas principales que debes dominar Historia de la célula Evolución de la célula Comparación entre células procariotas y eucariotas Comparación entre células vegetales y animales Localización de los organelos en la célula Composición de cada organelo Partes de cada organelo Ejemplos de aplicación de la célula 6 INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO DE BIOLOGÍA GENERAL 107 Lab 1-1 Nombre _____________________________ Num. Est. _________________ Fecha______________ PROGRAMA TU PROGRAMA Completa la siguiente tabla con las preguntas que encontrarás en la próxima pagina. Horario Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes 5:00 – 6:00 6:00 – 7:00 7:00 – 8:00 8:00 – 9:00 9:00 – 10:00 10:00 – 11:00 11:00 – 12:00 12:00 – 1:00 1:00 – 2:00 2:00 – 3:00 3:00 - 4:00 4:00 – 5:00 5:00 -6:00 6:00 – 7:00 7:00 – 8:00 8:00 - 9:00 9:00 – 10:00 10:00 – 11:00 11:00 – 12:00 7 Llena la tabla con la siguiente información 1. Coloca el horario de o del: Programa académico Trabajo u otra responsabilidad fija o frecuente Una hora de visitas a la biblioteca, tutorías o centro de estudio El almuerzo Una hora para compartir, reflexionar o meditar Una hora para repasar los notas de las clases en tu hogar (=estudiar) 2. Calcula cuantas horas libres y cuantas horas comprometidas tendrás cada día. Diá Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Horas libres Horas comprometidas 3. Repasa el horario concienzudamente y contéstate si este horario es funcional para lograr tener éxito en tu futura carrera profesional. 4. Discute con tus compañeros los gastos mensuales a incurrir al momento de vivir casado con un hijo. Estos gastos deben incluir algunos o todos los siguientes: Casa $ Ropa y calzado $ Carro $ Teléfono $ Gasolina $ Celular $ Compra de víveres $ Internet $ Colegio $ Cable TV $ Comida en horario de $ Mantenimiento del $ trabajo o estudio lugar donde resides Electricidad $ Otros $ Agua $ $ Total $ $ Total Gran Total 5. Tomando en cuenta la reflexión en la pregunta anterior contesta ¿cuáles son tus planes a corto plazo? (más o menos un año) 6. ¿Cuáles son tus planes a mediano plazo? (más o menos cinco años) 8 7. ¿Cuáles son tus planes a largo plazo? (más o menos doce años) 8. ¿En qué periodos cortos puedes aprovechar para repasar o estudiar tus notas de las clases? Para contestar esta pregunta piensa en esos minutos que pierdes mientras esperas a que te atiendan en algún lugar o mientras esperas algún servicio. a. b. c. 9. Reflexiona que tan correcta es la actitud de los estudiantes universitarios cuando en sus horas libre otro estudiante le pide que repasen algún tema discutido en clase. 10. Todos parecemos entender la diferencia entre lo ético y lo no ético, sin embargo se observan muchas personas con comportamientos que claramente gritan que no están siendo éticos (se copian las asignaciones, exámenes, etc.). Discute con tus compañeros por que se observa esta conducta. 9 INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO DE BIOLOGÍA GENERAL 107 Lab 1-2 Nombre _____________________________ Num. Est. _________________ Fecha______________ ¿CIENCIA … DONDE QUIERA? Introducción En casi todas las publicaciones a las que tenemos acceso, tales como: libros, revistas, separatas, internet y otros aparecen referencias que tratan temas científicos. Sin embargo, no todas son científicamente aceptables. Las fuentes de información primarias son escritas por científicos, para científicos en revistas exclusivas. Las fuentes de información secundarias son escritas por científicos para público general. Estas son las fuentes de información que podemos usar en los trabajos científicos. Otras fuentes de información, tales como revistas no científicas o periódicos, etc. Se pueden usar para ciertos trabajos académicos, dependiendo de quién escriba. ¿Cómo reconocer una fuente primaria de información científica? Materiales - una revista científica - una revista no- científica Procedimiento Busca un reportaje en una revista científica o “Journal” e indica en la siguiente tabla en cuántas partes se divide el artículos científico. Recuerda que la primera parte es el título y la última parte es la bibliografía o literatura citada. Revista científica #1 Título: Bibliografía 10 Busca un reportaje de una revista no científica e indica en la siguiente tabla en cuántas partes se divide el artículo. Revista regular #1 Título: Bibliografía Análisis ¿Cuáles son las diferencias básicas entre una revista científica y una de divulgación científica? ¿Se puede confiar en la información científica que lees en una revista no-científica? ¿en internet? Explica. 11 ¿Crees que todo lo que lees, ves y oyes por los medios de comunicación es ciencia pura? Explica. Indica cuáles han sido los objetivos de este laboratorio. Prof. Edwin Carrasquillo Coriano Revisado y editado: Prof. Carmen I. Asencio López, 2009 12 INTRODUCCIÓN AL MÉTODONum. CIENTÍFICO Nombre ___________________________ Est. _______________ Lab 2 Fecha____________ BUSCANDO LA PRENGUNTA, BUSCANDO LA CONTESTACIÓN Antes de llevar a cabo este trabajo tienes que tomar en cuenta el método científico para poder llegar a conclusiones correctas. El desarrollo de la ciencia esta basado en la experiencia de la observación y el análisis de estas observaciones en busca de patrones que nos permitan establecer hipótesis y, más adelante, leyes. El método científico nos permite conocer la realidad a través de la observación. Esas observaciones le permiten al investigador formulase una interrogante que trate de explicar la variaciones o los patrones observados. Esta interrogante se le conoce como formulación de hipótesis. La formulación de la hipótesis es una explicación tentativa del fenómeno observado. La hipótesis debe estar de acuerdo con lo que se pretende explicar y no debe contraponerse a otras hipótesis generales ya aceptadas y permitirnos realizar predicciones. Los estudios científicos se basan en la recopilación de datos observados. Utilizando experimentos controlados y reproducibles probamos si la explicación de lo observado (la hipótesis) es correcta o no. Los datos representan cualquier información que se puede observar y que puede ser registrada utilizando criterios cuantitativos o cualitativos. Cuando utilizamos experimentos para probar la hipótesis generalmente se incluye un grupo control o testigo influenciado por los mismos factores (variables) que inciden sobre el grupo experimental; pero que no muestra variación en respuesta y el grupo experimental al que se le aplican un tratamiento o un factor adicional para observar la variación en respuesta. Los factores que inciden sobre el grupo control y el grupo experimental pero que no alteran un comportamiento o ejecución de los mismos se le conocen como variables controladas. Los factores adicionales que se le aplican al grupo experimental se conocen como variables experimentales. Los datos obtenidos en la experimentación nunca representan la totalidad de los datos que existen en el universo, sino una muestra. Es por eso que las mediadas estudias son un estimado de la totalidad del universo. El razonamiento de los resultados experimentales requiere un análisis más cuantitativo y es por eso que se utiliza la estadística para establecer inferencias más precisas. Hay cálculos estadísticos descriptivos que detallan resultados globales de los datos observados; como, por ejemplo: los promedios, la media, la moda, la mediana. Otros cálculos estadísticos son inferenciales ya que analizan los datos y nos permiten razonar sus variaciones: el análisis de variancia la desviación estándar y la correlación. El análisis de los datos A la formulación de La misma puede describir la razón de los patrones observados o presentar una relación de causa y efecto entre dos hechos que sirva para explicar lo observado. ¿Qué es el método científico? ¿En cuántas partes dividirías el método científico? 13 Explica por qué es importante una hipótesis en una investigación. En los trabajos científicos se puede hablar de dos tipos de hipótesis, la hipótesis nula y la hipótesis alterna. La hipótesis nula predice que la variable investigada no producirá ningún efecto en el producto final de la experimentación. La hipótesis alterna predice que si se observará algún efecto una vez concluido el experimento. Al iniciar una investigación debes postular ambas hipótesis y rechazarás una de ellas al concluir tu investigación. Antes de trabajar tu caso debes repasar tus notas para así construir la Hipótesis Nula y la Hipótesis Alterna. Ve contestando de manera breve (pero que se entienda) las siguientes partes de tu pequeña investigación. Cuida tu gramática. Observación: Hipótesis Nula: Hipótesis Alterna: Experimentación o Metodología (Materiales y método): Recopilación de datos o Resultados: Análisis de Datos o Discusión: Conclusión: En la biología, la rama de la taxonomía se encarga de clasificar a los organismos. Para poder describir una especie se utilizan todas las características posibles del organismo. En las plantas se utiliza, entre otras cosas, las medidas de las hojas; como, por ejemplo, el largo de la hoja y el peso. Determina cuál es la variación en las hojas de algunas plantas en el Campus de la Universidad. Este es un trabajo de grupo. Procedimiento: Selecciona una de las especies de árboles presentes en el rodal del Campus de la PUCPR y colecciona 10 hojas similares que estén en el suelo. Numera cada hoja y toma la medida longitudinal de cada hoja, en centímetros. Determina la masa de cada hoja numerada, en gramos. 14 Prepara una tabla para que organices todos los datos. Determina la moda, promedio aritmético, desviación estándar y varianza. Grafica los resultados del largo por peso de las hojas (recuerda que en el eje de X se coloca la variable dependiente y en Y la variable independiente). ¿Cuál sería la hipótesis nula de la experimentación que realizarás con las hojas? ¿Cuál sería la hipótesis alterna de la experimentación que realizarás con las hojas? Llena las siguientes tablas. Tabla I. Largo de la hoja Hoja 1 Hoja 2 Hoja 3 Hoja 4 Hoja 5 Hoja 6 Hoja 7 Hoja 8 Hoja 9 Hoja 10 Suma X Suma x2 Promedio Tabla II. Peso de la hoja Hoja 1 Hoja 2 Hoja 3 Hoja 4 Hoja 5 Hoja 6 Hoja 7 Hoja 8 Hoja 9 Hoja 10 Suma X Suma x2 Promedio ¿Cuál es la moda, mediana, el promedio aritmético, desviación estándar y varianza de la longitud y la masa de las hojas según la especie del árbol estudiado? Presenta estos datos en forma de tabla. 15 Tabla III. Bioestadística de hojas Tipo de Estadística BIOESTADISTICA DE CENTRALIZACIÓN Pruebas Promedio Mediana Moda BIOESTADISTICA DE DISPERSIÓN Varianza Desv. Estándar Longitud de la hojas Masa de las hojas Prepara una gráfica con los datos obtenidos. Recuerda explicar tu tabla. Figura 1. Comparación de largo vs. peso de las hojas Explicación Compara tus resultados con los de otros compañeros y discute si es válido utilizar las medidas de las hojas de las plantas para identificar una especie. 16 ¿Se utilizó alguna vez el sistema de medidas inglés? ¿Por qué? ¿Cuál crees que ha sido el objetivo de este laboratorio? ¿Qué ha sido lo más significativo que has aprendido hoy? 17 BIOESTADÍSTICAS Bioestadísticas de Centralización. Este tipo de bioestadística nos da una idea de cuán grande o pequeña es la variable. Las más útiles en la biología son el promedio, la mediana y la moda. Promedio El promedio se obtiene cuando se dividen los valores que posee el investigador por el número de valores procesados. X = ∑ Xi / n X= promedio ∑ Xi = la suma de los datos o la sumatoria de los datos n= número de datos Mediana La mediana nos indica el valor que se encuentra en el medio de una lista de datos acomodados ascendentemente o descendentemente. Si la lista de datos es impar, la media será el número que se encuentra en el medio de esa lista. Por otra parte, si la cantidad de datos es par, la media se obtiene al dividir entre aquellos dos números que se encuentren en el medio de esa lista. Moda La moda de una lista de datos de una investigación es aquel número que más se repite en esos datos. Una lista de datos puede tener más de una moda. Si tienes tus datos en orden numérico se hace más fácil obtener la moda. Bioestadística de Dispersión La bioestadística de dispersión nos da una idea de la distribución de los datos de una muestra. O sea, nos dice qué tan diferentes pueden ser unos datos de otros. Varianza La varianza de unos datos tiene que ver con el nivel de variabilidad de los datos en relación con el promedio. La varianza se obtiene en unidades cuadradas. S2 = ∑ X2i - (∑Xi )2/ n n-1 S2 = ∑ X2i = (∑Xi )2/ n = n= varianza suma de los cuadrados de cada dato suma total de los datos elevado al cuadrado, dividido entre el número de datos número de datos Desviación Estándar se obtiene al calcular la raíz cuadrada de la varianza. MATERIALES PARA EL LABORATORIO: 6 reglas por mesa 6 balanzas pequeñas (1 por mesa) Por Prof. Edwin Carrasquillo Coriano, Revisado y editado: Dra. Ligia Lebrón, Prof. Carmen I. Asencio López, 2008 18 LABORATORIO DE LAS PROPIEDADES DEL AGUA Nombre ___________________________ Num. Est. ______________ Lab 3 Fecha______________ Objetivos: 1. Demostrar las propiedades emergentes del agua que permiten el desarrollo de la vida en el Planeta Actividad I: Cohesión de las moléculas de agua. Materiales: o o o o o 2 monedas de 1 centavo de dólar Goteros capilares Pipeta de 10 ml con un bulbo de gotero terminal para utilizarlo como gotero Vaso de precipitado con agua destilada Vaso de precipitado con alcohol etílico 95 % Procedimiento: 1. Coloque la moneda de 1 centavo con la cara hacia arriba en una superficie plana. 2. Utilizando el gotero capilar cuente el número de gotas necesarias para cubrir la superficie de la moneda sin que se desborde. 3. Realice este procedimiento tres veces (replicaciones). 4. Registre sus datos en la tabla. 5. Repita el procedimiento utilizando alcohol etílico 95 % 6. Estime los promedios de sus replicaciones Numero de gotas para colmar la superficie de 1 centavo Agua Alcohol destilada etílico 95 % 1 2 3 Promedio 19 7. Grafique los promedios de sus datos 8. Explique sus resultados: _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ Actividad II: Adhesión de las moléculas de agua a la pared de un tubo. Materiales: o Tubos capilares o Agitadores de madera o Vaso de precipitado o Papel de filtro o Agua destilada o Reglas en cm 20 Procedimiento: 1. Sostener el papel de filtro sobre el extremo superior de un tubo capilar sostenido verticalmente, 2. Colocar el tubo capilar sosteniendo el papel de filtro sobre la superficie del agua 3. Registrar los segundos que tarda el agua en formar una marca de humedad en el papel de 0.5 cm. 4. Realice esta prueba 3 veces para poder determinar un promedio 5. Repita los primeros cuatro pasos utilizando como columna un agitador de madera de la misma longitud que el tubo capilar. 6. Prepare una tabla para registrar sus datos del tiempo del movimiento del agua a través de la columna vertical. tubo capilar de cristal agitador de madera 1 2 3 Promedio 7. Grafique los promedios de los datos en una grafica de barras 8. Explique sus resultados: _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 21 INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO DE BIOMOLÉCULAS Nombre __________________________ Num. Est. _______________ Lab 4 Fecha______________ FERRETERÍA “LA VIDA” Importante: para éste laboratorio tienes que conseguir una tabla periódica. Las biomoléculas pueden ser identificadas con unas pruebas colorimétricas sencillas. Estas pruebas utilizan indicadores específicos para cada tipo de biomolécula. Un resultado positivo o negativo para la presencia de una de estas biomoléculas se demuestra por medio de un cambio de color. En el caso de determinar el pH tendrás un color diferente para cada número de pH. Los indicadores que utilizarás son los presentes en la Tabla 1. Todas estas pruebas, a excepción de la prueba Benedict, las puedes realizar en un tubo de ensayo con la solución a temperatura ambiente. Para poder llevar a cabo la prueba Benedict tienes que calentar la solución en un baño de María. Para utilizar todos los indicadores antes mencionados sólo tienes que utilizar unas cuantas gotas de cada una de ellas, la cantidad debes determinarla por medio de la experimentación. Experimento I Utilizando el papel de pH determina el pH de cuatro (4) substancias presentes en el laboratorio. Recuerda que sólo puedes tocar el papel de pH por un extremo. Substancia pH ¿Qué característica del agua se observa con la prueba de pH? 22 Con los materiales presentes en el laboratorio demuestra las siguientes propiedades del agua. Propiedad del agua Ejemplo Solvente Adhesión Cohesión Experimento II Tabla 1. Indicador Modo de Acción Benedict Habilidad de una biomolécula de decolorar el permanganato de potasio gracias a la presencia de grupos cetónicos y aldehidos. Actúa en las moléculas de glucosa que se encuentran arregladas en forma de espiral como en polisacáridos El cobre presente en Biuret reacciona con enlaces peptídicos o grupos carbonilos unidos a nitrógeno. La prueba de Biuret la terminas al añadir HCl. Tiñe compuestos no polares Compuestos no polares dejan una mancha translúcida en el papel Lugol Biuret Sudan IV Mancha translúcida Coloración Positiva Anaranjado a verde Violeta Violeta Anaranjado a rojo Se observa una mancha semitransparente Para llevar a cabo este experimento necesitas un control. El control se utiliza en las investigaciones científicas como aquella parte o componente de la investigación que se supone no reaccione o se afecte por el factor o compuesto estudiado. ¿Cuál debe ser el control de todas las pruebas que vas a llevar a cabo? Explica tu respuesta. 23 Analiza cuidadosamente la Tabla 1 para que realices el siguiente ejercicio. Utilizando substancias como glucosa, aceite, almidón y albúmina junto con los indicadores que se encuentran en la siguiente tabla determina para que tipo de biomolécula sirve cada indicador. Indicador Substancia Coloración Positiva Benedict Lugol Biuret Sudan IV Control Experimento III Toma un papel y lleva a cabo la prueba de la mancha de papel o mancha translúcida con cuatro substancias (coloca el control en el centro del papel). Presenta tus resultados y discútelos. Experimento IV Toma varios desconocidos y determina de qué biomoléculas están compuestas. Desconocido Positivo con la prueba... Explicación ¿Por qué este laboratorio se titula ferretería “La vida”? ¿Cuáles crees que fueron los objetivos de este laboratorio? 24 Ejercicio I Prepara una tabla en donde presentes las moléculas orgánicas e inorgánicas principales en los seres vivos. Prepara un dibujo simple de cada biomolécula hoy estudiada. Lípidos Proteínas Glúcidos o Carbohidratos Ácidos Nucleícos Define brevemente cada biomolécula 1 2 3 4 5 25 EXTRACCIÓN DE DNA Lab- 5 Nombre ___________________________ Num. Est. _________________ Fecha______________ Como extraer ADN de cualquier cosa viviente Materiales y Equipo 1. Células 2. Agua 3. Alcohol 4. Detergente 5. Enzimas (ablandador de carne o limpiador de lentes de contacto) Procedimiento 1. Primero necesitas encontrar algo que contenga ADN. Ya que el ADN es el plano de instrucciones para la vida, cualquier cosa viviente contiene ADN. Hay montones de otras fuentes de ADN, como por ejemplo: Guisantes Espinacas Hígado de pollo Cebollas Brócoli Fresas Guineo 2. Pon en una licuadora: Tu fuente de ADN (más o menos 100 ml o 1/2 de taza de _________ ) Un pellizco grande de sal de mesa (menos de un ml o 1/8 de cucharadita) Agua fría. El doble de la cantidad de tu fuente de ADN (más o menos 200 ml o 1 taza) 3. Licua todo a alta velocidad por 15 segundos. El licuado separa las células unas de otras, por lo que ahora tienes una muy diluida sopa de células. Debido a que este paso es un revoltijo, ciertas fuentes de ADN no deben ser usadas. 4. Vierte tu sopa de células a través de un colador dentro de otro contenedor (como una taza medidora por ejemplo). 5. ¿Cuánta sopa de células tienes? Añade como 1/6 de esa cantidad de detergente líquido (más o menos 30 ml o dos cucharadas de sopa) y mézclalo. Deja reposar la mezcla entre 5 y 10 minutos. Prueba usar uno de estos detergentes o el que sea que tengas a mano: 26 ¿Por qué estoy usando detergente? 6. Vierte la mezcla en tubos de ensayo, cada uno como 1/3 lleno. 7. Añade un pellizquito de enzima a cada tubo de ensayo y agítalo suavemente. ¡Se cuidadoso! Si lo agitas demasiado fuerte romperás el ADN haciéndolo más difícil de ver. Usa ablandador de carne como enzima. Si no puedes encontrar ablandador, intenta usar jugo de piña o solución limpiadora para lentes de contacto. ¿Qué es una enzima? 8. Ladea tu tubo de ensayo y lentamente vierte el alcohol (isopropílico al 70-95% o alcohol etílico) sobre la pared del tubo de manera que forme una capa sobre la mezcla de células. Sigue vertiendo hasta que tengas en el tubo aproximadamente la misma cantidad de alcohol que de mezcla de células. 9. El ADN se elevará desde la mezcla de células hasta la capa de alcohol. Puedes usar un palito de madera u otro tipo de gancho para arrastrar el ADN que está en el alcohol. El alcohol es menos denso que el agua, por lo que flota en la parte superior. Debido a que se formaron dos capas separadas, toda la grasa y proteína que rompimos en los dos primeros pasos y el ADN se acomodan donde sea más conveniente para ellas. En este caso, la proteína y la grasa Irán al fondo, que es la capa acuosa, donde se sienten más confortables, mientras que el ADN prefiere la capa superior, el alcohol. El ADN es una larga y pegajosa molécula a la que le gusta formar grumos. ¡Felicitaciones! ¡Acabas de completar una extracción de ADN! Ahora que has extraído exitosamente ADN de una fuente, estás listo para experimentar un poco más allá. Intenta trabajar con estas o con algunas de tus propias ideas: Experimenta con otras fuentes de ADN. ¿Qué fuentes producen más ADN?, ¿Cómo puedes compararlas entre sí? Experimenta con distintos tipos de jabones y detergentes. ¿El jabón en polvo funciona tan bien como el detergente líquido? ¿y qué hay del shampoo y el jabón líquido para el cuerpo? 27 Trata de saltarte alguno de los pasos o simplemente cámbialos. Te hemos dicho que necesitas realizar cada paso, pero ¿es cierto? Averígualo por ti mismo. Intenta cambiar la cantidad de alguno de los ingredientes utilizados. ¿Solamente las cosas vivas contienen ADN? Intenta extraer ADN de cosas que pienses que no deberán de tener ADN. http://learn.genetics.utah.edu/es/units/activities/extraction/ Preguntas frecuentes 1. Estoy perfectamente seguro de que no estoy viendo el ADN. ¿Qué pude haber hecho mal? Primero, revisa una vez más si hay ADN. Busca cuidadosamente burbujas pequeñitas cerca de la capa de alcohol. Comúnmente grumos de ADN se unen suavemente a las burbujas. Si estás seguro de que no ves ADN, entonces el primer paso es estar seguro de que empezaste con suficiente ADN desde el principio. Muchas fuentes de ADN, como por ejemplo las uvas, también contienen mucho agua. Si la sopa de células molidas está muy aguada, no habrá suficiente ADN visible. Para arreglar esto regresa al primer paso y añade menos agua. La sopa de células debe ser opaca, lo que significa que no debes poder ver a través de ella. Otra posibilidad por la cual no puedes ver ADN es por dar suficiente tiempo para que cada reacción ocurra. Asegúrate de que la mezcla con el detergente está bien hecha y que repose por al menos 5 minutos. Si las membranas de las células y del núcleo están intactas, el ADN estará sumergido en el capa del fondo. Regularmente, si dejas reposar el tubo de ensayo con la mezcla de arvejas y alcohol por 30-60 minutos, el ADN se precipitará dentro la capa de alcohol. 2. ¿Por qué se forman los grumos de ADN? Las moléculas de ADN, cuando están separadas, son largas y fibrosas. Cada célula de tu cuerpo contiene seis pies de ADN, pero el mismo tiene una millonésima de pulgada de ancho. Para poder meter todo este ADN dentro de tus células debe estar empacado eficientemente. Para resolver este problema, el ADN se enrolla de manera muy apretada formando grumos dentro de las células. Aún cuando extraes el ADN de las células, este se agrupa en grumos pero no tan ajustados como los que estarán dentro de la célula. Imagínate esto: el cuerpo humano contiene un trillón de células, cada una de las cuales contiene seis pies de ADN. Si haces los cálculos, te darás cuenta que nuestros cuerpos contienen más de un billón de millas de ADN! 3. ¿Puedo usar este ADN como muestra para realizar una electroforesis en gel? Sí, pero todo lo que veras será una mancha. El ADN que extrajiste es genómico, lo que significa que tienes todo el ADN de cada célula. A menos que cortes el ADN con enzimas de restricción, este es demasiado largo y pegajoso para que se mueva a través de los poros del gel. O sea que, en vez de ver los grumos, todo lo que veras será una mancha. 4. ¿La cosa blanca y pegajosa no es de hecho una mezcla de ADN y ARN? 28 ¡Es correcto! El procedimiento para extraer ADN es en realidad un procedimiento para extraer Ácidos nucleicos. De cualquier modo mucho del ARN es cortado por ribonucleasas (enzimas que cortan ARN) las cuales son liberadas cuando la chalala se rompe y abre completamente. 29 MICROSCOPIA BÁSICA Lab 6 Nombre _____________________________ Num. Est. ________________Fecha______________ EL MICROSCÓPIO COMPUESTO O DE LUZ Importante: para éste laboratorio tienes que buscar información del microscopio electrónico. Repasa la lectura de las partes del microscopio e identifica las partes del mismo. Repasa la lectura de cómo manejar el microscopio y contesta las siguientes preguntas: ¿Con qué objetivo TIENES QUE comenzar SIEMPRE tus observaciones con el microscopio? 30 ¿Qué botón, micrométrico o macrométrico, TIENES QUE utilizar SIEMPRE cuando usas el objetivo de mayor potencia? Ya que el exceso de luz puede afectar tu visión ¿Cómo controlas la cantidad de luz que pasa a través de la laminilla? Define: Resolución Contraste Laminillas Preparadas A continuación estarás observando laminillas preparadas comercialmente. Con ellas determinarás la magnificación de lo que estés observando. La magnificación que obtienes de un objeto u organismo que observes a través de un microscopio es el producto del aumento que le da el lente en el objetivo multiplicado por aumento del lente ocular. Típicamente el ocular tiene una magnificación de 10X. Esto quiere decir que el tamaño de lo que observes aumentará unas 10 veces. Los lentes presentes en la pieza o montura revólver son los objetivos. La magnificación de estos lentes puede ser de 10X, 45X y 100X. Resumiendo, magnificación es... Poder del ocular X Poder del objetivo = magnificación El valor de la magnificación la tienes que acompañar con una letra X mayúscula. 10X x 5X = 50X Determina la magnificación que obtienes con el objetivo de menor poder de tu microscopio. Determina la magnificación que obtienes con el objetivo de mayor poder de tu microscopio. Montaje Húmedo Un montaje húmedo consta de colocar algún objeto o espécimen sobre una laminilla, echarle agua y luego colocas sobre todo esto un cubreobjetos. A continuación prepararás un montaje húmedo. 31 Cubre objeto Laminilla Prepara un montaje húmedo usando las laminillas y cubreobjetos que se encuentran en el laboratorio. Mientras observas por el ocular, mueve con tus dedos la platina mecánica o tornillo de ajuste hacia la derecha y luego hacia la izquierda. ¿Qué observas? El campo visual en el microscopio se refiere a lo que observas a través del ocular. A continuación experimentarás lo que ocurre con el campo visual mientras cambias de objetivo. e Toma una laminilla con la letra y obsérvala en el microscopio con el objetivo de menor poder y presenta un dibujo. Repite el procedimiento anterior, pero esta vez con el objetivo de mediano poder. Presenta un dibujo y anota que cambio has observado. Repite el procedimiento anterior con el objetivo de mayor poder. Presenta un dibujo y anota que cambios has observado. Objetivo Menor poder Magnificación Objetivo Mediano poder _________X Magnificación _________X Objetivo Mayor poder Magnificación _________X ¿A medida que aumentabas la magnificación, que ocurría con la imagen que observabas? Toma una laminilla con los hilos de tres colores, obsérvalos con el objetivo de mediano poder y enfoca con el botón micrométrico moviéndolo lentamente. ¿Qué observas? Explica. ¿Cuál es la diferencia entre un microscopio de luz y uno electrónico? 32 LA CÉLULA Y SUS ORGANELOS Nombre ________________________ Num. Est. _________________ Lab 7 Fecha______________ LA CÉLULA Y LOS REINOS DE LOS SERES VIVOS Las células poseen una gran diversidad de formas y tamaños. Estas se dividen en células procariotas y eucariotas. Las diferencias entre estos dos tipos de células puedes encontrarlas discutidas en tu libro de texto. Por otra parte veremos que cada célula posee unas características distintivas que separan unos grupos de células de otras. Estas características son las que los biólogos utilizan para dividir las células en los diferentes Reinos de los seres vivos. Muchas de estas estructuras celulares conocidas como organelos pueden ser observadas con un microscopio de luz ¿Qué tan observador eres? ¿Podrás en esta experiencia de laboratorio observar estas diferencias? ¿Te atreves a clasificar las células observadas en sus respectivos reinos? Para este laboratorio tienes que hacer varios dibujos los cuales deben seguir unas reglas generales. Repasa la guía que se presenta a continuación y tenla siempre en mente al momento de hacer un dibujo. GUÍA DE DUBUJOS CIENTÍFICOS 1. Identifica tu dibujo. 2. Procura utilizar todo el espacio que se provea para hacer tu dibujo. 3. No pretendas dibujar todo lo que observes a través del microscopio, procura dibujar lo que es realmente importante. 4. Si no eres dibujante, procura que las estructuras observadas tengan una proporción y localización acorde con el objeto u organismo observado. 5. Aquellos dibujos de objetos u organismos observados a través del microscopio deben incluir la magnificación. Ejemplo 100X, 430X 6. Identifica las partes estudiadas del objeto u organismo observado. 7. Indica el nombre de las estructuras, si es posible, a un mismo lado del dibujo. Célula animal Membrana Núcleo Retículo 40X 33 ANTES DE COMENZAR TUS TAREAS DE LABORATORIO ENTREGALE AL PROFESOR(A) LAS SIGUIENTES TAREAS: INDICA TRES DIFERENCIAS ENTRE LA CÉLULA PROCARIOTA Y EUCARIOTA PROCARIOTA EUCARIOTA INDICA LA FUNCIÓN DE LOS SIGUIENTES ORGANELOS CON UNA O DOS PALABRAS ORGANELO FUNCIÓN ¿VEGETAL O ANIMAL? Núcleolo Pared Ribosomas Mitocondrias Lisosomas Retículo Endoplásmico Aparato De Golgi COMPARA LA CÉLULA ANIMAL CON LA VEGETAL CÉLULA ANIMAL CÉLULA VEGETAL 34 REINO MONERA: CÉLULA PROCARIOTA Un cultivo de bacterias de fácil acceso lo es el yogurt. Toma una muestra de yogurt y observa las bacterias. Busca en el envase de yogurt el nombre científico de la bacteria observada y prepara un dibujo de lo observado. Las bacterias tienen tres formas principales, estas son bacilos, cocos y espirilos. Observa un portaobjeto preparado que contenga estos tres tipos de formas de bacterias y dibújalos. No olvides la guía de dibujos científicos. Yogurt Cocos Bacilos Espirilos REINO PROTOCTISTA: CÉLULA EUCARIOTA Los protistas pueden ser fácilmente encontrados en ríos y aguas estancadas. Toma una muestra de agua que contenga sedimento y dibuja lo observado. Procura identificar sus partes. REINO FUNGI: CÉLULA EUCARIOTA 35 La levadura es uno de los hongos de mayor utilización en el comercio ya que es utilizado para hacer pan, bebidas alcohólicas y hasta vitaminas. Toma una muestra de un cultivo de levadura y dibuja lo observado. REINO PLANTAE: CÉLULA EUCARIOTA VEGETAL Toma una hoja de Elodea y observa sus células, dibuja e identifica sus partes. Prepara un corte fino de papa y añádele yodo, dibuja lo observado. Tomando en cuenta que el yodo tiñe de negro-violeta el almidón indica qué organelo es el que estas observando en el tejido de la papa. Busca en el campus de la PUCPR otras muestras de plantas y explora las células vegetales. 36 REINO ANIMALIA: CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL La células epiteliales de la boca son mudadas constantemente. Estas células pueden ser atrapadas fácilmente si frotas un palillo de dientes en la pared del cachete dentro de tu boca. Prepara un montaje húmedo de tus células epiteliales y colócale varias gotas de azul de metileno. Presenta tus dibujos. Identifica las partes de tu dibujo recordando la guía de dibujos científicos. II. Análisis de datos De acuerdo a lo que has observado menciona qué organelos pudiste observar en la célula animal y vegetal. Célula Vegetal Célula Animal 37 ¿Qué organelos no pudieron ser observados con el microscopio de luz? Célula Vegetal Célula Animal ¿Qué criterio utilizarías para clasificar las células vegetales y animales? Se breve. III. Discute con tus compañeros ¿Por qué en la biología estudiamos las células? ¿Qué relación tienen Antonie van Leeuwenhoek, Robert Hooke, Theodor Schwann, Matthias Schleiden, Virchow con el desarrollo del estudio de la célula? ¿Cuáles son los objetivos de esta experiencia de laboratorio? 38 Lab 8 INTRODUCCIÓN A LAS MEMBRANAS Nombre __________________________ Num. Est. _________________ Fecha_____________ EL PORTERO CELULAR Importante: para éste laboratorio tienes que buscar información sobre la fibrosis cística. Para los próximos laboratorios tendrás asignadas las preguntas que poseen el símbolo de un reloj de arena (). Introducción ¿Cuál es el trabajo de un portero? ¿Cuáles son sus responsabilidades? En el día de hoy estudiaremos a lo que podemos considerar como un portero celular. ¿Quién es este portero celular? Prepara un dibujo de éste “portero” (recuerda identificar sus partes). ¿Cuál sería el nombre correcto, en términos biológicos, de este “portero”? INTEGRIDAD DE LAS MEMBRANAS CELULARES Estudio de caso Ulises se encuentra en su hogar preparando su almuerzo. El está preparando un “hamburger” a la barbacoa. Mientras trataba de encender el carbón parte del líquido de encender el carbón se derramó sobre su piel. Al cabo de unos minutos se presentó un enrojecimiento en su piel. Esto no lo desanimó para continuar en la confección de su alimento. Una vez el carbón estaba encendido colocó la carne. Mientras la carne se cocinaba fue a preparar la ensalada, para su sorpresa encuentra que la lechuga y tomate se habían congelado en la nevera y luego se descongelaron tomando una apariencia como dañada. Nuestro amigo no se dejó desalentar por esto y decidió comerse su “hamburger” sin ensalada. Finalmente, cuando un olor a carne quemada lo hizo correr hacia la barbacoa accidentalmente se quemó su mano con la parrilla. Al cabo de unos minutos Ulises pudo observar varias vejigas de agua con forma de parrilla en su mano que ya estaba enrojecida a causa del líquido de encender carbón. Finalmente nuestro amigo optó por pedir una pizza por teléfono. ¿En cuantas ocasiones se observa un efecto adverso a la membrana celular? 39 Defina desnaturalizar y como esto se podría relacionar con la membrana. Utilizando como base el estudio de caso anterior demuestra, con unos pedazos de remolacha, como la membrana celular puede ser afectada. Los materiales que utilizarás son los que se encuentran a continuación. Usa sólo aquellos materiales que necesites. Presenta tus resultados de manera organizada. Toma dos muestras de tejido de remolacha y coloca una en el congelador del almacén de biología y otra en la nevera. Prepara tus hipótesis en la hoja que se provee al final. Determina cual será tu control en esta investigación. Tomando varias muestras de tejido de remolacha y enjuágalas, determina que experimento realizarías con los materiales que se presentan a continuación para estudiar la integridad de la membrana celular. A. Materiales a. b. c. d. e. f. g. h. Remolacha Navajas Probetas de 10 ml, 100 ml. Goteros Pinzas Microscopio Gradilla Laminillas i. Cuatro beakers de 500 ml. j. Cuatro beakers de 25 ml. k. Estufita l. Acetona (solvente) 1%, 25%, 50% m. Metanol (solvente) 1%, 25%, 50% n. Tubos de ensayo ñ. perforadoras de corcho o. cubreobjetos Explica brevemente el procedimiento utilizado. ¿Crees que sucedería lo mismo si utilizara otra fruta o vegetal?¿Por qué? 40 ¿Cuál será la razón por la cual refrigeramos y congelamos los alimentos? Basándose en el conocimiento adquirido hasta el momento en relación a las membranas y a la solubilidad, ¿cuál preparación de plaguicida esperarías fuera más efectiva y rápida: una fórmula disuelta en agua o disuelta en algún solvente que contenga petróleo? ¿Por qué? Preguntas de reto Busca información relacionada a la condición de fibrosis cística y explica su relación con las actividades de laboratorio efectuadas. Recientemente algunos investigadores descubrieron la estructura de una proteína que permite alrededor del 70% de los virus que transmiten el catarro pegarse o adherirse a la membrana celular de los seres humanos y así enfermarlos. ¿Cuán beneficioso sería conocer la estructura de dicha proteína? ¿Cómo utilizarías esa información si trabajaras para una compañía farmacéutica? ¿Cómo actúan los enjuagadores bucales? ¿Qué relación, si alguna, tienen estos con la actividad de laboratorio? 41 Lab 8-1 INTRODUCCIÓN A LAS MEMBRANAS Nombre __________________________ Num. Est. _________________ Fecha_____________ UN DÍA DE PLAYA ¿Te has encontrado alguna vez bañándote en la playa y luego de varias horas encuentras tus dedos arrugados? Durante ese día de playa, ¿has percibido el olor de la comida asada y del bronceador solar? ¿Están relacionados estos eventos? Estas preguntas las contestarás siguiendo los pasos básicos del método científico. Estos pasos son la observación, formulación de hipótesis y conclusión. Experimento Cada miembro del grupo tomará una placa petri con agar. La placa petri debe tener dos perforaciones. Cada grupo escogerá sólo dos de los siguientes cristales: permanganato de potasio, verde malaquita, anilina azul o dicromato de potasio. Procura que tu grupo vecino tome los otros dos tipos de cristales para luego compartir resultados. ¿Se desplazarán ambos tintes con la misma velocidad? Cristales Permanganato de potasio Verde malaquita Anilina azul Dicromato de potasio Fórmula Química KMnO4 C52 H54 N4 O12 C32 H25 N3 Na2 O9 S3 K2 C2 O7 Peso Molecular Determina cada 20 minutos que tanto se han desplazado los colores en el agar (toma 5 lecturas). Comparte tus datos entre los compañeros de grupo y discute los resultados. ¿Qué tipo de transporte fue el que se observó? Existe alguna diferencia entre tus datos y los de tus compañeros. ¿Por qué? 42 Lab 8-2 INTRODUCCIÓN A LAS MEMBRANAS Nombre __________________________ Num. Est. _________________ Fecha_____________ UN DÍA DE PLAYA Experimento Aplicando lo que observas en tus dedos luego de estar mucho tiempo en el agua analiza las siguientes preguntas y discútelas en grupo antes de realizar el siguiente experimento. Teniendo como punto de partida que el ambiente intracelular es de 0.9% solución salina. ¿Qué le sucedería a una célula viviente si de pronto la introducimos a un ambiente sumamente salado? ¿Qué le sucedería a una célula si la sumergiéramos en agua destilada o pura? ¿Qué tipo de transporte estaríamos observando si la membrana es semipermeable al agua? Experimento III Utilizando las bolsitas de diálisis modela un experimento en donde demuestres que las bolsitas de diálisis pueden perder, ganar y mantenerse estable con la cantidad de líquido. Para lograr esto tienes que determinar que solución vas a colocar dentro y fuera de la bolsa de diálisis y el tiempo que tomará ésta investigación. Materiales: bolsitas de diálisis hilo agua destilada probetas lugol vasos de precipitado (“beakers”) balanzas solución salina al 15% y 30% solución con almidón Anote todas sus observaciones. 43 Qué tipo de transporte se ha evidenciado en este experimento. El movimiento de substancias fue hacia dentro o hacia fuera de la membrana. Una vez hayas terminado la experimentación aplica los conceptos hipertónico, isotónico e hipotónico a las bolsitas de diálisis. Si lo crees necesario presenta dibujos. ¿Son importantes los procesos de difusión y ósmosis en los seres vivos? Utilizando las hojas de la plata acuática Elodea demuestra como la concentración de una solución puede afectar las células vegetales. Presenta un dibujo de las células de Elodea antes y después de demostrar los procesos de transporte a través de la membrana. Dibujos de la Elodea. Explica tus dibujos y recuerda la guía de dibujos científicos. 44 Lab 9 INTRODUCCIÓN A LOS BIOACELERADORES Nombre __________________________ Num. Est. _________________ Fecha_____________ REARREGLANDO MOLECULAS I n t r o d u c c i o n Prepara una introducción breve, con vocabulario que entiendas, en donde discutas que es una enzima y sustrato, el proceso de desnaturalización, ¿qué es la renina? y su importancia en la elaboración de quesos. __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________ R e p a s a n d o Explica en tus propias palabras la función y partes de una enzima. Discute el proceso de desnaturalización. Presenta un dibujo de una enzima y sustrato con sus partes identificadas. 45 M e t o d o l o g í a Llena dos vasos de cristal con 40 ml de leche entera y mantenla a 35 °C. (Al cambiar el termómetro de vaso en vaso debes lavarlo.) Toma un tercer vaso y llénalo con 40 ml de leche entera y mantenla fría. Hierve parte de la solución de la renina por 5 minutos. Mezcla la leche con la solución de enzimas. Toma el tiempo. Anota tus observaciones. Construye las hipótesis para este laboratorio. H i p ó t e i s Presenta las hipótesis nula (Ho) e hipótesis alterna (Ha). Ho Ha R e s u l t a d o s Presenta tus observaciones. Presenta los resultados en la siguiente tabla 46 C o n c l u s i ó n Presenta tus conclusiones. Explica porque este laboratorio se titula “Rearreglando Moléculas” Repasando las actividades del laboratorio de hoy, menciona cuatro objetivos de este laboratorio. 1. 2. 3. 4. ¿Qué concepto pudiste aclarar con esta experiencia de laboratorio? 47 INTRODUCCIÓN AL LABORATORIO DE BIOLOGÍA GENERAL 107 Lab 11 Nombre ___________________________ Num. Est. _______________ Fecha______________ Energía Óptima I n t r o d u c c i ó n Prepara una introducción breve, con vocabulario que entiendas, en donde discutas lo que es fotosíntesis (muestra la reacción química de fotosíntesis) e información de la relación del espectro electromagnético con la fotosíntesis. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ______________________________________ R e p a s a n d o El proceso fotosintético envuelve reacciones dependientes de luz y reacciones __________________________. De todas las radiaciones electromagnéticas sólo la __________________________ es utilizada en el proceso de fotosíntesis. En este tipo de radiación electromagnética la unidad básica de la luz se conoce como ______________ que se definen como paquetes de energía. Estas partículas u ondas transfieren su energía en las moléculas de ______________________ en las antenas fotosintéticas. De esta manera se pueden formar azúcares en las plantas. Gracias a las reacciones de luz se forman dos moléculas importantes: una de ellas un transportador de electrones conocida como __________ y la molécula de energía ________. Gracias a estas dos moléculas, en el ciclo de ______________, se forman las azúcares. 48 Dibuja una hoja con las partes implicadas en la fotosíntesis, recuerda identificar sus partes. Presenta una grafica que muestre como ocurre el ritmo fotosintético según el largo de onda. Indica que moléculas son necesarias para que ocurra la fotosíntesis. Menciona cuales son las moléculas que se liberan en la fotosíntesis. M e t o d o l o g í a Toma tres tubos de ensayo y colócale a cada tubo una ramita de Elodea u hojas verdes y llénalas de agua sin dejar ninguna burbuja de agua. Tapa cada tubo y colócalo boca abajo frente a una lámpara con una luz de un color diferente (ver Figura 1). Coloca entre la lámpara y el tubo de ensayo un filtro de calor (un recipiente con agua, ver Figura 1 identificado con la letra A). Construye las hipótesis para este laboratorio. Toma el tiempo y observa regularmente lo que ocurre en el tubo de ensayo. Mientras esperas por los resultados toma una hoja de Elodea y obsérvala por el microscopio Figura 1. A 49 H i p ó t e i s Presenta las hipótesis nula (Ho) e hipótesis alterna (Ha). Ho Ha R e s u l t a d o s Presenta tus observaciones. Presenta un dibujo de cada tubo. C o n c l u s i ó n ¿Qué diferencia se observó en cada tubo? ¿Tubo el color de luz algo que ver con las diferencias observadas en cada tubo? 50 Presenta tus conclusiones e hipótesis rechazadas. Explica porque este laboratorio se titula “Energía Óptima” Repasando las actividades del laboratorio de hoy, menciona cuatro objetivos de este laboratorio. 1. 2. 3. 4. ¿Qué concepto pudiste aclarar con esta experiencia de laboratorio? 51 PROCEDIMIENTO CON RAICES DE CEBOLLA Nombre __________________________ Num. Est. _______________ Lab 10 Fecha______________ LABORATORIO DE MITOSIS (Raíz de Cebolla) Adaptado y traducido de: Onion Root Tip Mitosis Lab: November 8th, 2008— by Brad Williamson http://www.kabt.org/2008/11/08/onion-root-tip-mitosis-lab/ Babich, H., Segall, M.A. and Fox, K.D. (1997). The Allium Test–A Simple, Eukaryote Geneotoxicity Assay. The American Biology Teacher. 59, 580-583. Materiales: Tubos de ensayo (13×100mm) fijador (9 partes 45% ácido acético y 1parte 1N HCL) plato (placa petri, cristal de reloj) de cristal cebolla “beaker” o taza pequeña (150mL, aproximadamente) tijeras navaja espátula de metal tinte aceto-orceína laminillas cubreobjetos Preparación del tinte: añade 5 g of orceína a 150 ml of ácido acético caliente. Mantén la solución en una botella oscura por 2 o 3 días, agitándola varias veces pata saturar la solución. Después de ese tratamiento, añada 150 ml de agua destilada, filtre y almacene en una botella oscura. (Babich, Segall and Fox, 1997) Procedimiento: Crecimiento de la raíz de cebolla 1. Consigue un bulbo de cebolla, 4 palillos de dientes, un vaso pequeño (150mL), y suficiente agua para llenar en vaso hasta arriba. 2. Toma la cebolla por la parte de arriba e introduce los palillos en ángulo para que puedan suspender la cebolla sobre el agua. 52 3. Espera de dos a tres días a que crezca la raíz. Cosecha y fijación de las puntas de la raíz 1. Consigue un tubo de ensayo, un par de tijeras, plato de cristal y el fijador (9 partes 45% ácido acético y 1parte 1N HCL). 2. Corta 4 puntas de 4 raíces, cada una de aproximadamente 1 cm de largo. 3. Llena un tubo de ensayo de 3cm con fijador. 4. Coloca las 4 puntas en el tubo con fijador e incuba a 50˚C por 6 minutos. 5. Luego échalas junto con el fijador en la placa o cristal de reloj. Tinción de las células: 1. Toma las raíces con una pinza, una a la vez y coloca cada una en el medio de una laminilla. 2. Corta 2mm de la punta de la raíz (el extremo que no estaba pegado de la cebolla) deja la punta en la laminilla y descarta el resto. 3. Coloca dos gotas de tiente de aceto-orceína sobre los 2mm de raíz. 4. Espera 2 minutos para que el tinte impregne la raíz. 5. Aplasta la raíz, por ambos extremos, presionando para tratar de que las células no se sobrepongan unas sobre otras. 6. Echa dos gotas más de tinte y espera 2 minutos más. 53 7. Coloca el cubreobjetos sobre la raíz, asegúrate que sea de manera horizontal. 8. Presiona el cubreobjetos suavemente con el borrador de goma de tu lápiz, otra vez, la presión debe ser hacia abajo y sin mover el cubreobjetos. 9. Con papel toalla, recoge el exceso de tinte de alrededor del cubreobjetos, trata de no mover el cubreobjetos. 10. Observa al microscopio bajo el objetivo de 400X y dibuja los pasos de la división celular. Vistas a 400X CONTESTA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS EN LA PARTE LAB - 10-1 54 DNA Nombre ___________________________ Num. Est. ________________ Lab 10 Fecha______________ LA FÁBRICA DE TODO Ya has estudiado la replicación, transcripción y traducción. Ahora tienes que demostrar tu dominio del tema por medio de una simulación de síntesis de polipéptidos entre otras actividades. El reto que tienes tú junto a tu grupo es construir una cadena de RNA mensajero con las cuentas de colores que se te facilitarán. Recuerda que el RNA es monocatenario y que la unidad básica del RNA son los nucleótidos. Adicional a esto tendrás que simular un mRNA con sus intrones y exones y luego modificar el mismo con el resto de las modificaciones post-transcripcionales que sufre el RNA. Tus materiales de trabajo son varios dibujos relacionados con el RNA, calcomanías de aminoácidos, además de figuras de plástico de varios colores y formas. Parte de estas figuras ya están definidas en la Tabla 1, el resto de las figuras tu tienes que determinar que serán. Recuerda que todos los materiales los tienes que utilizar en un momento dado de tu simulación. R e p a s a n d o Presenta un diagrama que resuma el dogma central de la genética molecular. ¿Cuál es la unidad básica del DNA y RNA? Presenta un dibujo identificado. C o p i a n d o ¿En que parte de la célula ocurre la transcripción? Explica en tus propias palabras la transcripción. ¿Qué enzima es necesaria para la formación del mRNA, rRNA y tRNA? 55 Antes de aplicar lo aprendido en clase organiza tus materiales de trabajo determinando a que equivale cada cuenta de colores. Tabla 1. Identificación de las cuentas de plástico. Figura o cuentas de color Parte d el RNA Rojo Grupo fosfatado Anaranjado Violeta Verde Azul Rosado Blanco ovalado tRNA Blanco torcido Aminoácido Presenta en la siguiente tabla qué colores de las cuentas representan a adenina, citosina, guanina y uracilo, y clasifícalas entre purinas y pirimidinas. Tabla 2. Clasificación de las bases nitrogenadas. Color Purinas Pirimidinas Construye una molécula de RNA mensajero con las cuentas que tienes en tu área de trabajo y el dibujo del RNA polimerasa. Antes de comenzar sigue las instrucciones que verás a continuación: a. que cada miembro del grupo prepare 2 nucleótidos b. discutan que codón en específico debe ir al comienzo de la cadena de RNA c. discutan que codón debe ir al final de la cadena de RNA d. finalmente une todos los nucleótidos Presenta un dibujo que muestre cuales fueron las bases nitrogenadas (codones) que colocaste en tu modelo. ¿En qué parte de la célula ocurren las modificaciones post-transcripcionales? ¿Por qué esta sección del laboratorio se identificó con el nombre de “Copiando”? 56 L e y e n d o Explica en tus propias palabras el término traducción? ¿Qué necesitas para empezar la traducción de polipéptidos o proteínas? Simula con el modelo del mRNA una iniciación, elongación y terminación en la traducción y preséntale a tu profesor dicha simulación. Recuerda utilizar la hoja del ribosoma y la Tabla 3 para que identifiques qué aminoácido produce cada codón. Presenta un dibujo solamente de la elongación. Usa la siguiente tabla para obtener los aminoácidos de tu cadena de mRNA Tabla 3. Código genético Tomado de omega.ilce.edu Fen = fenilalanina Met = metionina Pro = prolina Tir = tirosina Asn = asparginina Glu = ácido glutámico Arg = arginina Leu = leucina Val = valina Tre = treonina His = histidina Lis = lisina Cis – Cisterna Ser = serina Ile = isoleucina Ser = serina Ala = alanina Gln = glicina Asp = ácido aspártico Tri = triptofano Gli = glicina 57 Dibuja el polipéptido resultante de este ejercicio (identifica cada aminoácido). ¿En que parte de la célula ocurre la traducción? Observa el papel con el dibujo del rRNA y menciona que le añadirías al mismo. ¿Por qué esta sección del laboratorio se identifico con el nombre de “Leyendo”? E d i t a n d o En esta actividad regresaremos a lo que ocurre antes de la traducción, y de esta manera podrás repasar lo que ocurre una vez formado el mRNA. Ahora volverás a redefinir los colores de las cuentas de plástico para poder modelar un mRNA que ha sufrido unas modificaciones post-transcripcionales. Antes de aplicar lo aprendido en clase organiza tus materiales de trabajo determinando a qué equivale cada cuenta de colores. Tabla 4. Identificación de las cuentas de plástico para simular las modificaciones posttranscripcionales. Figura o cuentas de color Parte del RNA Intrón Exón Poli adeninas 5’ Cap Resume en orden cronológico las modificaciones post-transcripcionales. 1. 2. 3. ¿En qué cantidad (o porciento) deben aparecer los intrones y exones en el modelo que vas a construir? Construye una molécula de mRNA con sus intrones y exones. Presenta un dibujo identificado. 58 Tomando el modelo anterior con los intrones eliminados construye un mRNA con el resto de las modificaciones. Presenta un dibujo identificado. ¿Por qué esta sección del laboratorio se identifico con el nombre de “Editando”? C o n c l u s i ó n Explica porque este laboratorio se titula “La Fábrica de Todo” Repasando las actividades del laboratorio de hoy, menciona seis objetivos de este laboratorio. 1. 2. 3. 4. 5. 6. ¿Qué concepto pudiste aclarar con esta experiencia de laboratorio? 59 ANEJOS HOJA DE INFORMACIÓN SOBRE LOS INTEGRANTES DEL GRUPO COLABORATIVO NOMBRE DIRECCIÓN POSTAL TELEFONOS ITERNET LUGAR DE TRABAJO Mi evaluación Examen Quiz Trabajo especial Asignaciones Asistencia 60 EVALUACIÓN SEMANAL DE LOS INTEGRANTES DEL GRUPO COLABORATIVO Nombre Tema de la semana Puntu ación Comentarios y/o fecha Nombre Tema de la semana Puntu ación Comentarios Recuerda ser objetivo y justo al momento de evaluar a tus colegas. Ya que la evaluación es semanal recuerda que, si un compañero se ausentó por un día, más nunca deberá tener 5 en la evaluación. A continuación una lista que sirve de guía sobre como otorgar la puntuación. No habló casi de los temas de la clase con los compañeros Distrajo la atención de otros compañeros con temas ajenos a la claseTomo tareas prestadas de los colegas No trabajó a cabalidad con el tiempo ofrecido Llegó tarde No fue respetuos@ con los colegasNo hizo las tareas asignadas Salió con mucha frecuencia del salón Se mantuvo al margen de la actividad de día Es demasiado timid@ 61 62
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