BIOLOGÍA CELULAR - 1º MEDICINA

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1 BIOLOGÍA CELULAR - 1º MEDICINA Práctica 1 ESTRUCTURA Y MANEJO DEL MICROSCOPIO ÓPTICO. PREPARACIÓN Y OBSERVACIÓN DE CÉLULAS Práctica 2 OBSERVACIÓN DE PROCESOS CELULARES mitosis- Profesor: José Rafael Blesa Blesa

2 2 ESTRUCTURA, MANEJO Y OBSERVACIONES CON EL MICROSCOPIO laboratorio PRÁCTICA 1 ESTRUCTURA Y MANEJO DEL MICROSCOPIO ÓPTICO. PREPARACIÓN Y OBSERVACIÓN DE CÉLULAS Introducción El microscopio ha sido una de las herramientas fundamentales para el desarrollo de las ciencias de la vida. Los microscopios pueden ser simples y compuestos. El microscopio simple es la lente convexa doble con una distancia focal corta. Estas lentes pueden aumentar un objeto hasta 15 veces. El microscopio compuesto es un instrumento que está formado por una lente en el ocular y otra en el objetivo, montados en extremos opuestos de un tubo cerrado, con ellas se consigue un doble aumento. El primer aumento lo realiza el objetivo, el cual produce una imagen real y define el poder de resolución del sistema; el segundo aumento lo efectúa el ocular. Se clasifican en ópticos y electrónicos. El tipo de microscopio más utilizado es el microscopio óptico, que se sirve de la luz visible para crear una imagen aumentada del objeto. A este tipo pertenecen los microscopios de campo claro, campo oscuro, contraste de fases, fluorescencia. En Biología se utiliza principalmente el microscopio óptico de campo claro. El aumento total depende de las distancias focales de los dos sistemas de lentes. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un objeto entre veces. Partes del microscopio óptico compuesto: 1- Partes mecánicas: - La base es pesada y sirve para darle estabilidad al instrumento. - El brazo sirve para transportarlo y soportar algunas piezas como el tornillo macrométrico -para enfoque aproximado- y el tornillo micrométrico -para enfoque de precisión-. A veces estos tornillos están acoplados en uno solo. - La platina es una placa metálica con una perforación central, sobre ella se coloca la preparación que se va a observar. Generalmente, posee un par de pinzas para sostener el portaobjetos, y un sistema mecánico denominado carro para mover la preparación de derecha a izquierda y de adelante hacia atrás. - El tubo óptico tiene como función soportar los oculares. - El revólver o porta-objetivo se encuentra en la parte inferior del tubo óptico, y en él se encuentran los objetivos.

3 3 ESTRUCTURA Y MANEJO DEL MICROSCOPIO ÓPTICO Laboratorio 2- Partes ópticas: - El ocular se compone de dos lentes, situado en la parte superior del tubo. El aumento de los oculares oscila normalmente entre 5X y 15X. - El objetivo es la lente más importante del microscopio: controla el aumento posible y la claridad de la imagen. Todos los objetivos se acoplan a los microscopios de manera estándar y pueden ser cambiados de un microscopio a otro independientemente de su marca. Los aumentos más utilizados son: 5X, 10X, 20X, 40X y 100X. - El diafragma es la lente que ilumina la lente del objetivo, regula la luz que procede de la fuente luminosa. Características que definen un microscopio: A. Apertura numérica B. Poder de resolución C. Número de aumentos A. Apertura numérica, se define como AN = sen siendo, = índice de refracción (1,0 aire, 1,4 aceite) = 1/2 del ángulo del cono de luz que penetra en el objetivo (90º) B. Poder de resolución, es la capacidad que tiene el microscopio para discernir entre dos puntos adyacentes. Está definido por PR = 0,61 /AN siendo, = longitud de onda de la fuente. Luz visible de 0,4 a 0,7 m (0,5 m) AN = apertura numérica C. Número de aumentos, es el producto entre las lentes del objetivo y del ocular. Responde a las cuestiones 1 y 2 de la hoja de actividades Objetivos 1. Conocer las partes mecánicas y ópticas de un microscopio óptico compuesto. 2. Aprender el manejo del microscopio óptico compuesto. 3. Preparar y observar células de la mucosa bucal. 4. Conocer las distintas etapas de la mitosis. 5. Preparar y observar mitosis en células de raíz de cebolla.

4 4 ESTRUCTURA, MANEJO Y OBSERVACIONES CON EL MICROSCOPIO laboratorio Materiales Por cada grupo Microscopio óptico compuesto Porta-objetos y cubres Soporte para tubos de microcentrífuga Pipetas pasteur desechables Pinzas Bisturís Timer Agua HCl 1M Azul de metileno Azul de toluidina Materiales comunes Guantes Cebollas Precauciones Seguir estrictamente las instrucciones para el manejo del microscopio pag. 6- puesto que es un equipo costoso que se debe cuidar con esmero. Salvo que se indique lo contrario no utilizar nunca el objetivo de inmersión, ya que se requiere un aceite especial sin el que, además de no enfocar bien, es posible dañar la lente al rozar con el cubreobjetos. El HCl 1M es corrosivo y debe evitarse el contacto con la piel o su inhalación.

5 5 ESTRUCTURA, MANEJO Y OBSERVACIONES CON EL MICROSCOPIO Laboratorio Procedimiento - CÉLULAS DE LA MUCOSA BUCAL 1. Sobre un porta-objetos colocar 1 gota de agua. 2. Introducir un palillo en la cavidad bucal, y raspar la cara interna del carrillo. 3. Resuspender en la gota de agua las células que están en el palillo. 4. Hacer una extensión con el palillo. 5. Calentar a la llama, sin que queme el porta en el dorso de la mano, hasta evaporar el agua. 6. Agregar 2 ó 3 gotas de azul de metileno y dejar 3 min. sobre la preparación. 7. Lavar con cuidado la preparación, con agua. 8. Poner encima un cubre intentando no hacer burbujas. 9. Observar al microscopio seguir de forma minuciosa el protocolo descrito más adelante como ENFOQUE DEL MICROSCOPIO -. Anotar las observaciones en la hoja de actividades correspondiente.

6 6 ESTRUCTURA, MANEJO Y OBSERVACIONES CON EL MICROSCOPIO laboratorio ENFOQUE DEL MICROSCOPIO Los pasos a seguir para la perfecta utilización del microscopio son los siguientes: 1. Conectar el microscopio utilizando el interruptor correspondiente. 2. Bajar la platina al máximo. 3. Colocar la preparación sobre la platina de forma que la estructura a observar quede en el orificio central de la platina. 4. Poner el objetivo de menor aumento cuyo amplio campo visual facilita el hallazgo de estructuras importantes. 5. Subir la platina accionando el tornillo macrométrico y mirando la preparación desde fuera hasta alcanzar el tope superior. En ningún caso tocar la preparación con los objetivos. 6. Mirando por los oculares, bajar lentamente la platina con el tornillo macrométrico hasta conseguir ver el objeto lo más nítido posible. 7. Ajustar el enfoque con el tornillo micrométrico hasta verlo claramente. 8. Para observar la preparación a mayores aumentos cambiar de objetivo con un simple giro del revólver, sin mover en ningún caso el tornillo macrométrico. Las pequeñas variaciones que observéis en el enfoque se producen al cambiar de objetivo y se corrigen con el tornillo micrométrico. 9. Para observar otros campos, desplazar la preparación moviendo los tornillos de la platina. 10. Siempre que no se esté mirando por el microscopio hay que apagar la luz.

7 7 ESTRUCTURA, MANEJO Y OBSERVACIONES CON EL MICROSCOPIO Laboratorio PRÁCTICA 2 OBSERVACIÓN DE PROCESOS CELULARES mitosis- Introducción La mitosis es el proceso de división celular por el cual se conserva la información genética contenida en sus cromosomas, que pasa de esta manera a las sucesivas células a que la mitosis va a dar origen. La mitosis es un verdadero proceso de multiplicación celular que participa en el desarrollo, el crecimiento y la regeneración del organismo. El proceso tiene lugar por medio de una serie de operaciones sucesivas que se desarrollan de una manera continua, y que para facilitar su estudio han sido separadas en varias etapas. PROFASE. En ella se hacen patentes un cierto número de filamentos dobles: los cromosomas. Cada cromosoma constituido por dos cromátidas, que se mantienen unidas por un estrangulamiento que es el centrómero. Cada cromátida corresponde a una larga cadena de ADN. Al final de la profase ha desaparecido la membrana nuclear y el nucléolo. METAFASE. Se inicia con la aparición del huso, donde se insertan los cromosomas y se van desplazando hasta situarse en el ecuador del huso, formando la placa metafásica o ecuatorial. En esta etapa es cuando los cromosomas están más condesados. ANAFASE. En ella el centrómero se divide y cada cromosoma se separa en sus dos cromátidas. Los centrómeros migran a lo largo de las fibras del huso en direcciones opuestas, arrastrando cada uno en su desplazamiento a una cromátida. La anafase constituye la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original. TELOFASE. Los dos grupos de cromátidas, comienzan a descondensarse, se reconstruye la membrana nuclear, alrededor de cada conjunto cromosómico, lo cual definirá los nuevos núcleos hijos. A continuación tiene lugar la división del citoplasma, denominada citocinesis.

8 8 ESTRUCTURA, MANEJO Y OBSERVACIONES CON EL MICROSCOPIO laboratorio Las fases de la mitosis en células de raíz de cebolla.

9 9 ESTRUCTURA, MANEJO Y OBSERVACIONES CON EL MICROSCOPIO Laboratorio Procedimiento - MITOSIS EN CÉLULAS DE RAÍZ DE CEBOLLA 1. Coger una raíz de cebolla que esté creciendo activamente, y cortar más o menos 0.5 cm del final de la raíz. 2. Poner el trozo de la raíz sobre un porta-objetos y cortarla para que únicamente quede el extremo final (2mm más o menos). Con el bisturí cortar a la juliana la raíz y aplastarla sobre el porta-objetos extendiéndola lo mejor posible. 3. Añadir 4 ó 5 gotas de HCl 1M sobre la raíz y calentar suavemente en un mechero Bunsen durante 60 segundos, moviendo la preparación sobre la llama 2 veces y retirándola; esperar un poco y volver a pasar la preparación sobre la llama como antes, sin dejar hervir la muestra. Así sucesivamente hasta llegar a los 60 segundos. Haced los movimientos a una distancia prudencial para evitar quemaros. No se debe evaporar el HCl. 4. Utilizando papel absorbente (de manos) quitar el HCl de la preparación sin tocar la muestra y añadir 2 ó 3 gotas de azul de Toluidina, y calentar en las mismas condiciones que antes. 5. Eliminar el colorante acercando papel pero con cuidado de no tocar la raíz para evitar llevárosla. 6. Lavar repetidamente con unas gotas de agua. Para ello poner el agua sin tocar la muestra sobre el porta en posición horizontal, mover suavemente y echar el agua al vaso de precipitados. Repetir la operación hasta que el agua de lavado sea incolora. 7. Secar con papel sin tocar la muestra. 8. Añadir una gota de agua, poner un cubre-objetos sobre la preparación presionando suavemente y observar al microscopio. 9. Debéis buscar células en las diferentes fases de la mitosis.

10 actividades ESTRUCTURA, MANEJO Y OBSERVACIONES CON EL MICROSCOPIO 10 Apellidos y Nombre: La puntuación máxima de este cuestionario es de 1,0 punto y corresponde a las prácticas curriculares de la asignatura de Biología Celular. El valor de cada pregunta se detalla en el enunciado de la misma. En caso de que la pregunta requiera varias respuestas no se pueden cometer más de dos errores o el valor total otorgado a la respuesta será de 0,0 puntos. 1. MICROSCOPIO ÓPTICO. Indica sobre la fotografía que se muestra a continuación cada una de las partes de un microscopio óptico compuesto. Para ello utiliza la numeración correspondiente a cada término que se lista (0,1 puntos). 1 OCULAR 2 TUBO ÓPTICO 3 OBJETIVO 4 PLATINA 5 BRAZO 6 CONDENSADOR 7 DIAFRAGMA 8 TORNILLO MACROMÉTRICO 9 TORNILLO MICROMÉTRICO 10 FUENTE DE LUZ 11 - BASE 2. Cuál es el máximo poder de resolución teórico que puede alcanzar un microscopio óptico al observar una muestra al aire? Y al observarla a través de aceite? Considera que la de la luz blanca es 0,5 m, el sen máximo es 1 y el índice de refracción del aire es 1 mientras que el del aceite es 1,4 (0,3 puntos).

11 actividades ESTRUCTURA, MANEJO Y OBSERVACIONES CON EL MICROSCOPIO CÉLULAS DE LA MUCOSA BUCAL. Dibuja las células que observas indicando los aumentos utilizados así como las partes que se distinguen debido a la tinción con el colorante empleado (0,1 puntos). 4. MITOSIS EN CÉLULAS DE RAÍZ DE CEBOLLA. Cuántas células en mitosis has podido identificar? En qué etapa se encontraba cada una? Dibuja lo observado (0,2 puntos).

12 actividades ESTRUCTURA, MANEJO Y OBSERVACIONES CON EL MICROSCOPIO A qué etapa del ciclo celular corresponde cada una de las imágenes que se observan a continuación. En el caso de ser mitosis especificar la fase mitótica concreta (0,2 puntos): a) b) c) d) e) f) g) h) 6. Por qué la anafase es la fase crucial de la mitosis? (0,1 puntos).