Práctica 4 :Diversidad celular I. OBJETIVOS Al final del laboratorio el estudiante debe ser capaz de: * Aplicar los procedimientos para preparar materiales y observarlos en el microscopio. * Identificar estructuras celulares y sus respectivas funciones. * Realizar esquemas de las estructuras celulares y rotularlos adecuadamente utilizando el aumento del microscopio. II. Introducción En la práctica anterior, aprendimos los pasos que se requieren para el uso correcto del microscopio, así como algunas técnicas utilizadas regularmentepara el análisis de la morfología y estructura celular. En esta práctica tendremos la oportunidad de aplicar esos conocimientos con el fin de observar y para caracterizar distintos tipos celulares. Existen básicamente dos tipos celulares: células procariotas, que se encuentran únicamente en los dominios bacterias y arqueobacterias; y células eucariotas, presentes tanto en organismos unicelulares como multicelulares, en los 4 reinos que comforman el dominio Eucaria. (protistas, plantas, hongos y animales) animales Hasta muy recientemente, las bacterias y arqueobacterias se agrupaban dentro del dominio Monera, pero otras investigaciones han demostrado que, aunque son muy similares en apariencia microscópica, existen diferencias marcadas entre estos grupos, desde el punto de vista fisiológico y a nivel de la secuencia del ADN. Por lo tanto, Bacteria y Arqueobacterias actualmente se ubican en dominios diferentes. La mayoría de los procariotas son unicelulares, pero en algunos casos forman agregados o verdaderas colonias, donde se evidencia algún grado de especialización celular y, por ende, división de labores. La característica distintiva de la célula procariota es la ausencia de una membrana que delimite el núcleo u otro compartimiento intracelular en forma de organela. El material genetico, en forma de ADN circular de cadena sencilla, se encuentra disperso en el citoplasma o unido a la membrana citoplásmica, constituyendo un solo cromosoma. Con la excepción del género Micoplasma, todas las bacterias poseen una pared celular de peptidoglicanos que provee protección física y previene la ruptura de la célula en ambientes hipotónicos. Los procariotas son aproximadamente 1000 veces más pequeños (1-10 µm), en volumen que las células eucariotas por lo que es necesario utilizar técnicas de tinción específicas, así como lentes de inmersión, para ser observadas al microscopio. Por otra parte, las arquebacterias son muy difíciles de cultivar en el laboratorio por lo que no serán estudiadas en esta práctica. El genoma de las células eucariotas se encuentra condensado en un núcleo bien definido y delimitado por una doble membrana (envoltura nuclear) altamente especializada para el transporte de moléculas desde y hacia el citoplasma. Las células eucariontes presentan compartimentos internos (separaciones parciales del citoplasma) rodeados de membrana, que originan diversas estructuras subcelulares denominadas organelos, hongos plantas protista
con funciones propias de cada tipo de organelo. Esta característica permite inferir que la complejidad de funciones celulares de las células eucariotas es mayor compararada con las células eucariotas. Es importante mencionar que tanto eucariotas como procariotas poseen ribosomas encargados de la síntesis de proteínas, sin embargo, presentan una diferencia sustancial en cuanto al tipo de ARN ribosomal que lo forma. Célula Procariota Célula Eucariota (animal) Existe una amplia variedad de formas de organización en las células eucariotas, que va desde organismos unicelulares (en los reinos protistas y hongos), hasta multicelulares, principalmente en los reinos Animalia y Plantae. Los protistas es el reino mas diverso ya que incluye ancestros de los otros reinos de eucariotas. Podemos encontrar en este grupo organismos unicelulares microscópicos, tales como Amoeba o Paramecium, organismos multicelulares de gran tamaño (algas pardas) que no forman tejidos, asi como organismos coloniales (Volvox). En este grupo existen representantes con formas de nutrición muy diferentes (heterótrofos, autótrofos e incluso, una combinación de ambos). Quizás una buena definición del reino protista es que lo conforma organismos que NO son hongos, animales ni plantas. Los hongos son organismos multicelulares heterótrofos que en su mayoría forman un cuerpo fructífero compuesto por filamentos cenocíticos o multicelulares. Cada células está rodeada por una pared celular de quitina, un polisacárido que nunca se encuentra en las plantas y que le confiere rigidez. En contraste, las plantas (reino Plantae) son organismos multicelulares, todos autótrofos, cuyas células se caracterizan por la presencia de una pared celular de celulosa. La mayoría de las plantas tienen órganos y tejidos formados por diferentes tipos de celulas con funciones especificas. Finalmente, todas las especies que pertenecen al reino Animalia son multicelulares, todos heterótrofos, constituidos por una variedad muy amplia de órganos, tejidos y tipos celulares. III. Procedimiento en el laboratorio. Durante esta sesión de laboratorio examinaremos las características de varios tipos celulares e identificaremos algunas de las estructuras celulares que pueden ser visibles al microscopio de luz. Para ello, cada subgrupo realizará y analizará los 3 ejecicios completos, siguiendo las indicaciones de su instructor. Al finalizar los experimentos, se hará una discusión de los resultados obtenidos. Cada subgrupo debe estar preparado para discutir sus resultados.
Ejercicio 1 EQUIPO Y MATERIALES Microscopio Cultivo de protistas y bacterias Portaobjetos y cubreobjetos Papel para limpiar lentes Papel toalla Organismos unicelulares SOLUCIONES dh 2 O Aceite de inmersión PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Tome una gota de uno de los cultivos y colóquela en el centro del portaobjeto 2. Cubra cuidadosamente la preparación con un cubreobjeto siguiendo los siguientes pasos: (1) Sujete el cubreobjeto por los bordes y en un área alejada de la muestra, forme a un ángulo de 30 con el portaobjeto, (2) Arratre el cubreobjeto hasta tocar la muestra.y que la solución fluya por debajo del cubreobjeto. 3. Coloque la preparación en la platina del microscopio y, siguiendo el procedimiento para el uso correcto del microscopio, observe la muestra a bajo y mediano poder. 4. Identifique los organismos que observa. Trate de reconocer alguna estructura particular de cada organismo 5. Retire la preparación y repita los pasos 1-4, utilizando otro cultivo que esté disponible en el labortorio. 6. En su reporte, haga un dibujo de lo observado en el microscopio. Recuerde rotular las estructuras celulares que identificó, el aumento utilizado en cada dibujo y el tamaño de cada organismo 7. Una vez finalizado el ejercico, limpie cuidadosamente el área de trabajo, revise que los objetivos y oculares estén limpios. Ejercicio 2 EQUIPO Y MATERIALES (3) Lentamente baje el cubreobjeto hasta liberarlo sobre la muestra Microscopio Cortes de cebolla, chile dulce y papa Hojas de zebrina Organismos multicelulares.- Células de plantas SOLUCIONES dh 2 O Orceína
Muestra de Elodea Portaobjetos y Cubreobjetos Papel para limpiar lentes Papel toalla Navajilla (A) Células de epidermis de cebolla (Allium cepa) 1. Escoja una lámina de epidermis de cebolla y colóquela en forma estirada en el centro de un portaobjeto limpio 2. Añada una gota de dh 2 O. 3. Cubra la preparación con un cubreobjetos, siguiendo el procedimiento anterior. 4. Observe la preparación al microscopio con un aumento de 10X. Observe los límites de la célula y demás estructuras. Cambie al objetivo de 40X. 5. Retire correctamente la preparación del microscopio (recuerde la práctica pasada) y añada una gota de orceína sin quitar el cubreobjetos (en los bordes de éste), como se muestra en la siguiente figura: papel toalla colorante añada una gota del tinte cerca del borde del cubreobjeto mientras sostiene en el extremo opuesto, una pieza de papel toalla. 6. Limpie el exceso de colorante 7. Coloque nuevamente la muestra en la platina y obsérvela al microscopio con un lente de 10X. Anote las diferencias que observa en presencia del colorante. Cambie al objetivo de 40X. 8. Dibuje e identifique en el reporte todas las estructuras que observa (núcleo, pared celular, etc). No olvide indicar el aumento utilizado en cada dibujo y el tamaño de cada organismo 9. Una vez finalizado el ejercico, limpie cuidadosamente el área de trabajo, revise que los objetivos y (B) Células de hoja de Elodea (planta acuática) 1. Corte una lámina delgada de una hoja joven de Elodea y colóquela en el centro de un portaobjeto limpio 2. Añada una gota de dh 2 O. 3. Cubra la muestra con un cubreobjeto y retire el exceso de agua con papel toalla 10. Observe al microscopio utilizando objetivos de 10X y 40X. Dibuje e identifique en el reporte las siguientes estructuras: pared celular, citoplasma, vacuola central, cloroplasto, núcleo. No olvide indicar el aumento utilizado en cada dibujo y el tamaño de cada organismo 4. Observe el movimiento citoplasmático llamado ciclosis (el citoplasma es transparente pero se nota el movimiento de los cloroplastos). 5. Una vez finalizado el ejercico, limpie cuidadosamente el área de trabajo, revise que los objetivos y
(C) Cromoplastos 1. Corte una lámina delgada de epidermis de chile (Capsicum sp) y colóquela en el centro de un portaobjeto limpio. 2. Añada una gota de dh 2 O. 3. Cubra la muestra con un cubreobjeto y retire el exceso de agua con papel toalla 4. Observe al microscopio utilizando objetivos de 10 X y 40 X. 5. Dibuje e identifique en el reporte las siguientes estructuras: vacuola, granos de almidón, núcleo, cromoplastos, pared celular. No olvide indicar el aumento utilizado en cada dibujo y el tamaño de cada organismo 6. Una vez finalizado el ejercico, limpie cuidadosamente el área de trabajo, revise que los objetivos y. (D) Amiloplastos 1. Corte una lámina delgada de de papa (Solanum tuberosum); y colóquela en el centro de un portaobjeto limpio. 2. Añada una gota de solución de Lugol. 3. Cubra la muestra con un cubreobjetoy retire el exceso de colorante con papel toalla 4. Observe al microscopio utilizando objetivos de 10X y 40X. 5. Dibuje e identifique en el reporte todas las estructuras que observa. No olvide indicar el aumento utilizado en cada dibujo y el tamaño de cada organismo. 6. Una vez finalizado el ejercico, limpie cuidadosamente el área de trabajo, revise que los objetivos y (E) Estomas En las plantas, la función de los estomas es la regulación de la pérdida de vapor de agua y el ingreso de dióxido de carbono. Su estudio se ha centralizado principalmente en el estudio de la transpiración y fotosíntesis. 1. Coloque un pedazo del envés de una hoja de zebrina(tradescantia zebrina) sobre un portaobjeto limpio 2. Cubra la muestra con un cubreobjeto. Con un papel de toalla, limpie el exceso de colorante 3. Observe al microscopio utilizando objetivos de 10X y 40X. Identifique las siguientes estructuras: células oclusivas, ostiolos, cloroplastos, epidermis. 4. Para observar la apertura de los estomas, añada agua carbonatada a la preparación. 5. Utilizando un estereocopio y sobre un portaobjetos, realice cortes transversales seriados y los más delgados posibles de una hoja 6. Añada una gota de agua 7. Cubra la muestra con un cubreobjeto y retire el exceso de agua con papel toalla 8. Observe al microscopio utilizando objetivos de 10X y a 40X. Identifique las siguientes estructuras: epidermis, paránquimas (esponjoso y empalizado), xilema y floema, estomas
9. Una vez finalizado el ejercico, limpie cuidadosamente el área de trabajo, revise que los objetivos y Ejercicio 3 Organismos multicelulares: Células de animales Un grupo de células íntimamente asociadas y que cumplen una función única específica se denomina tejido. Los tejidos animales generalmente se clasifican en tejido epitelial, conectivo, muscular y nervioso. Cada uno de estos tipos de tejidos está formado por células con tamaño, forma y organización característica. EQUIPO Y MATERIALES Microscopio Palillos (mondadientes) Portaobjetos y Cubreobjetos Papel para limpiar lentes Papel toalla Láminas preparadas de tejidos (A) Células epiteliales SOLUCIONES dh 2 O Orceína Azul de metileno 1. Coloque una gota de dh 2 O en el centro de un portabjeto limpio 2. Con ayuda de una paleta o palillo de dientes, frote suavemente un extremo contra el interior de sus mejilas. 3. Remueva el palillo o paleta en la gota de dh 2 O. Coloque un cubreobjetos y con un papel de toalla, limpie el exceso de solución 4. Añada una gota de orceína o azul de metileno, sin quitar el cubreobjetos, siguiendo el procedimiento anterior. Con un papel de toalla, limpie el exceso de colorante 5. Observe la preparación a 10x y luego a 40x. 6. En el reporte haga un esquema de sus observaciones e identifique las distintas estructuras que la componen. 7. Una vez finalizado el ejercico, limpie cuidadosamente el área de trabajo, revise que los objetivos y (B)Tipos de tejidos: epitelial, muscular y nervioso Observe detenidamente cada una de las láminas disponibles en el laboratorio y describa las características de cada tipo de tejido con base en el tipo de célula, tamaño celular, distribución en el cuerpo R E C U E R D E! Limpie completamente el área de trabajo una vez que finalice los experimentos. Revise que los objetivos y Regrese el microscopio a la posición de guardar