ÁCIDOS NUCLÉICOS PRÁCTICA UNIDAD TEMÁTICA 12 EXTRACCIÓN DE MATERIAL GENÉTICO EN CÉLULAS I. INTRODUCCIÓN. El ADN se denomina ácido desoxirribonucleico, es un polímero formado por dos hebras complementarias de desoxirribonucleótidos, que se unen antiparalelamente. Su función principal, es el almacenamiento de información genética en todas las células. En organismos procariotas, se encuentra en forma libre a nivel citosólico, y en eucariotas puede encontrarse en el núcleo y en otros organelos como mitocondrias y cloroplastos. Existen diferentes variedades de ARN o ácido ribonucleico: mensajero, ribosómico, de transferencia, ARN nucleares y citosólicos pequeños. La estructura química del ARN se conforma por polímeros de ribonucleótidos, con funciones específicas que van desde la transmisión de la información genética hasta la catálisis de reacciones. Las células poseen los dos tipos de ácidos nucleicos, mientras que los virus, por no ser células, únicamente poseen uno ú otro de ellos. En la presente práctica, se pretende extraer ADN de diversos tejidos, utilizando procedimientos y sustancias para aislarlo de los demás componentes celulares. II. OBJETIVOS. Al finalizar el laboratorio el estudiante estará en la capacidad de: 1. Extraer ADN de las células a través de medios físicos y químicos. 2. Identificar la presencia de ADN en diferentes tejidos. 3. Explicar el procedimiento de extracción de ADN y su utilidad en Biología.
III. MATERIALES. APORTADOS POR GRUPO DE APORTADOS POR LA UNIDAD ESTUDIANTES DIDÁCTICA ½ taza de hígado (res o pollo)* 10 ml de alcohol isopropílico frío ½ taza de arvejas frescas* 3 pipetas Pasteur de 3ml ½ taza de fresas* 1 varilla de vidrio ½ de levadura granulada* 2 beakers de 200 ml 2 tubos de ensayo grandes 10 ml de solución tampón refrigerada a 4 filtros de papel para café 4 C 1 tabla de picar 1 sobre de ablandador de carne Guantes descartables * Cada grupo deberá seleccionar uno de los tejidos señalados. IV. CUESTIONARIO PRELABORATORIO. Nota: Resuélvalo ANTES de ingresar al laboratorio 1. Qué es un tejido? 2. Cuál es el material genético de una célula y en qué lugar se localiza? 3. Cuáles son las bases nitrogenadas, clasifíquelas? 4. Cuáles son las azúcares presentes en los ácidos nucleicos?
5. En qué se diferencian un nucleósido de un nucleótido? 6. Cómo se forman los ácidos nucleicos? 7. Qué importancia tienen los ácidos nucleicos en las células? V. PROCEDIMIENTO. A. PREPARACIÓN DEL MATERIAL BIOLÓGICO. El grupo de estudiantes debe preparar el material biológico seleccionado previamente en casa, licuándolo con 30 ml de agua fría, durante 30 segundos a velocidad máxima. Debe mantenerlo en refrigeración hasta utilizarlo en la práctica. 1. Para qué necesita triturar el material vegetal o animal? 2. Por qué se recomienda que el agua esté fría?
B. PREPARACIÓN DE LA SOLUCIÓN TAMPÓN. Esta solución es elaborada por el personal de la sala de preparación de la Unidad Didáctica de Biología de la siguiente manera: Se mezclan 240 ml de agua mineral, 3 gramos de sal, 10 gramos de bicarbonato y 10 ml de jabón líquido, y se dejan reposar en refrigeración a 4 C por 3 horas. 3. Cuál es la función de la solución tampón en el proceso de extracción del material genético? C. EXTRACCIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO. C1. En un tubo de ensayo grande, coloque con ayuda de un gotero descartable, 5 ml del puré de tejido y 10 ml de la solución tampón con otro gotero. C2. Agítelo vigorosamente por 2 minutos. C3. Déjelo en reposo por 10 minutos C4. Coloque el filtro para café en la parte superior de un beaker de 250 ml y vierta el contenido de la mezcla de tejido licuado-tampón Figura 1. Mezcla de tejido licuado-tampón 4. Por qué debe filtrar dicha mezcla? Figura 2. Filtrado de mezcla de tejido licuado-tampón
D. COLECCIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO EXTRAÍDO. D1. Extraiga 5ml del filtrado con un gotero descartable y colóquelo en un tubo de ensayo. D2. Agregue 1 pizca de ablandador de carne. D3. Agregue 5ml de alcohol isopropílico frío deslizándolo con mucho cuidado por las paredes del tubo de ensayo. D4. Deje reposar el tubo verticalmente y observará la formación de un anillo blanco en la porción media del tubo. 5. Cuál es la razón de utilizar ablandador de carne? 6. En el tubo de ensayo se observan dos fases, a qué material corresponde, lo observado en: La porción superior: La porción inferior: VI. REFERENCIAS. Becker, W.,L. Kleinsmith & J. Hardin. (2007). El Mundo de la Célula. 6ª. ed.:pearson Educación, Madrid. Cooper, G. (2004). La Célula. 2ª. ed.: Marbán S.L., Madrid. 685 pp. Karp, G. (2004). Biología Celular y Molecular. Mc Graw-Hill Interamericana, México. 746 pp. Lodish, H., A. Berk, L. Zipursky, P. Matsudaira, D. Baltimore & J. Darrell. (2002). Biología Celular y Molecular. 4ª ed.: Médica Panamericana. 1084 pp.
Manual de Laboratorio de Biología Celular y Molecular. (2010). Facultad de Ciencias Médicas. USAC.
NÚCLEO CELULAR PRÁCTICA UNIDAD TEMÁTICA 13 I. INTRODUCCIÓN. Todas las células necesitan una membrana plasmática, citoplasma y ADN como material genético. En las células eucariotas el ADN está en un núcleo, rodeado por una envoltura formada por dos bicapas lipídicas. El núcleo de la célula eucariota humana contiene varias moléculas de ADN, si estas se pudieran desenrollar y unir extremo con extremo, alcanzaría unos 2 m de largo. Una de las funciones más importantes que realiza el núcleo, es mantener el material genético protegido de las reacciones metabólicas dañinas que ocurren en el citosol; por ejemplo, las que producen radicales libres. Además permite controlar el paso de moléculas como las enzima involucradas en la síntesis de las diferentes variedades de ARN, que luego se utilizarán para la síntesis de proteínas en el citosol. Para hacer tangible el aprendizaje del núcleo celular, se observarán células de cebolla (células vegetales) y células hematológicas humanas (células animales), para hacer una comparación del tamaño, la forma y la coloración de sus núcleos. II. OBJETIVOS. Al finalizar la práctica el estudiante será capaz de: 1. Comprobar la presencia de núcleo en células eucariotas utilizando microscopio óptico. 2. Establecer semejanzas y diferencias morfológicas entre núcleos de células animales y vegetales. 3. Asociar las características morfológicas del núcleo con el proceso de especialización celular y la función que desempeñan.
III. MATERIALES: APORTADOS POR GRUPO DE ESTUDIANTES Una cebolla pequeña 1 bisturí con mango Cinta adhesiva 1 caja de Porta y cubre objetos APORTADOS POR LA UNIDAD DIDÁCTICA Microscopio óptico compuesto Aceite de inmersión Frote de sangre humana teñida con Giemsa Un frasco gotero de Lugol IV. CUESTIONARIO PRELABORATORIO. Nota: Resuélvalo ANTES de ingresar al laboratorio 1. Elabore un dibujo del núcleo y sus partes. 2. Describa las siguientes partes del núcleo: Envoltura nuclear Poro nuclear Lámina nuclear Cromatina
Cromosomas Nucléolos 3. Qué diferencia existe entre una célula mono nucleada y poli nucleada? 4. Cuáles son las células que forman parte de la sangre? 5. Qué diferencia existe entre las células sanguíneas polimorfonucleares y monocitos? 6. Describa el núcleo de las siguientes células: Neutrófilos Eosinófilos Basófilos Linfocitos Monocitos
Fibras musculares esqueléticas 7. Qué células de la sangre humana carecen de núcleo? 8. Qué son células cenocíticas? Investigue un ejemplo. V. PROCEDIMIENTO: A. Observación del núcleo en célula animal. 1. Observe en el microscopio el frote de sangre humana. 2. Localice los glóbulos blancos y observe con objetivo de inmersión: 2.1. Indique la forma, dimensión y posición del núcleo en los diferentes tipos celulares. 3. Localice las células que carecen de núcleo. 4. Dibuje señalando las estructuras observadas y complete el reporte. B. Observación del núcleo en célula vegetal. 1. Haga un corte triangular en el centro de la cebolla con el bisturí, para obtener la epidermis de la parte cóncava del trocito de catáfila. 2. Aplique una gota del lugol sobre la parte central del portaobjetos y coloque la epidermis de la cebolla, cuidando de que la misma no forme pliegues. Cubra con el cubreobjetos. 3. Haga sus observaciones con seco fuerte, elabore sus dibujos señalando las estructuras que observe en el núcleo y complete el reporte de laboratorio. 4. Qué estructuras observa dentro del núcleo?
Preparación: Ocular: Objetivo: Aumento total: Descripción: Preparación: Ocular: Objetivo: Aumento total: Descripción: VI. REFERENCIAS. Audesirk,T., G. Audesirk & B. Byers. 2008. Biología la vida en la Tierra. 8ª. ed.: Pearson Educación, México. Becker, W., L. Kleinsmith & J. Hardin. (2007). El Mundo de la Célula. 6ª. ed.:pearson Educación, Madrid. Cooper, G. (2004). La Célula. 2ª. ed.: Marbán S.L., Madrid. 685 pp. Karp, G. (2004). Biología Celular y Molecular. Mc Graw-Hill Interamericana, México. 746 pp. Lodish, H., A. Berk, L. Zipursky, P. Matsudaira, D. Baltimore & J. Darrell. (2002). Biología Celular y Molecular. 4ª ed.: Médica Panamericana. 1084 pp.