lunes, 22 de noviembre de 2010

Importancia de la fotosíntesis

Estructuras que participan en la nutrición autótrofa (raíz, tallo y hoja)

Preguntas generadoras:

  1. ¿Dónde elaboran las plantas su alimento?
  2. ¿Cómo participa la raíz en la nutrición autótrofa?
  3. ¿Qué función desempeña el tallo en la nutrición autótrofa?
  4. ¿Qué función desempeña la hoja en la nutrición autótrofa?

Hipótesis:

Las plantas producen su propio alimento a través de un proceso llamado fotosíntesis que se realiza principalmente en las hojas.
Para que las plantas puedan realizar la fotosíntesis, la raíz obtiene agua y sales minerales del suelo, las cuales son transportadas por el tallo y en las hojas es donde es fabricado si alimento.

Introducción

En la fotosíntesis participan diferentes estructuras vegetales, como la raíz, el tallo y las hojas. Estructuralmente, las raíces y los tallos proporcionan soporte a la planta para mantenerse erguida y anclada al suelo. Las hojas poseen estomas que al abrirse permiten la entrada y salida de gases con la consecuente pérdida de agua a la atmósfera en forma de vapor.
Fisiológicamente, las raíces efectúan la absorción de agua y sales minerales del suelo, necesarios para la síntesis de moléculas orgánicas. Los minerales disueltos son conducidos hacia el tallo y las hojas a través de tejidos vasculares. En su estructura, los tejidos vasculares están formados por células alargadas que permiten la conducción de agua y minerales desde el suelo hacia las hojas (xilema) o de los materiales elaborados en las hojas hacia las raíces (floema). Este eficiente sistema se conoce como “sistema conductor vegetal”.
Las hojas tienen una disposición ordenada en el tallo, lo que les permite capturar de manera eficiente la luz del sol y absorber el dióxido de carbono atmosférico a través de los estomas, que constituyen una importante estructura de intercambio de gases para realizar la fotosíntesis.

Objetivos:

·   Conocer diferentes tipos de raíces.
·   Mostrar la presencia de sistemas conductores en las plantas.
Observar las células estomáticas en hojas vegetales.
Material:
Portaobjetos y cubreobjetos
Navaja o bisturí

Material biológico:

Zanahoria
Raíz de cebolla de cambray
Raíz de ajo. NOTA: Si el ajo no presenta raíces, puedes dejarlo sobre agua sin sumergirlo durante 2 o 3 días.
Tallo y hoja de apio
Raíz, tallo y hoja de betabel
Jugo de betabel
Espinaca
Hoja de lirio

Sustancias:

Agua destilada

Equipo:

Microscopio óptico
Procedimiento:
A. Raíz
Observa los diferentes tipos de raíces y dibújalos. Enseguida haz cortes transversales y procede a observarlos con ayuda del microscopio.

B. Tallo
Realiza un corte transversal del tallo de apio y de la zanahoria y obsérvalos al microscopio con el objetivo de 10x. Con ayuda de un libro trata de identificar las estructuras que observas.
Luego vierte el jugo de betabel en un matraz Erlenmeyer de 500 ml. Corta el extremo inferior del tallo del apio e introduce el apio en el matraz que contiene el jugo de betabel. Deja que el apio permanezca el mayor tiempo posible dentro del jugo de betabel. Una vez que ha transcurrido el tiempo señalado, retira el apio del matraz, quita el exceso de jugo y realiza un corte transversal del tallo que no estuvo sumergido. Obsérvalo al microscopio con el objetivo de 10x ¿Qué observas? ¿Notaste algún cambio en el apio después de haberlo dejado sumergido dentro del jugo de betabel?
Posteriormente realiza cortes transversales de las partes del tallo de betabel que estuvieron sumergidas y obsérvalas al microscopio con el objetivo de 10x. Con ayuda de un libro identifica las estructuras que se observan.
C. Hoja
Realiza preparaciones temporales de la epidermis de la hoja de lirio para observar las células estomáticas. Con ayuda de un libro identifica las células estomáticas y dibújalos.

Resultados:

Elabora dibujos de raíz, tallo y hoja, con los nombres de las estructuras que observaste.

Hoja de lirio
Se pueden ver los estomas.
Betabel


Apio


Apio en jugo de betabel

apio despues de haber estado en el jugo de betabel

En el microscopio pudimos ver los estomas que se presentan en toda la estructura de los vegetales y como reacciono el apio al ser puesto en jugo de betabel

¿Qué se entiende por absorción?

¿Cuál es el papel de las enzimas en la alimentación de los animales?

Digestión de las grasas

Preguntas generadoras:

  1. ¿Cómo actúa la bilis sobre las grasas?
  2. ¿En dónde se produce la bilis?
3.    ¿Cuál es el papel que desempeñan las grasas del alimento, en los animales?
4.    ¿Por qué es necesario que se emulsifiquen las proteínas del alimento?
5.    ¿Qué es la emulsificación de una grasa?

Hipótesis:

Las grasas no se pueden disolver en cualquier tipo de sustancia. Nuestro cuerpo es capaz de producir una sustancia en la cual las grasas pueden dividirse, esta se llama bilis.
La bilis es producida por un órgano de nuestro cuerpo llamado hígado.

Introducción

Las grasas forman parte de los alimentos. El agua es el medio en el que se disuelven muchas de las substancias que forman parte del alimento, las grasas no se disuelven en el agua o se disuelven muy poco. Para que las enzimas digestivas puedan actuar sobre las grasas, es necesario que estas se transformen en pequeñas gotas que se puedan dispersar en el agua, a esta mezcla se le llama emulsión. Existen substancias  que emulsifican las grasas como los detergentes, y un producto del hígado del ser humano, la bilis.
Las moléculas de grasa están constituidas por una cabeza hidrofílica (atraída por el agua) y una cola hidrofóbica (que no se mezcla con el agua). Las moléculas del aceite al agregarse al agua se acomodan como grandes gotas, en las cuales las cabezas se orientan hacia las moléculas de agua y las colas hacia adentro. La substancia emulsificadora como la bilis rompe las grandes gotas en pequeñas, lo que sucede en el intestino delgado. Una vez emulsificadas las grasas actúan sobre ellas la enzima llamada lipasa (enzima digestiva) que separa las cabezas de las colas

Objetivos:

·          Identificar la acción de la bilis sobre las grasas
·          Conocer en que consiste la emulsificación de una grasa
·          Conocer algunas propiedades químicas de las grasas
·          Identificar el inicio de la digestión química de las grasas
·          Comprender que la digestión de los alimentos depende de su composición química.

Material:

3 vasos de precipitados de 250 ml
1 probeta de 100 ml

Material biológico:

Aceite de cocina

Sustancias:

Medicamento que contenga bilis (Onoton)
Agua destilada

Equipo:

Parrilla con agitador magnético
Balanza granataria electrónica

Procedimiento:

Vierte 100 ml de agua tibia en los dos vasos de precipitados. Vierte 5 ml de aceite de cocina en los dos vasos de precipitados. En otro de los vasos de precipitados prepara una solución al 1% de bilis (pesa 1 g de bilis y disuélvelo en 100 ml de agua). A uno de los vasos de precipitados que contiene aceite y agua agréguele 10 ml de la solución de bilis al 1%. Agita ambos vasos de precipitados y observa que sucede, deja de agitar y vuelve a observar que le sucede a las mezclas.

Resultados:

Contenido del tubo
Durante el agitado
(tamaño de las gotas)
1 min después de agitarlo (tamaño de las gotas)
Agua + aceite
Eran gotas grandes y eran muchas.
El aceite quedo en la superficie en una gota muy grande.
Agua + aceite + bilis
Eran muchas gotas chiquitas.
Casi no quedo ninguna gota solo una que otra muy chiquita.
Pudimos observar como la bilis ayuda a que comience el proceso de digestión.

Digestión de la albúmina por “pepsina” industrial

Preguntas generadoras:

1.    ¿Cómo actúa la pepsina sobre las proteínas?
2.    ¿Cómo están formadas las proteínas?
3.    ¿Qué es la pepsina?
4.    ¿Cuál es el papel que desempeñan las proteínas del alimento, en los animales?
5.    ¿Por qué es necesario que se digieran las proteínas del alimento?
6.    ¿Qué es la hidrólisis de una proteína?
7.    ¿Qué papel desempeña el ácido clorhídrico al actuar sobre la pepsina?

Hipótesis:

El acido clorhídrico al actuar sobre la pepsina que es una enzima digestiva, hace que se facilite la degradación (hidrolisis) de las proteínas que están formadas por aminoácidos.

Introducción

El jugo gástrico, elaborado por las glándulas de la mucosa del estómago, contiene ácido clorhídrico libre y dos enzimas: quimosina y pepsina. En realidad ambas son secretadas como proenzimas inactivas, y en presencia del ácido clorhídrico se transforman espontáneamente en enzimas activas.
Durante la digestión de las proteínas (polímeros de aminoácidos) se hidrolizan los enlaces peptídicos de estas moléculas. Este proceso se inicia en el estómago por acción de las pepsinas que rompen las uniones (enlaces peptídicos) a  nivel de los aminoácidos fenilalanina y tirosina, de manera que los productos de la digestión gástrica de las proteínas son polipéptidos de muy diversos tamaños. La mayor parte de la digestión de proteínas se produce en el intestino delgado, donde los productos de la digestión gástrica son hidrolizados hasta aminoácidos, primero por la acción de las enzimas proteolíticas del jugo pancreático y después por las enzimas asociadas a las células de las microvellosidades.
Una reacción característica de los polipéptidos es la reacción de Biuret, las proteínas y los aminoácidos no dan positiva esta reacción 

Objetivos:

·          Identificar la acción de la pepsina sobre las proteínas
·          Identificar los productos de la acción de la pepsina sobre las proteínas
·          Comprender la acción de los jugos gástricos en la digestión química del alimento
·          Conocer cómo se puede activar una enzima

Material:

1 vaso de precipitados de 1000 ml
Papel filtro
1 embudo
1 probeta de 100 ml
1 gradilla
4 tubos de ensayo
4 probetas de 10 ml
Gasas

Material biológico:

Claras de huevo

Sustancias:

Ácido clorhídrico 0.1 N
Reactivo de Biuret
Pepsina

Equipo:

1 balanza granataria electrónica
1 parrilla con agitador magnético

Procedimiento:

Bate la clara de huevo cruda en un litro de agua fría, y llévala hasta la ebullición, sin dejar de batir. Fíltrala. El líquido que se obtiene es una fina suspensión, muy estable, de albúmina desnaturalizada.
Prepara, por otro lado, jugo gástrico artificial, diluyendo en 100 ml de agua, 1 g de jugo gástrico desecado, que se vende en las farmacias bajo la denominación de “pepsina”, nombre que proviene de la enzima principal que contiene.
Prepara en cuatro tubos de ensayo, las siguientes mezclas:
1.    6 ml de albúmina + 6 ml de agua.
2.    6 ml de albúmina + 1,5 ml de agua + 4,5 ml de HCl, 0.1 N.
3.    6 ml de albúmina + 1,5 ml de pepsina + 4,5 ml de agua
4.    6 ml de albúmina + 1,5 ml de pepsina + 4,5 ml de HC1,  0.1 N.
A continuación coloca los tubos a baño María, a 40° C. Algunos minutos más tarde, únicamente en el tubo 4 se producirá un aclarado, esto es consecuencia de la actividad de la pepsina que, en medio ácido, ha hidrolizado a la albúmina.


Resultados:

Contenido del tubo
Reacción Biuret
Albúmina + agua
Tomo un color lila
Albúmina + agua +ácido clorhídrico
Tomo un color morado
Albúmina + pepsina + agua
Tomo un color café
Albúmina + pepsina +ácido clorhídrico
Fue el más oscuro de los 4 tubos de ensayo ya que se puso café oscuro.

Acción de la amilasa sobre el almidón

Preguntas generadoras:

  1. ¿Cómo actúa la amilasa sobre el almidón?
  2. ¿Cómo está formado el almidón químicamente?
  3. ¿Qué es la amilasa desde el punto de vista químico?
  4. ¿Cuál es papel que desempeña el almidón en los animales?
  5. ¿Por qué es necesario para los animales que la amilasa actúe sobre el almidón?

Hipótesis:

La amilasa, denominada también ptialina o tialina, es un enzima hidrolasa que tiene la función de digerir el glucógeno y el almidón para formar azúcares simples, se produce principalmente en las glándulas salivares (sobre todo en las glándulas parótidas) y en el páncreas. Tiene un pH de 7. Cuando una de estas glándulas se inflama aumenta la producción de amilasa y aparece elevado su nivel en sangre. Fue la primera enzima en ser identificada y aislada por Anselme Payen en 1833, quien la bautizó en un principio con el nombre de diastasa.
En pocas palabras, en biología es una enzima presente en la saliva, que hidroliza el almidón de todo alimento.
·         Descompone el almidón
·         Polisacárido – tiene miles de moléculas de glucosa
·         Enzima hidrolasa y tiene un ph de 7
·         Proporciona energía
·         Para convertir una molécula de compleja a simple

Introducción

El almidón es el polisacárido de reserva más abundante en los vegetales y es una fuente importante de azúcares para los animales dentro de los que se encuentra el hombre. La estructura química del almidón permite que al penetrar el yodo en ésta se forme una disolución de color azul violácea intensa característica que permite la identificación positiva del almidón en una disolución. El almidón puede romperse o hidrolizarse por medios químicos o enzimáticos.
La ebullición con ácidos o bases hidroliza los enlaces entre las unidades de glucosa hasta la obtención de las unidades de glucosa individuales. El almidón puede hidrolizarse enzimáticamente por medio de la  amilasa que se encuentra formando parte de la saliva y el jugo pancreático. La amilasa rompe  los enlaces entre los azucares que constituyen al almidón y finalmente después de su acción deja glucosa libre y maltosa

Objetivos:

·          Identificar la acción de la amilasa de la saliva sobre el almidón
·          Identificar los productos de la acción de la amilasa sobre el almidón
·          Caracterizar la digestión enzimática realizada por la secreción de las glándulas salivales.

Material:

Papel filtro
Embudo
5 tubos de ensayo
2 goteros
2 cápsulas de porcelana

Material biológico:

Muestra de saliva

Sustancias:

Agua destilada
Almidón
Reactivo de Benedict
Reactivo de Lugol para almidón

Equipo:

Balanza granataria electrónica
Parrilla con agitador magnético

Procedimiento:

A. Obtención de la enzima amilasa
Después de enjuagar la boca, mastica un trozo de papel filtro  para estimular la salivación. Los líquidos segregados se van pasando a un embudo que tenga un papel filtro, el filtrado se coloca en un tubo de ensayo hasta obtener 1  ml.
La saliva así obtenida se diluye empleando 1ml de saliva y 10 ml de agua destilada, así se obtiene la preparación de enzima base.
Se prepara una solución al 2% de almidón, para lo cual se pesan 2 g de almidón y se disuelven en 100 ml de agua destilada
Se colocan 2 ml de agua destilada en un tubo de ensayo se le agregan 2 ml de la solución de almidón al 2% y 2 ml de la solución base de la enzima. En otro tubo se colocan 2 ml de agua destilada y se le agregan 2 ml de la solución de almidón al 2%.
 Los tubos se colocan en baño maría a 37° C, durante 15 minutos dejando que la amilasa vaya hidrolizando al almidón
Una vez transcurridos los 15 minutos se sacarán los tubos del baño maría y se harán las pruebas del lugol y Benedict
B. Reacciones de lugol para almidón y Benedict
La prueba del yodo o el lugol permite identificar la presencia de almidón, con este reactivo se obtiene un color azul-violeta característico. Toma 1 ml de la disolución de cada uno de los tubos y añade unas gotas de lugol a cada una de ellas. Si no existe la hidrólisis del almidón la prueba será positiva.
La prueba de Benedict permite identificar a los azucares reductores. Toma 1 ml de cada uno de las disoluciones de los tubos y agrégales 1 ml del reactivo de Benedict, enseguida coloca ambos tubos en baño María, si existe hidrólisis del almidón se formará un precipitado rojo ladrillo que indica la presencia de azúcares como la glucosa y la maltosa

Resultados:

Contenido del  Tubo
Reacción de Lugol
Reacción de Benedict
Amilasa+ almidón +agua
Se dio café en la parte del fondo, luego verdoso y en la superficie espuma
El reactivo se quedo en la parte de abajo y la solución en la superficie.
Almidón+agua
Se oscureció, tomo un color negro.
Se convirtió en azul
Amilasa+agua
Se dio de color amarillo
Se dio azul turquesa con espuma en la superficie

Patrones del aparato digestivo en los animales

Preguntas generadoras:

  1. ¿Presentan algunas similitudes los aparatos digestivos de la hidra, planaria y lombriz de tierra?
  2. ¿A qué se deben las diferencias en la complejidad del aparato digestivo de la hidra, planaria y lombriz de tierra?
  3. ¿La estructura y funcionamiento de estos aparatos digestivos tienen algunas semejanzas con los del hombre? ¿A qué se deben?

Hipótesis:

La hidra y la planaria tienen el aparato digestivo incompleto ya que tiene un solo orificio y la lombriz de tierra tiene el aparato digestivo completo (2 orificios) a pesar de que no es exactamente igual al del ser humano tiene muchas semejanzas y las mismas funciones.

Introducción

Los animales multicelulares están formados por complejos sistemas, con una estructura y actividad altamente organizada. Los organismos son capaces de mantener su organización y actividades por largos periodos de tiempo a través del uso apropiado de la energía capturada del ambiente. Los seres vivos pueden adecuar, con límites, su estructura y comportamiento a las condiciones de su ambiente. Estos límites están influidos por la constitución corporal, así como, por las capacidades fisiológicas y bioquímicas,  determinadas en última instancia por la información genética de los organismos.
No obstante la gran diversidad de animales multicelulares es posible distinguir entre ellos ciertas regularidades en cuanto a la estructura y procesamiento del alimento, es a esto lo que llamaremos patrones. Los patrones que los animales presentan en su tubo digestivo están relacionados con sus hábitos alimenticios y con el hecho de que todos son heterótrofos.

Objetivos:

·          Conocer 3 aparatos digestivos de animales con distinto grado de complejidad.
·          Identifique los patrones que se presentan en estos 3 aparatos digestivos.
·          Reconocer las porciones especializadas de los aparatos digestivos.

Material:

·         3 cajas de Petri
·         Estuche de disección
·         1 Gotero
·         Alfileres

Material Biológico:

·         Hidras
·         Daphnia o pulgas de agua
·         Planarias
·         Lombriz de tierra
·         Pedazo de hígado crudo de pollo o res

Sustancias:

·         Parafina
·         Azul de metileno
·         Acetona

Equipo:

·         Microscopio de disección


Procedimiento:

Antes de iniciar la actividad se debe hacer lo siguiente: A la lombriz de tierra se le purga para limpiar el tubo digestivo, colocándola 32 horas antes de realizar la actividad en un frasco con pequeñas bolitas de papel húmedas.
Después de las 32 horas, en una caja de Petri que ya tiene parafina, colocamos a la lombriz de tierra, está se cubre totalmente de agua y se ponen varias gotas de acetona para anestesiar a la lombriz, luego la lombriz se coloca con la parte mas obscura hacia arriba y se le pone un alfiler en la cabeza y otra hasta el final donde se encuentra el ano. Se empieza a abrir la lombriz y a agarrar los extremos con alfileres para poder apreciar bien el interior de está. Ya que la lombriz se encuentra totalmente abierta se lleva al microscopio de disección y así se puede apreciar completamente el aparato digestivo de la lombriz.


Guía de Observación de la alimentación en la Hidra:

Las hidras son depredadoras. Cuando se alimentan, las hidras extienden el cuerpo hasta su máxima longitud y luego lentamente extienden los tentáculos. Los tentáculos son extraordinariamente extensibles y pueden alcanzar de cuatro a cinco veces la longitud del cuerpo. Una vez que la hidra está totalmente extendida, los tentáculos pueden maniobrar lentamente alrededor a la espera de entrar en contacto con una presa adecuada. Una vez un tentáculo hace contacto, se disparan sus condrocitos y, al cabo de 30 segundos la mayoría de los demás tentáculos ya se han unido en el ataque para capturar la a presa; dentro de dos minutos, los tentáculos han rodeado la presa, que es trasladada a la apertura bucal. Dentro de los diez minutos siguientes, la presa han sido encerrada en de la cavidad gastrovascular y se han iniciado la digestión. Después de dos o tres días, los restos indigeridos son expulsados a través de la boca, ya que carece de ano. El comportamiento alimenticio de la hidra es bastante complejo teniendo en cuenta la simplicidad de su sistema nervioso.

Guía de observación de la alimentación en la Planaria.

Las planarias son carnívoras o necrófagas. La mayoría son carnívoras; comen crustáceos pequeños, gusanos e insectos. La planaria posee una faringe musculosa utilizada a la vez para la ingestión y la evacuación de los alimentos, que pueden retraer y evertir. La faringe desemboca de un tubo digestivo ciego (sin ano) con tres (tríclados) o muchas (políclados) ramificaciones que se reparten a lo largo de todo el cuerpo del animal.
El aparato excretor rudimentario está constituido por los protonefridios, compuestos por células flamígeras filtradoras que poseen cilios vibrátiles. Como las planarias tienen muy poco espesor, los desechos metabólicos pasando a través de los delgados tegumentos del animal y pueden ser expulsados por simple difusión. No poseen branquias ni aparato respiratorio y el intercambio gaseoso también se suple por simple difusión.

Guía de observación de la alimentación en la lombriz de tierra.

La ingestión: por acción de los labios y faringe engulle la tierra; de ella aprovecha los restos de materia orgánica (vegetal y animal) de los que se nutre.
Digestión de la lombriz: la tierra con los alimentos pasa por la boca a la cavidad bucal y luego a la faringe donde es humedecida por las secreciones de las glándulas de sus paredes.
De allí continua al esófago, donde se neutraliza la acidez de la tierra por acción de las secreciones de las glándulas calcíferas y luego pasa al buche en donde se almacena
para seguir a la molleja, que tritura los alimentos; de aquí van al intestino en donde sufren la acción de enzimas, producidas por las células glandulares de sus paredes, para luego completarse la digestión.

Resultados