Universidad Nacional del Nordeste Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura

BIOLOGÍA GENERAL Y CELULAR

* 2017 *

Biología General y Celular

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A. PRESENTACIÓN DE LA ASIGNATURA I. Introducción El presente curso de biología general y celular intenta proporcionar al estudiante, al mismo tiempo que un panorama integrador de las ciencias biológicas, una visión esencial de los patrones de estructura, función y organización de los seres vivos. Se procurará que el alumno conozca y aplique el método científico, poniendo especial énfasis en el concepto de que el conocimiento científico es provisorio y sometido a constante revisión. En el transcurso del cursado de la materia se presentará al alumno una visión de los principios básicos de la biología, el origen de la vida, los distintos niveles de organización, la relación entre forma y función, la diversidad de la vida basada en la adaptación al medio, la estructura y ultraestructura celular y las relaciones de los seres vivos entre sí y con el medio ambiente. II.

Objetivos

Al finalizar el cursado de la asignatura, se pretende que el alumno.  Identifique a las organelas de las células procariotas y eucariotas, y sus diferencias funcionales.  Se instruya en el empleo de la terminología básica de las ciencias biológicas, tanto en su expresión gráfica, como escrita y oral.  Conozca los fundamentos, resultados y limitaciones de los principales métodos utilizados para el estudio de las células, sus productos e interacciones.  Revise los conceptos fundamentales de Ecología.  Conozca los sistemas actuales de clasificación y taxonomía de los seres vivos.  Distinga las características fundamentales de los seres vivos, la unidad de sus patrones, la diversidad de formas, su actividad metabólica y su regulación.  Analice las distintas fuerzas evolutivas y sus formas de acción.  Desarrolle del pensamiento reflexivo sobre la base del método científico.  Sea capaz de obtener, seleccionar y registrar la información biológica pertinente. III. Programa Analítico 1. El sistema viviente. Concepto de vida y sus dificultades. El origen de la vida. Características generales de los seres vivos. Principios unificadores de la biología. La biología como ciencia. Composición química de los seres vivos. Compuestos inorgánicos. Compuestos orgánicos. Ácidos nucleicos. Hidratos de carbono. Lípidos. Proteínas. Enzimas. Proteínas globulares y fibrosas. 2. El método científico. Postulados básicos. Observación. Hipótesis. Experimentación. Formas de representación. Registro de datos. Teorías, principios y leyes. La investigación científica. Elaboración del artículo científico. Fuentes de información. 3. Métodos de estudio en biología celular. Microscopio óptico: fundamentos, manejo y mantenimiento. Tipos de microscopios ópticos y aplicaciones. Microscopía electrónica de transmisión y barrido. 4. Características generales de las células. La célula como unidad funcional y estructural de la vida. Teoría celular. Niveles de organización: protoplásmico, celular, tisular, órganos y sistemas. Células procariotas y eucariotas. Características de las células vegetales y animales. Morfología y fisiología de las células. Diferenciación celular. Envejecimiento, degeneración y muerte de las células.

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5. La membrana celular. Composición molecular de las membranas biológicas. Modelos de membranas. Propiedades de las membranas: fluidez, carga eléctrica, asimetría. Permeabilidad de la membrana. Transporte a través de la membrana. Superficie y Pared celular. Diferenciaciones de la membrana. Interacciones de las células entre sí y con las matrices extracelulares. Uniones celulares. 6. Citosol o Matriz citoplasmática. Citoesqueleto: características generales y organización. Microtúbulos. Organoides microtubulares. Microfilamentos. Filamentos intermedios. Movimiento de las células. Cilios y flagelos. 7. Organelos citoplasmáticos. Organelos membranosos y no membranosos. Retículo endoplasmático liso y rugoso. Aparato de Golgi. Ribosomas. Plástidos. Vacuolas. Vesículas con cubierta. Lisosomas. Mitocondrias. Peroxisomas. Descripción y funciones. Endocitosis, fagocitosis y pinocitosis. 8. Núcleo interfásico. Generalidades. Envoltura nuclear. Las bases químicas de la herencia. Estructura del ADN. Modelo de Watson y Crick. Cromatina. Nucleosomas. Empaquetamiento. Proteínas histónicas y no histónicas. Replicación del ADN. Sistemas de reparación. Cromosomas: morfología y estructura. Eucromatina y heterocromatina. 9. Reproducción celular. Ciclo celular. Mitosis como mecanismo de conservación del material genético. Meiosis y reproducción sexual: características, generación de variabilidad. Citocinesis. Control de la división celular. Gametogénesis y reproducción en animales superiores, protozoarios, hongos, gimnospermas y angiospermas. 10. El material genético en acción. ARN: estructura, función y transcripción. Síntesis, regulación y maduración del ARN mensajero. Síntesis de ARN ribosómico y ARN transferencia. Composición del nucléolo. Código genético. Síntesis de proteínas. Traducción del ARN mensajero. Ribosomas. Ensamblaje de los ribosomas. Control de la expresión de los genes. 11. Principios de herencia de caracteres. Leyes de Mendel. Dominancia, codominancia y recesividad. Genotipo y fenotipo. Teoría cromosómica de la herencia. Nociones de alelos múltiples e interacción génica. Los mecanismos genéticos de recombinación. Sistemas sexuales. El sexo en los animales y en las plantas. Tipos principales de sistemas de determinación del sexo. 12. Mecanismos de evolución. Individuos y poblaciones. Fuerzas evolutivas: mutación, selección natural, deriva genética, migración. Principales teorías evolutivas: lamarckismo, darwinismo, mutacionismo, la síntesis moderna, saltacionismo. Pruebas de la evolución. Origen y evolución de las especies. Mecanismos de aislamiento reproductivo. Modelos de especiación. Divergencia. Convergencia. Radiación adaptativa y evolución paralela. 13. Clasificación de los seres vivos. Taxonomía y filogenia. Jerarquías taxonómicas y árboles evolutivos. El sistema binario de nomenclatura. Homologías y analogías. Reinos: Monera, Protista, Fungi, Plantae, Animalia. 14. Ecología. Niveles de organización de la naturaleza. Biomas. Ecosistemas. Flujo de energía. Ciclos biogeoquímicos: ciclo del agua, carbono, nitrógeno y fósforo. Clasificación de ambientes. Interacciones: simbiosis, parasitismo, comensalismo, competencia, depredación. Estrategias de reproducción. Conservación de la naturaleza. Manejo de recursos naturales.

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IV. Bibliografía General Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Pub. Inc., New York. Avers, C. J. 1991. Biología Celular. Ed. Iberoamérica, México. Castro, R. J., M. Handel & G. B. Rivolta. 1994. Actualizaciones en Biología. 13º edición. Ed. Eudeba, Buenos Aires. Cortés, F. 1980. Histología Vegetal Básica. 1º edición. Ed. Blume, Madrid. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1987. Invitación a la Biología. Ed. Médica Panamericana, México. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1993. Biología. 5º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. De Robertis, M. F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. 12º edición. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Fawcett, D. W. 1987. Tratado de Histología. 11º edición. Ed. McGraw-Hill-Interamericana, Madrid. Karp, G. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México. Lodish, H., A. Berk, S. L. Zipursky, D. Baltimore & J. Darnell. 2002. Biología Celular y Molecular. 4º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Morales, C. B. 1988. Manual de Ecología. Instituto de Ecología. U.M.S.A, La Paz. Pianka, E. R. 1989. Ecología evolutiva. Ed, Omega, Barcelona. Stebbins, G. L. 1978. Procesos de la evolución orgánica. Ed. Prentice Hall International, Madrid. Strickberger, M. W. 1978. Genética. 2º edición. Ed. Omega, Barcelona. Sutton, B. & P. Harman. 1976. Fundamentos de ecología. Ed. Limosa S.A., México. Suzuki, D. T., A. J. Griffiths & R. C. Lewontin. 1986. An introduction to genetic analysis. Ed. Freeman & Co., New York. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México. V. Bibliografía Específica Anfinsen, C. B. 1963. Bases moleculares de la evolución. Ed. Eudeba, Buenos Aires. Barnes, R. D. 1989. Zoología de los Invertebrados. 5º edición. Ed. Interamericana, México. Beadle, G. W. 1961. Las bases físicas y químicas de la herencia. Ed. Eudeba, Buenos Aires. Bianchi, N. O. 1978. Duplicación cromosómica y heterocromatina a nivel molecular citológico. OEA. Serie de Biología. Monografía Nº 19. Bunge, M. 1987. La ciencia, su método y filosofía. Ed. Siglo XX, Buenos Aires. Burns, G. W. 1983. The science of genetics: An introduction to heredity. Ed. Macmillan & Co., New York. Chani, J. M. 1992. Guía de campo para el estudio de los vertebrados. Miscelánea 88. Fundación “Miguel Lillo”, Tucumán. Dobzhansky, T., F. J. Ayala, G. L. Stebbins & J. W. Valentine. 1980. Evolución. Ed. Omega, Barcelona. Erickson, J. 1992. La vida en la tierra, origen y evolución. Ed. McGraw-Hill, Madrid. Geymonat, L. 1988. El pensamiento científico. Ed. Eudeba, Buenos Aires. Griffiths, A. J. F., J. H. Miller, D. T. Suzuki, R. C. Lewontin & W. M. Gerbart. 1996. An Introduction to Genetic Analysis. 6º edición. Ed. Freeman & Co., New York. Lacadena, J. R. 1988. Genética. Ed. Agesa, Madrid. Lacadena, J. R. 1996. Citogenética. 1º edición. Ed. Complutense, Madrid. Lewin, B. 1990. Genes. 4º edición. Ed. Oxford University Press, London. Puertas, M. J. 1992. Genética: fundamentos y perspectivas. 1º edición. Ed. McGraw - Hill

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Interamericana, Madrid. Ramada, F. 1977. Elementos de ecología aplicada. Ed. Mundi-Prensa, Madrid. Sanchez-Monge, E. & N. Jouve. 1989. Genética. Ed. Omega, Barcelona. Simpson, G. 1961. El sentido de la evolución. Ed. Eudeba, Buenos Aires. Stern, C. 1963. Principios de genética humana. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Thompson, J. S. & M. W. Thompson. 1977. Genética humana. Ed. Salvat, Buenos Aires. VI. Programa de Examen Bolilla 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Temas 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

6 7 8 9 10 8 9 7 8 6 7 10 6 10 9

11 12 13 14 11 12 13 14 11 12 13 14 11 12 13

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B. ORGANIZACIÓN DE LA ASIGNATURA I. Personal Docente Profesor Adjunto a/c Dr. Massimiliano Dematteis Jefes de Trabajos Prácticos Dr. Juan Manuel Coronel Dra. Silvina Garralla Dra. María de las Mercedes Sosa Auxiliar de Primera Dra. María Betiana Angulo II. Características Generales El curso de Biología General y Celular se desarrolla durante el segundo cuatrimestre del año y tiene un total de 16 semanas de duración. La asignatura está destinada a los alumnos del 1º año de las carreras de Bioquímica, Licenciatura en Ciencias Químicas y Profesorado en Ciencias Químicas y del Ambiente, siendo de carácter obligatorio. El dictado comprende la realización de clases teóricas y prácticas, realizándose 3 evaluaciones parciales con sus respectivos recuperatorios y un recuperatorio extraordinario. III. Clases Teóricas Las clases teóricas están destinadas al conjunto de los alumnos y constituyen una actividad no obligatoria, dónde se desarrollan los aspectos fundamentales y la orientación general de la materia. Para facilitar la comprensión de los contenidos desarrollados durante las clases teóricas, es importante la lectura o estudio previo de los temas dictados. IV. Clases Prácticas Las prácticas de laboratorio o trabajos prácticos son una actividad obligatoria para todos los alumnos inscriptos y se desarrollan dos veces por semana, guiados por uno o más auxiliares de docencia. Las bases conceptuales de los temas de los trabajos prácticos son desarrolladas previamente en las clases teóricas. Para poder integrar los conocimientos teóricos y prácticos, que conduzcan a la comprensión global de la materia, es imprescindible que los alumnos concurran a los trabajos prácticos habiendo estudiado o preparado previamente el tema a desarrollar. Las clases tendrán una duración aproximada de 1,45 horas, aunque ocasionalmente algunos prácticos puedan demandar mayor o menor cantidad de tiempo. Los temas a desarrollar en los prácticos, así como los materiales necesarios y actividades, se detallan en la guía de trabajos prácticos. Al final de cada práctico, en la guía de actividades prácticas se incluyen referencias bibliográficas a las que el alumno podrá recurrir para aclarar conceptos o estudiar el tema. Para cada clase práctica el alumno deberá concurrir conociendo la finalidad del trabajo y trayendo la guía de trabajos prácticos y los materiales necesarios mencionados en la misma. Se recomienda el uso de guardapolvo o chaquetilla durante los prácticos, pero su empleo no es obligatorio. La realización de cada trabajo práctico implica la comprensión de los principios teóricos del fenómeno en estudio, el adiestramiento manual del alumno, la práctica en el manejo instrumental y entrenamiento en la presentación de datos e interpretación de

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resultados. Al finalizar cada trabajo práctico, el alumno deberá entregar en forma individual las actividades realizadas durante la clase para su evaluación (ilustraciones, respuestas del cuestionario, problemas resueltos, etc.). Si dicho informe se presenta en estado deficiente o incompleto se considerará que no ha cumplido con la clase práctica. Igualmente, cuando el alumno se encuentre ajeno al trabajo, sea por ignorar los fundamentos teóricos de la actividad o por permanecer inactivo en la práctica, se considerará que no ha cumplido esa clase práctica. Las clases prácticas se desarrollaran en comisiones, realizándose el trabajo en tres etapas: a. Al comenzar cada clase se realizará un coloquio, en dónde se formularán preguntas escritas u orales sobre el tema a desarrollar con el objeto de evaluar el nivel de conocimientos de cada uno de los estudiantes. La aprobación de esta evaluación es obligatoria para poder realizar la respectiva clase práctica. b. Posteriormente se realizará una exposición teórica del tema a los efectos de remarcar los fundamentos del mismo y despejar aquellas dudas que pudieran haber quedado de la lectura previa. c. Luego se realizarán los trabajos de laboratorio o ejercicios de resolución de problemas, que serán desarrollados por los alumnos en forma individual o grupal, según lo indique el auxiliar docente. Al mismo tiempo, las diferentes experiencias de laboratorio serán discutidas en forma grupal para generar un ámbito de intercambio de ideas. Luego de realizada la clase los alumnos entregarán los trabajos realizados para su evaluación. V. Materiales para los Trabajos Prácticos Para la realización de las actividades prácticas durante el cuatrimestre, los alumnos deberán proveerse de los siguientes materiales: agujas de disección pinza de punta fina 1 tijera recta bisturí u hoja para cortar lápiz negro carpeta con hojas blancas tamaño oficio goma de borrar plasticola o adhesivo para papel regla milimetrada 10 portaobjetos 10 cubreobjetos 2 trozos de tela para limpieza de portaobjetos papel secante de ± 10 cm x 10 cm Los alumnos deben disponer de estos elementos para el cursado de la materia, pero no llevarlos a cada clase práctica. Los materiales que deben llevar a cada trabajo práctico se detallan en la guía de actividades de laboratorio. VI. Evaluaciones Estarán destinadas a determinar el grado de comprensión de los diferentes temas por parte de los alumnos y evaluar el grado en que los objetivos propuestos por la asignatura se cumplen. a.- Evaluaciones de las Actividades Prácticas: tienen como objetivo determinar si el grado de comprensión de los fundamentos del tema es satisfactorio y verificar si el alumno es capaz de aplicar dichos conocimientos en la resolución de problemas hipotético-deductivos. La evaluación de las mismas se realizará a partir de los trabajos o problemas realizados por los alumnos, que serán entregados al finalizar cada clase. b.- Evaluaciones Parciales: se realizarán tres evaluaciones parciales, que comprenderán temas estrechamente relacionados, cuya comprensión es fundamental para la correcta

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asimilación de los temas posteriores. Los parciales tendrán como objetivo fundamental evaluar la capacidad de análisis y de las diferentes situaciones que pudieran plantearse. Todos los parciales se desarrollarán por escrito y serán de respuesta u opciones múltiples (multiple choice). Los parciales se considerarán aprobados con una calificación de 6 (seis) o superior. Dentro de los 7 días posteriores a cada evaluación se realizará el recuperatorio correspondiente, el cual tendrá modalidad escrito y con preguntas a desarrollar. VII. Regularización de la Asignatura Serán considerados alumnos regulares los que cumplieran con las siguientes exigencias: a) Alcanzar el 75 % de asistencia en las clases prácticas. b) Aprobar el 75% de las clases prácticas. c) Aprobar el 100% de las evaluaciones parciales con calificación 6 (seis) o superior. Los alumnos que no alcanzaran al 75% de aprobación de las clases prácticas o no aprobaran los parciales con un mínimo de 6 (seis) serán considerados alumnos libres. VIII. Horarios de Consultas Las consultas que quieran realizar los alumnos, tanto sobre temas teóricos como prácticos, las deberán efectuar al Profesor responsable de la asignatura los días martes y jueves de 13-14 hs., previo al inicio de las clases teóricas. Cualquier duda que surgiera los días restantes, las consultas podrán ser realizadas en el Instituto de Botánica del Nordeste, Sargento Cabral 2131, Corrientes, de 8 a 10 hs. IX. Cronograma de Actividades Clases teóricas: Clase

Fecha

Módulo/Tema

Docente/s

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15/08/17

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24/08/17

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Concepto de vida y sus dificultades. El origen de la vida. Características generales de los seres vivos. Principios unificadores de la biología. La biología como ciencia. Composición química de los seres vivos. Compuestos inorgánicos y orgánicos. Ácidos nucleicos. Hidratos de carbono. Lípidos. Proteínas. Enzimas. Método Científico. La investigación científica. El artículo científico. Fuentes de información. Métodos de estudio en biología celular. Microscopio óptico. Tipos y aplicaciones. Microscopía electrónica de transmisión y barrido. Técnicas cito-histológicas. Características de las células. Teoría celular. Niveles de organización. Morfología y fisiología. Diferenciación celular. Envejecimiento y muerte de las células. La membrana celular. Composición molecular. Modelos de membranas. Propiedades de las membranas. Permeabilidad de la membrana. Transporte a través de la membrana. Superficie y Pared celular. Diferenciaciones de la membrana. Interacciones de las células. Uniones celulares.

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05/09/17

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07/09/17

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12/09/17 14/09/17

12

19/09/17

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21/09/17

14

26/09/17

15

28/09/17

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03/10/17

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10/10/17 12/10/17

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Citosol o matriz citoplasmática. Citoesqueleto. Microtúbulos. Organelos microtubulares. Filamentos intermedios. Microfilamentos. Cilios y flagelos Organelos citoplasmáticos. Organelos membranosos y no membranosos. Retículo endoplasmático liso y rugoso. Aparato de Golgi. Ribosomas. Plástidos. 1º Parcial - 14-16 hs. - Aula Magna Vacuolas. Vesículas con cubierta. Lisosomas. Mitocondrias. Peroxisomas. Descripción y funciones. Endocitosis, fagocitosis y pinocitosis. Núcleo interfásico. Envoltura nuclear. Estructura del ADN. Modelo de Watson y Crick. Cromosomas. Cromatina. Replicación del ADN. Reproducción celular. Ciclo celular. Mitosis como mecanismo de conservación del material genético. Citocinesis. Control de la división celular. Meiosis y reproducción sexual. Gametogénesis y reproducción en animales superiores, protozoarios, hongos, gimnospermas y angiospermas. El material genético en acción. Síntesis, regulación y maduración del ARN mensajero. Síntesis de ARN ribosómico y ARN transferencia. Composición del nucléolo. Código genético. Síntesis de proteínas. Traducción del ARN mensajero. Ribosomas. Control de la expresión de los genes. Principios de herencia de caracteres. Leyes de Mendel. Genotipo y fenotipo. Teoría cromosómica de la herencia. Nociones de alelos múltiples e interacción génica. 2º Parcial - 14-16 hs. - Aula Magna Mecanismos genéticos de recombinación. Sistemas sexuales. El sexo en los animales y en las plantas. Tipos principales de sistemas de determinación del sexo. Mecanismos de evolución. Fuerzas evolutivas. Principales teorías. Pruebas de la evolución. Aislamiento reproductivo. Especiación. Clasificación de los seres vivos. Taxonomía y filogenia. Jerarquías taxonómicas y árboles evolutivos. El sistema binario de nomenclatura. Homologías y analogías. Reinos: Monera, Protista, Fungi, Plantae, Animalia. Características de cada uno. Principales grupos de animales y plantas. Ecología. Biomas. Ecosistemas. Flujo de energía. Ciclos biogeoquímicos. Interacciones. Estrategias de reproducción. Conservación de la naturaleza. Recursos naturales. 3º Parcial - 14-16 hs. - Aula Magna

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Clases Prácticas: Clase

Semana

Módulo/Tema

1

14/08/17-18/08/17

1. Composición química de seres vivos

2

14/08/17-18/08/17

1. Ácidos Nucleicos

3

21/08/17-25/08/17

2. Método Científico

9

Docente/s Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel

Biología General y Celular

4

21/08/17-25/08/17

2. El artículo científico

5

28/08/17-01/09/17

3. Microscopía

7

28/08/17-01/09/17

4. La célula

8

04/09/17-08/09/17

4. Niveles de organización celular

9

04/09/17-08/09/17

5. Membrana plasmática

10

11/09/17-15/09/17

5. Transporte de membrana

11

11/09/17-15/09/17

6. Citoesqueleto

12

18/09/17-22/09/17

6. Movimiento celular

13

18/09/17-22/09/17

7. Organelos citoplasmáticos

14

25/09/17-29/09/17

7. Estructura de organelos membranosos

15

25/09/17-29/09/17

8. Estructura y función de cromosomas

16

02/10/17-08/10/17

8. Cariotipo

17

02/10/17-08/10/17

9. Mitosis

18

09/10/17-15/10/17

9. Meiosis y reproducción sexual

19

09/10/17-15/10/17

10. Acción génica y Código genético

Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel

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Biología General y Celular

20

17/10/17-22/10/17

11. Ley de la segregación

21

17/10/17-22/10/17

11. Ley de la segregación independiente

22

23/10/17-29/10/17

12. Evolución y Selección natural

23

23/10/17-29/10/17

13. Métodos taxonómicos

24

30/10/17-03/11/17

13. Clasificación de los seres vivos

25

30/10/17-03/11/17

14. Interacciones en las comunidades

Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana Sosa, María de las Mercedes Coronel, Juan Manuel Garralla, Silvina Susana Angulo, María Betiana

Parciales Actividad 1º Examen parcial Recuperatorio 1º examen parcial 2º Examen parcial Recuperatorio 2º examen parcial 3º Examen parcial Recuperatorio 3º examen parcial Recuperatorio Extraordinario

Fecha 12/09/17 19/09/17 10/10/17 17/10/17 02/11/17 09/11/17 14/11/17

Horario 14-16 12-14 14-16 12-14 14-16 14-16 14-16

Docente responsable Dematteis, Massimiliano Dematteis, Massimiliano Dematteis, Massimiliano Dematteis, Massimiliano Dematteis, Massimiliano Dematteis, Massimiliano Dematteis, Massimiliano

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Biología General y Celular

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TRABAJOS PRÁCTICOS

Biología General y Celular

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Trabajo Práctico Nº 1 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS Los seres vivos desde las bacterias a los seres humanos, incluyendo los modelos celulares básicamente diferentes en su morfología y fisiología, poseen entre ellos a pesar de sus diferencias los mismos compuestos químicos fundamentales. De los 92 elementos naturales de la tierra, solo 6 constituyen aproximadamente el 99% de todos los tejidos vivos. Estos son carbono, hidrógeno, oxígeno, fósforo y azufre (CHNOPS). La composición bioquímica tipo, común a todos los seres vivos es la siguiente: Inorgánicos 81,5%

Agua Iones minerales

80% 1,5%

Orgánicos 18,5%

Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

0,5 – 1% 2 – 5% 10 – 12 % 1 – 2%

Composición bioquímica presente en algunos tipos de organismos: Vitaminas Hormonas Pigmentos En las células se encuentran sustancias constituidas por átomos de carbono unidos entre sí, que pueden llegar a formar largas cadenas. Los carbonos se asocian con hidrógeno, oxígeno y en ocasiones con nitrógeno, azufre y los otros elementos químicos minoritarios. La célula viva tiene la capacidad de producir compuestos orgánicos a partir de moléculas sencillas, por ejemplo generar glucosa en complejos procesos de síntesis y luego revertirlos para abastecerse de energía. Los compuestos orgánicos presentes en los seres vivos son los hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Algunos de estos son componentes estructurales de las células, otros suministran energía y otros regulan el metabolismo. Los hidratos de carbono y los lípidos son las principales fuentes de energía química de la mayoría de los seres vivos. Las proteínas actúan como elementos estructurales, como catalizadores de reacciones químicas y como reguladores de procesos celulares. Los ácidos nucleicos son los responsables de almacenar y transferir información, que es utilizada para la síntesis de proteínas y otros compuestos. Objetivos  

Comprender la importancia de los distintos compuestos químicos en la estructura y fisiología de los seres vivos. Reconocer los diferentes métodos que pueden ser aplicados a la detección de los compuestos orgánicos

Conocimientos Teóricos Necesarios  Funciones de los lípidos e hidratos de carbono en las células.  Estructura general de lípidos e hidratos de carbono

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Detección de Lípidos Los lípidos son un grupo de moléculas que se caracteriza por ser insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos, además poseen una gran cantidad de enlaces carbonohidrógeno. Son compuestos ternarios formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, pueden presentar fósforo y azufre, y son químicamente heterogéneos. Se oxidan con facilidad, liberando gran cantidad de energía, pero no siempre se descomponen hasta moléculas sencillas cuando se desdoblan los glúcidos. Constituyen una reserva energética importante de las células y son componentes estructurales destacados. Las moléculas de las grasas y los aceites están compuestas por tres ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol. Los ácidos grasos son largas cadenas de carbono e hidrógeno con una función ácido en un carbono primario. La naturaleza de los ácidos grasos determina que la grasa de los animales sea sólida y los aceites de las plantas sean líquidos. Dentro de este grupo se encuentran por ejemplo, los fosfolípidos y el colesterol que forman parte de la membrana plasmática celular, las ceras, algunas hormonas sexuales, varios pigmentos y la provitamina A. Materiales      

Portaobjetos y cubreobjetos Leche descremada y entera Agua destilada Tres tubos de ensayo Éter de petróleo Solución de Sudán III

Procedimiento 1. Numerar tres tubos de ensayo. 2. En el tubo Nº 1 colocar: 4 ml de agua destilada + 2 ml de éter + 2 gotas de Sudán III. 3. En el tubo Nº 2 poner: 4 ml de leche + 2 ml de éter + dos gotas de Sudán III. 4. En el tubo Nº 3 se debe agregar: 4 ml de leche descremada + 2 ml de éter + dos gotas de Sudán III. 5. Agitar enérgicamente cada uno de los tubos y esperar a que decante la mezcla formada. 6. Observar lo ocurrido en todos los tubos. 7. Tomar una gota de la parte superior (sobrenadante) de los tubos 2 y 3. 8. Colocar la gota sobre un portaobjetos, poner el cubreobjetos y observar en el microscopio. Actividades 1. Describir las observaciones realizadas luego del paso Nº 5. 2. Esquematizar lo observado en el microscopio. 3. Interpretar los resultados. El Sudán III es un colorante liposoluble que se une a los lípidos presentes en la muestra permitiendo su identificación. El éter de petróleo se agrega a la muestra para extraer los lípidos presentes en ella. Luego de la agitación y posterior decantación, forman un anillo coloreado en la parte superior del tubo. Al observar una gota al microscopio, se ven los liposomas que han englobado al colorante. Detección de almidón Los azúcares, glúcidos o hidratos de carbono son compuestos formados por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Representan la principal fuente de energía de los organismos y

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además son parte de la extensa variedad de componentes estructurales de la pared celular y de las sustancias intercelulares. De acuerdo al número de moléculas que la componen, se clasifican en: monosacáridos, disacáridos, trisacáridos, oligosacáridos (de cuatro a diez), polisacáridos (más de diez). Estos junto con las proteínas y los ácidos nucleicos forman las macromoléculas. Entre estos compuestos se encuentran la glucosa, fructosa, sacarosa, almidón, glucógeno, celulosa, quitina, etc. Materiales     

Almidón de origen vegetal, suspendido en agua al 10 %. Reactivo de Lugol (Iodo en solución de Ioduro de potasio). Tres tubos de ensayo. Papa, arroz, trigo, etc. Agua destilada.

Procedimiento 1. Rotular con números los tres tubos de ensayo. 2. Agregar al Tubo 1: 4 ml de agua destilada + tres gotas de solución de Lugol. 3. Al Tubo 2 incorporar 4 ml de suspensión de almidón al 10% + tres gotas de Lugol. 4. En el Tubo 3 poner 4 ml de agua destilada + cantidad necesaria de arroz, trigo o raspado de papa + tres gotas de Lugol. 5. Agitar los tres tubos durante unos segundos. 6. Observar, dibujar e interpretar los resultados. Las moléculas de yodo se intercalan en los bucles de la hélice de amilosa formando un complejo de color azul-violáceo. Con los resultados observados, elabore un informe sintético detallando las sustancias detectadas, los reactivos utilizados y las características de la reacción. Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1987. Invitación a la Biología. Ed. Médica Panamericana, México. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1993. Biología. 5º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. De Robertis, M. F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. 12º edición. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Karp, G. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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Trabajo Práctico Nº 2 ÁCIDOS NUCLEICOS Los ácidos nucleicos son macromoléculas de gran importancia biológica, debido a que contienen la información para codificar la síntesis de proteínas. Todos los organismos vivos contienen ácidos nucleicos en forma de ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN); algunos virus contienen solo ADN y otros solo ARN. Los ácidos nucleicos resultan de la polimerización de nucleótidos. Los nucleótidos son las unidades estructurales de los ácidos nucleicos y están formado por tres subunidades: una base nitrogenada ligada a un azúcar (pentosa), que se combina a su vez con una molécula de ácido fosfórico. Las pentosas pueden ser la ribosa en el ARN o la desoxirribosa en el ADN. Las bases nitrogenadas son moléculas cíclicas y están formadas por carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. Existen dos tipos de bases nitrogenadas, las pirimídicas que se llaman citosina, timina y uracilo; y las púricas que son la adenina y la guanina. Las bases pirimídicas están formadas por una sola molécula cíclica, mientras que las púricas tienen dos anillos fusionados en su molécula. Las bases púricas se encuentran en todos los ácidos nucleicos, en cambio la timina se halla solo en el ADN y el uracilo solo en el ARN, salvo contadas excepciones. Los nucleótidos se unen entre sí formando enlaces entre el fosfato de uno y la pentosa del siguiente, formando largos polímeros que están integrados solo por ribonucleicos en el ARN o desoxirribonucleicos en el ADN. Las funciones de ambos tipos de ácidos nucleicos están vinculadas a la codificación de la información genética y la síntesis de proteínas. Objetivos  

Comprender la importancia del ADN en los organismos vivos Identificar ADN mediante la reacción de Feulgen

Conocimientos Teóricos Necesarios  Estructura y funciones del ADN Materiales     

Portaobjetos y cubreobjetos 2 Pinzas de disección Papel secante 1 Aguja histológica Elementos de dibujo

Procedimiento 1. Colocar las raíces previamente pretratadas y fijadas en un tubo de ensayo con ácido clorhídrico 1N. 2. Incubar en baño maría a 60°C durante 8 minutos. 3. Pasar las raíces a otro tubo de ensayo que contenga reactivo de Schiff. 4. Inmediatamente después, colocar el tubo en cámara oscura durante unos 20 o 30 minutos. Luego de transcurrido ese lapso controlar las raíces y verificar si han tomado color. 5. Una vez realizada la técnica de Feulgen se podrá observar coloreada en color violeta la zona de activo crecimiento de la raíz. 6. Colocar las raíces bajo la lupa e ilustrar detalladamente lo observado. 7. Bajo la lupa, en primer lugar se deberá retirar la cofia de la raíz (que cubre la región

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meristemática). 8. Posteriormente se debe cortar una solamente la parte coloreada que corresponde al ápice de la raíz (unos 2 o 3 mm). 9. Una vez cortado el extremo se debe colocar sobre un portaobjetos y agregarle una gota de orceína acética o ácido acético. 10. Macerar suavemente la región meristemática utilizando una varilla de vidrio o la parte posterior de una aguja histológica. 11. Por último colocar el cubreobjetos y realizar el aplastado o squash. 12. Observar en el microscopio el aspecto de las células y esquematizar una que se encuentre en división. Es importante tener cuidado con el reactivo de Schiff porque colorea todo tipo de elemento, por ello se debe utilizar una pinza específica para cada caso. La hidrólisis ácida extrae las purinas a nivel de la unión desoxirribosa purina del ADN y de esa manera libera los grupos aldehídos de la desoxirribosa. Los grupos aldehídos libres reaccionan con el reactivo de Schiff. Cuando se aplica a la célula, la reacción es positiva en el núcleo y negativa en el citoplasma. El nucleolo es Feulgen negativo. Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1987. Invitación a la Biología. Ed. Médica Panamericana, México. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1993. Biología. 5º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. De Robertis, M. F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. 12º edición. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Karp, G. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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Trabajo Práctico Nº 3 MÉTODO CIENTÍFICO El objetivo de toda ciencia radica en brindar explicaciones para los fenómenos observados y establecer principios generales que permitan predecir las relaciones entre estos y otros fenómenos. Estas explicaciones y generalizaciones se logran por un tipo de sentido común organizado que se denomina método científico, pero es difícil reducir este método a un conjunto de reglas que puedan aplicarse a todas las ramas de la ciencia. Uno de los postulados básicos del método científico es el no aceptar nunca un hecho por la simple razón que alguien lo afirme. El científico es siempre escéptico y necesita confirmar las observaciones. La esencia del método científico consiste en el planteamiento de preguntas y búsqueda de respuestas, pero las preguntas deben tener carácter científico, es decir se deben originar en experimentos y observaciones, lo mismo que las respuestas; además deben ser susceptibles de comprobación en experimentos y observaciones posteriores. La base del método científico es la observación cuidadosa y precisa, con experimentos lo más libre posible de variantes, con testigos adecuados, lo más cuantitativo posible. Las observaciones y experimentos luego se analizan o simplifican para observar cierto orden y descubrir posibles interacciones entre las partes. Sobre la base de esas observaciones, el científico elabora una hipótesis para establecer relaciones de causa a efecto entre los distintos fenómenos. Las predicciones a partir de la hipótesis pueden así probarse por medio de otros experimentos. La observación debe repetirse con cierta modificación del experimento para llegar a otra forma de relación buscada, o con una técnica diferente. Si se asegura la validez de la observación, la hipótesis se descarta o corrige en función del nuevo resultado. No siempre cada observación está de acuerdo o en desacuerdo con la hipótesis de una manera tajante, por ello no se las establece como verdad absoluta y universal ya que constantemente se mejoran o complican. Es decir que se considera a la hipótesis como la más próxima a la verdad en circunstancias determinadas. Cuando se ha planteado una hipótesis para explicar algunos hechos, puede recurrirse a la lógica clásica para deducir sus consecuencias. Sobre la base de estas deducciones se pueden predecir los resultados de otras observaciones y experimentos, sometiendo a prueba la hipótesis y viendo si se permite o no predicciones válidas. Cuando la hipótesis es una simple generalización, es importante examinar más ejemplos para ver si es válida la generalización. Una hipótesis apoyada en muchas observaciones y experimentos distintos se transforma en una teoría. Una buena teoría relaciona hechos que parecían dispares y sin explicación común; puede predecir nuevos hechos y sugerir nuevas relaciones entre los fenómenos. Además aclara y simplifica la comprensión de los fenómenos naturales. Objetivos  

Comprender las bases del método científico. Conocer las particularidades y pasos o instancias del método científico.

Conocimientos Teóricos Necesarios  Método científico: concepto e importancia.  Pasos del método científico. Actividades 1. Identifique en el siguiente párrafo todos los pasos del método científico:

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En 1668, el médico Florencio Francisco Redi (1621-1697) escribía que [... creyó al principio que todos los gusanos que se hallan en los alimentos procedían de las moscas, y no de la putrefacción.] [Me confirmo en ello observando que antes de que la carne se agusanara, andaban por ahí moscas idénticas a las que más tarde creaban en ellas. Vana es la creencia no confirmada por experimentos.] [Por eso puse una culebra (muerta), algo de pescado y una tajada de ternera en cuatro garrafas grandes y de ancha abertura, que cerré y selle. Luego llene de la misma manera otras tantas garrafas, pero las deje abiertas y salían de ellas. La carne y el pescado que contenían se agusanaron. En las garrafas cerradas no había gusanos, a pesar de que el contenido se hallaba putrefacto y hediondo. En la parte de afuera, sobre las garrafas cerradas se veían cresas (moscas) que se afanaban por entrar a través de algunas de las rendijas.] [De esta manera, pues, que la carne de los animales muertos no puede engendrar gusanos, a menos que se depositen en ellas huevos de seres vivos.] [Por haber secado el aire de las garrafas cerradas, hice un nuevo experimento para quitar toda duda. Puse carne y pescado en una vasija cubierta de gasa. Para protegerla mejor contra las moscas la coloque en un armario cubierto también de gasa. Nunca vi gusanos en la carne, aunque muchos encima del armario y las moscas se posaban en la gasa exterior y ahí depositaban a sus gusanos.]” 2. Observe las ranas de las figuras. De acuerdo a las etapas del método científico elabore preguntas, hipótesis, predicciones y experimentos que propondría para elucidar las posibles causas de las malformaciones con sus respectivas conclusiones.

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Bibliografía Bunge, M. 1987. La ciencia, su método y filosofía. Ed. Siglo XX, Buenos Aires. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1987. Invitación a la biología. Ed. Médica Panamericana, México. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1993. Biología. 5 ª Edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Geymonat, L. 1988. El pensamiento científico. Ed. Eudeba, Buenos Aires. Mayr, E. 1998. Así es la Biología. Ed. Debate S. A., Madrid. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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Trabajo Práctico Nº 4 EL ARTÍCULO CIENTÍFICO Los conocimientos actuales en las ciencias biológicas provienen de observaciones y experimentos realizados por miles de investigadores. Antiguamente los investigadores no daban a conocer sus experimentos, pero actualmente existe una gran tradición de publicar en forma detallada todos los descubrimientos y trabajos científicos que se realizan. En la actualidad se considera que el conocimiento científico es una propiedad pública y que debe ser libremente publicado. En una publicación no solamente se informa sobre el descubrimiento realizado sino que se proporcionan todos los detalles para que otra persona pueda repetir el experimento. Dentro de un artículo científico se explican los métodos utilizados, se dan a conocer los resultados obtenidos, se discute sobre el descubrimiento y en algunos casos se plantea una teoría para tratar de explicar las observaciones realizadas. El artículo científico es una parte esencial del proceso de investigación y por lo tanto la investigación científica no está completa mientras sus resultados no se publican. La finalidad esencial de un artículo científico es comunicar los resultados de las investigaciones, ideas y debates de una manera clara, concisa y fidedigna. Se puede definir al artículo científico como un informe escrito y publicado que describe resultados originales de una investigación. Objetivos  Comprender la estructura de un artículo científico  Identificar el método científico dentro del artículo científico.  Conocer la función de las diferentes secciones de una publicación Conocimientos Teóricos Necesarios  Estructura básica del artículo científico  Partes de un artículo científico.  Funciones de las diferentes secciones. Actividades Se deberá leer atentamente el artículo científico entregado por la cátedra, analizando críticamente su estructura y contenidos. Una vez finalizada la lectura, se procederá a efectuar las siguientes actividades. 1. Indicar las diferentes partes o secciones en que encuentra organizado el artículo analizado. 2. Identificar los objetivos y las hipótesis del trabajo. 3. Reconocer las conclusiones a las que arriba la investigación. 4. Determinar si el artículo analizado posee una estructura adecuada. En caso contrario señale las modificaciones que deberían efectuarse. Bibliografía Martinson, A. 1983. Guía para la redacción de artículos científicos destinados a la publicación. 2º ed. UNESCO, París.

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Trabajo Práctico Nº 5 MICROSCOPÍA El microscopio óptico o fotónico de campo claro está compuesto por una parte mecánica o estativo y por un sistema óptico que incluye fuente de luz, condensador, diafragma, objetivos y oculares, a través de los cuales se refractan los rayos luminosos provenientes del objeto en estudio para proporcionar una imagen final de mayor tamaño, invertida y virtual. Para ello, el objeto estudiado debe ser transparente y poseer suficiente contraste para poder discriminar sus componentes. La transparencia se logra mediante la realización de cortes muy delgados del material en estudio o bien realizando extendidos celulares. El contraste adecuado se alcanza por medio de diferentes tipos de coloraciones o por medio de sistemas ópticos particulares (por ejemplo: microscopio de contraste de fases). El microscopio de campo claro es de gran utilidad para el estudio de células y tejidos previamente fijados (muertos) y coloreados. La coloración de las preparaciones citohistológicas tiene por finalidad provocar la absorción diferencial de luz, con el propósito de visualizar las diversas estructuras en distintos colores. Por el contrario, para estudiar células u organismos vivos que no se pueden colorear, es necesario recurrir casi siempre a otros sistemas ópticos especiales, como el microscopio de contraste de fases o el microscopio de interferencia. En estos dos casos, se aprovecha una característica propia de los diferentes componentes celulares, que aunque son transparentes a la luz, poseen densidades relativas distintas.

Existen básicamente dos tipos de microscopio electrónico: el microscopio electrónico de barrido o tridimensional (MEB) y el microscopio electrónico de transferencia (MET). Estos microscopios, a diferencia del microscopio óptico, forman imágenes a partir de una radiación de electrones emitida por un filamento de tungsteno y un sistema de electroimanes que funcionan como lentes. Otra de las características es que proporcionan una resolución mayor que el microscopio óptico, requieren de procedimientos más elaborados para la preparación del material y sólo se pueden examinar células deshidratadas y muertas. El MET se utiliza ampliamente para examinar la estructura interna de la célula, mientras que el MEB examina con detalle la superficie de las muestras, las cuales se observan tridimensional mente debido a la profundidad de foco que posee este último tipo de microscopio. Tanto el MET como el MEB son indispensables para el estudio de la biología celular y molecular. El microscopio electrónico de transmisión es un microscopio que utiliza un haz de electrones para visualizar un objeto debido a que la potencia amplificadora de un microscopio óptico está limitada por la longitud de onda de la luz visible. Debido a que los electrones

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tienen una longitud de onda mucho menor que la de la luz pueden mostrar estructuras mucho más pequeñas, tiene un límite de resolución de cerca de 2 nm. Un MET mira células muertas, después de haber sido fijadas y teñidas con iones de metales pesados Las partes principales de un microscopio electrónico son:  Cañón de electrones, que emite los electrones que chocan contra el espécimen, creando una imagen aumentada.  Lentes magnéticas para crear campos que dirigen y enfocan el haz de electrones, ya que las lentes convencionales utilizadas en los microscopios ópticos no funcionan con los electrones.  Sistema de vacío es una parte muy importante del microscopio electrónico. Debido a que los electrones pueden ser desviados por las moléculas del aire, se debe hacer un vacío casi total en el interior de un microscopio de estas características.  Placa fotográfica o pantalla fluorescente que se coloca detrás del objeto a visualizar para registrar la imagen aumentada.  Sistema de registro que muestra la imagen que producen los electrones, que suele ser una computadora.

El microscopio electrónico de barrido (MEB) también tiene un límite de 2 nm. El MEB permite mirar a células muertas, después de haber sido fijadas y teñidas con iones de metales pesados. Con esta técnica los electrones son reflectados sobre la superficie del espécimen.

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El presente Trabajo Práctico tiene la finalidad de observar las partes integrantes y el funcionamiento del microscopio óptico y un microscopio electrónico, que son los más utilizados en el área de las ciencias biológicas. Objetivos      

Reconocer las diferentes partes que componen un microscopio. Analizar las características del instrumental óptico Adquirir destreza en el uso del microscopio óptico. Aprender las normas básicas para su cuidado y manejo. Conocer las características del microscopio electrónico. Entender las aplicaciones de la microscopía electrónica de transmisión y barrido.

Conocimientos Teóricos Necesarios  Microscopio compuesto y lupa binocular. Sus partes y sus funciones.  Propiedades de los instrumentos ópticos: poder de magnificación, de penetración y de resolución.  Microscopio compuesto y lupa binocular. Sus partes y sus funciones.  Propiedades de los instrumentos ópticos: poder de magnificación, de penetración y de resolución. Materiales  Elementos de dibujo (hojas blancas, lápiz negro, goma, etc.)  Papel tissue Desarrollo de la experiencia 1. En primera instancia se deberá indicar en el esquema proporcionado las partes que componen un microscopio óptico y una lupa. El esquema deberá ser entregado al finalizar la clase práctica. 2. Posteriormente, se observarán preparaciones cito-histológicas a los efectos de instruirse en la utilización del microscopio óptico hasta adquirir relativa destreza. Para ello se sugiere seguir el procedimiento que se detalla a continuación, hasta que el enfoque de una preparación sea una maniobra automática y sencilla.  Encender la luz del microscopio, colocar el objetivo de menor aumento (5x o 10x) en el eje óptico, subir el condensador hasta el tope superior y abrir completamente el diafragma.  Colocar la preparación sobre la platina con el cubreobjetos hacia arriba y el material en el orificio de la platina.  Acercar el objetivo al preparado mediante el control o tornillo macrométrico, mirando desde el costado del microscopio hasta llegar casi hasta el tope o a unos 4-5 mm del preparado.  Mirar por el ocular y separar lentamente el objetivo hasta visualizar la preparación. Completar el enfoque mediante el control micrométrico.  Regular la iluminación ajustando la altura del condensador y la apertura del diafragma.  Para pasar a objetivos de mayor aumento, bajar un poco la platina. Si se trata de un objetivo de inmersión, colocar una gota de aceite sobre el preparado y mirar desde el costado acercando el objetivo con el tornillo macrométrico hasta hacer contacto con

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la gota de aceite. Se debe actuar con precaución para evitar la rotura del portaobjetos del preparado o de la lente frontal del objetivo.  Mirar por el ocular y maniobrar con el control micrométrico hasta visualizar la preparación y enfocar correctamente.  Al finalizar las observaciones se debe apagar la luz del microscopio, separar el objetivo de la platina y colocar el objetivo de menor aumento. Si se utilizó aceite de inmersión se debe limpiar el preparado con xilol y las lentes con papel (especial para lentes).  Una vez terminado esto, se deben guardar los preparados en la caja correspondiente y cubrir el microscopio con la funda o estuche. Para el adecuado uso de un microscopio óptico, también pueden ser importantes algunas de las recomendaciones que se detallan a continuación:  Antes de comenzar a trabajar con un microscopio binocular se debe ajustar el sistema óptico a sus ojos.  Si utiliza anteojos correctores de miopía, no necesita usarlos para mirar al microscopio. En cambio, si emplea anteojos para astigmatismo, si es necesario utilizarlos.  Los microscopios utilizados para las clases prácticas varían en cuanto a la forma y posición de sus controles de acuerdo a la marca y el modelo del microscopio. Solicite ayuda siempre al JTP sobre las semejanzas y diferencias para su uso.  Recuerde siempre que, cuanto mayor es el aumento utilizado, menor es el campo microscópico observado. En todos los casos, se debe empezar a observar una preparación con el objetivo de menor aumento.

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3. Se deberá observar el esquema que se encuentra a continuación:

4. Comparar dichos esquemas indicando las similitudes y diferencias que puede observar entre los dos tipos de microscopios. 5. Examinar las fotografías que se hallan a continuación e indique en cada caso que tipo de microscopio fue utilizado.

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6. Explicar qué tipo de información brinda la utilización de cada uno de estos microscopios. Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1987. Invitación a la Biología. Ed. Médica Panamericana, México. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1993. Biología. 5º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. De Robertis, M. F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. 12º edición. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Karp, G. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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Trabajo Práctico Nº 6 LA CÉLULA La teoría celular fue formulada a principios del siglo XIX antes de la presentación de la teoría de la evolución de Darwin, pero estas dos grandes teorías están estrechamente vinculadas. Las similitudes entre las células nos permiten hacer una rápida mirada a la historia evolutiva que vincula a los organismos actuales con las primeras células que se originaron hace 3500 m.a. La teoría celular se ha modificando a lo largo del tiempo y se han agregado o modificado algunos puntos. La teoría actual considera que:  la célula constituye la unidad estructural y funcional de todos los seres vivos  las propiedades de un organismo dependen de las propiedades individuales de sus células  las células se originan únicamente a partir de otras células preexistentes por medio de división celular  la unidad más pequeña de vida es la célula La teoría celular es de una importancia enorme para la biología porque hace énfasis en la similitud de los sistemas vivos y por lo tanto brinda la base para unificar una gran variedad de estudios que implican a muchas clases de organismos diferentes. Objetivos    

Asimilar el concepto de célula como unidad estructural y funcional de los seres vivos. Reconocer las diferencias entre células procariotas y eucariotas. Distinguir las características especiales de las células. Relacionar las estructuras observadas con la función que cumplen.

Conocimientos Teóricos Necesarios  Teoría celular.  Estructura de células procariotas y eucariotas. Materiales  Portaobjetos y Cubreobjetos  Elementos de dibujo (hojas blancas, lápiz negro, goma, etc.) Observaciones Para la observación de células procariotas se analizarán las bacterias presentes en el yogur, para ello se deberá colocar una gota de yogur en un portaobjetos y se colocará una gota de agua. Luego de ello, se observará a distintos aumentos. El reconocimiento de células eucariotas se realizará a partir de preparaciones permanentes provistas por la cátedra. En ambos casos se deberán esquematizar las células y tejidos. Desarrollo de la experiencia 1. Esquematizar los diferentes tipos de células observadas durante el trabajo práctico e indicar las semejanzas y diferencias que pueden apreciarse. 2. Hacer un cuadro comparativo con las diferencias entre células procariotas y eucariotas. 3. Resumir los postulados de la teoría celular indicando los autores de la misma.

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Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1993. Biología. 5º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. De Robertis, M. F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. 12º edición. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Karp, G. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México. Lodish, H., A. Berk, S. L. Zipursky, D. Baltimore & J. Darnell. 2002. Biología Celular y Molecular. 4º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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Trabajo Práctico Nº 7 NIVELES DE ORGANIZACIÓN La vida en la Tierra presenta niveles estructurales jerárquicos o niveles de organización, en los que cada uno se basa en el nivel previo y provee el fundamento para el nivel superior. La vida está construida en un fundamento químico que son las partículas que conforman un átomo. Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades. La combinación de átomos constituye una molécula. Si bien la interacción de átomos y las moléculas constituyen los cimientos de la vida, la propiedad de vida recién surge a nivel de la célula. Por ello la célula es la unidad de vida más pequeña, constituida por estructuras que realizan funciones específicas, los organelos. Existen organismos, principalmente microscópicos que son unicelulares, es decir formados por una sola célula. En cambio los organismos multicelulares están constituidos por muchas células. Las células parecidas se agrupan y realizan una función específica formando un tejido. Si diversos tipos de tejidos se combinan para forman una unidad estructural, constituyen los órganos. Cuando varios órganos trabajan juntos en la ejecución de una función corporal van a formar un sistema de órganos. Entonces un organismo está formado por todos los sistemas que funcionan de manera conjunta para formar un ser vivo individual. Las notables diferencias en la complejidad estructural de los seres vivos, permiten reconocer diferentes niveles de organización corporal: 1. Celular o Protoplásmico Comprende a los organismos completos, constituidos por una sola célula que lleva a cabo las mismas funciones vitales básicas que los animales y plantas más complejos. Esta célula única presenta orgánulos especializados para notables divisiones del trabajo, como elementos esqueléticos, locomotores, digestivos, etc. Este tipo de organización se encuentra en los protistas (amebas, ciliados, flagelados, algas unicelulares, etc.) 2. Agregados de Células Comprende aquellos organismos que poseen grupos de células diferenciadas funcionalmente, de tal forma que algunas llevan a cabo los procesos de nutrición, otras los de reproducción, etc. Dichas células muestran escasa tendencia a la organización en tejidos. En esta categoría pueden incluirse algunos protistas coloniales, como los del género Volvox, que poseen células somáticas y reproductoras. También las esponjas marinas y de agua dulce (Phylum Porifera), que poseen diferentes tipos de células con distintas funciones, como los coanocitos (producen corrientes de agua y atrapan el alimento), los pinacocitos (recubren las superficies externas), etc. 3. Tisular Comprende aquellos seres vivos en que las células se han agrupado y especializado, operando en forma coordinada y modificando su estructura para la función que desarrollan. Como ejemplo típico de este nivel de organización se cita a los Cnidarios (medusas, hidras, corales), que poseen tejidos bien definidos, como la red nerviosa formada por las células nerviosas y su prolongaciones, que cumplen funciones de coordinación. 4. Órganos Está presente en aquellos seres vivos en que tejidos diferentes se han integrado, estructural y funcionalmente, para constituir órganos. Entre los animales, el grupo que

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representa más claramente este nivel de organización es el de los Platelmintos o Gusanos Planos, como las planarias de agua dulce, duelas y tenias intestinales, etc. En ellos se hallan presentes órganos bien definidos como manchas oculares, faringe, órganos reproductores complejos, etc. 5. Sistemas de Órganos Este tipo de organización se halla presente en la mayoría de las plantas y animales de mayor tamaño, como los mamíferos y las plantas con flores. En ellos, diferentes órganos actúan juntos para llevar a cabo determinadas funciones corporales básicas: circulación, respiración, digestión, etc., constituyendo los aparatos o sistemas de órganos. Objetivos  Comprender los diferentes niveles de organización de los seres vivos Conocimientos Teóricos Necesarios  Niveles de organización de los seres vivos. Materiales    

Portaobjetos y cubreobjetos Gotero Pinzas y Agujas de disección Hojas blancas y lápiz de dibujo

Desarrollo de la experiencia En el presente trabajo práctico se realizará la observación macroscópica y microscópica del material para comprender los distintos niveles en que se organizan los seres vivos. A continuación se detalla el procedimiento y las actividades a realizar en cada caso. Nivel celular 1. Observar las preparaciones microscópicas de células procariotas y eucariotas provistos por la cátedra. 2. Analizar detenidamente la estructura y el tipo de célula. 3. Esquematizar cada clase de célula observada. Asociaciones celulares 1. Colocar una gota de agua de charco sobre un portaobjetos cubrir con el cubreobjetos y observar en el microscopio con mayor aumento. 2. Buscar y analizar las colonias de células del género Volvox. 3. Dibujar lo observado. Tejidos 1. Colocar el material provisto por la cátedra en la lupa y observar los distintos tipos de tejidos. 2. Interpretar y esquematizar cada tejido observado y colocar las referencias a cada dibujo. Órganos 1. Observar con lupa los distintos órganos del material provisto.

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2. Esquematizar cada órgano. 3. Interpretar las observaciones. Sistemas de órganos 1. Observar distintos organismos y diferenciar los diferentes sistemas de órganos que presenta. 2. Dibujar e interpretar lo observado. Bibliografía Cortés, F. 1980. Histología Vegetal Básica. 1º edición. Ed. Blume, Madrid. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1987. Invitación a la Biología. Ed. Médica Panamericana, México. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1993. Biología. 5º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. De Robertis, M. F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. 12º edición. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Fawcett, D. W. 1987. Tratado de Histología. 11º edición. Ed. McGraw-Hill-Interamericana, Madrid. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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Trabajo Práctico Nº 8 MEMBRANA PLASMÁTICA Las células tienen una composición química diferente al medio que la rodea y dicha diferencia es mantenida durante toda la vida por la membrana plasmática o celular, que es la encargada de regular el intercambio de iones y moléculas entre la célula y el medio extracelular. Debido a ello la comprensión de la estructura y funcionamiento de la membrana plasmática resultan fundamentales para la comprensión de la mayoría de las actividades celulares. Objetivos   

Reconocer las partes constitutivas de la membrana plasmática. Asimilar el concepto de Modelo de Mosaico Fluido. Comprender la importancia de las membranas biológicas en el metabolismo celular.

Conocimientos Teóricos Necesarios  Estructura de la membrana plasmática.  Componentes de las membranas biológicas.  Estructura molecular de la membrana. Materiales 

elementos de dibujo

Desarrollo de la clase 1. Completar el siguiente esquema de la membrana plasmática de acuerdo al modelo actual e indicar los diferentes componentes que puede presentar.

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2. Según el modelo del “mosaico fluido”, los lípidos constituyen la unidad estructural de la membrana, pero la unidad funcional son las proteínas. Describir las propiedades de los tres tipos diferentes de proteínas de membrana, indicando las diferencias y similitudes de unas con otras.

3. La unidad estructural de las membranas biológicas son los lípidos, de los cuales los más abundantes son los fosfolípidos. En el esquema que representa la estructura de un fosfolípido típico, indicar sus componentes mediante flechas.

Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. De Robertis, E.M.F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Lodish, H., A. Berk, S. L. Zipursky, D. Baltimore & J. Darnell. 2002. Biología Celular y Molecular. 4º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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Trabajo Práctico Nº 9 TRANSPORTE DE MEMBRANA Como resultado de las diferencias en la concentración de solutos a ambos lados de la membrana plasmática, el agua tiende a entrar o a salir de la célula por ósmosis. Si el medio extracelular tiene una concentración más alta de sales, o sea es hiperosmótico o hipertónico, el agua tiende a salir de la célula y por lo tanto el volumen celular disminuye. Por el contrario, si el medio extracelular tiene una concentración menor de sales, es hiposmótico o hipotónico con respecto al citoplasma y el agua tiende a ingresar a la célula. Cuando el medio extracelular posee la misma concentración de sales que el citoplasma, los compartimentos son isosmóticos o isotónicos y no se modifica el volumen de la célula.

Objetivos  

Asimilar los distintos mecanismos de transporte a través de la membrana plasmática Comprender la naturaleza dinámica de la membrana.

Conocimientos Teóricos Necesarios  Mecanismos de transporte a través de las membranas.  Características de la difusión y ósmosis Materiales     

Bisturí Pinzas Agujas de disección Porta y cubreobjetos Elementos de dibujo

Desarrollo de la experiencia 1. Con ayuda de un bisturí cortar un fragmento pequeño de hoja de la planta acuática Vallisneria sp. (Hydrocharitaceae). 2. Colocar en el portaobjetos, agregar una gota de agua y poner el cubreobjetos. 3. Observar en el microscopio e ilustrar las células, poniendo especial atención al volumen celular. 4. Por otro lado, sumergir unos minutos las hojas de Vallisneria sp. en una solución salina.

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5. Posteriormente realizar el paso 2 y 3 descriptos anteriormente. Una vez realizadas las observaciones y los dibujos correspondientes, conteste las siguientes preguntas: 1. ¿Qué sustancia/s han atravesado la membrana plasmática? 2. ¿Cómo es el medio extracelular en ambos casos? ¿es hipertónico, hipotónico o isotónico con respecto al citoplasma? 3. ¿Las sustancias transportadas se movilizaron a favor o en contra de su gradiente de concentración? 4. Analizar las características de los distintos mecanismos de transporte a través de la membrana plasmática (difusión simple, difusión facilitada. ósmosis, transporte activo) y realizar un cuadro comparativo indicando las particularidades de cada uno en cuanto a consumo de energía, gradiente de concentración y las moléculas involucradas en el transporte. 5. Hacer un cuadro con los diferentes tipos de bombas o ATPasa, señalando su estructura, sustancia que transportan y localización más frecuente. 6. Una solución es hipertónica respecto a otra cuando posee: a) Menor concentración de soluto. b) Mayor concentración de soluto. c) Igual concentración de soluto. d) Mayor demanda de soluto. 7. Una célula vegetal colocada en un medio cuya concentración de solutos es menor que la de la célula: a) Se plasmoliza b) Aumenta su presión de turgencia. c) Pierde sus solutos por difusión. d) Activa su sistema de vacuolas contráctiles. e) No experimenta ningún cambio. 8

Indique que ocurrirá respecto al movimiento de solutos y agua, si: a) b) c) d) e) f)

Se somete a un glóbulo rojo a una solución hipertónica. Se somete a un glóbulo rojo a una solución isotónica. Se somete a un glóbulo rojo a una solución hipotónica. Se somete a un glóbulo rojo a una solución muy hipotónica. Se coloca a un alga marina en agua destilada. Se sumerge una planta de Vallisneria sp. en una solución salina hipertónica. g) Se coloca una planta de Vallisneria sp. en una solución hipotónica. 9

Un recipiente se halla dividido por una membrana semipermeable delimitando dos compartimentos: A y B. En A se coloca una solución de glucosa 3 M y se le agrega almidón, que conforma una suspensión. En B se coloca agua destilada. Indique qué cambios espera observar en cuanto al movimiento de solutos y de solvente, y los cambios

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esperables en la variación de volúmenes de solvente en ambos compartimentos. Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. De Robertis, M. F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. 12º edición. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Karp, G. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México. Lodish, H., A. Berk, S. L. Zipursky, D. Baltimore & J. Darnell. 2002. Biología Celular y Molecular. 4º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires.

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Trabajo Práctico Nº 10 CITOESQUELETO El citoesqueleto es un sistema citoplasmático de fibras, esencial para la movilidad celular. Está constituido por tres tipos de fibras citosólicas: microfilamentos (filamentos de actina), filamentos intermedios y microtúbulos. Estas fibras citoesqueléticas están compuestas por polímeros bien ordenados, construidos a partir de pequeñas subunidades proteicas que se mantienen unidas mediante enlaces no covalentes. El citoesqueleto no es una estructura estática, sino que está sometido a reordenamientos constantes, capaces de producir movimientos. Desempeña un papel estructural importante, al sostener la membrana plasmática y formar carriles a lo largo de los cuales se pueden desplazar las organelas y otros elementos del citosol. Así, el citoesqueleto interviene en el mantenimiento de la forma celular, la movilidad celular y los cambios coloidales que experimenta el citoplasma. Objetivos  

Analizar los distintos componentes del citoesqueleto Comprender las funciones de los diferentes elementos del esqueleto celular.

Conocimientos previos necesarios  

Microtúbulos, filamentos intermedio y microfilamentos. Estructura y funciones de los elementos del citoesqueleto

Materiales 

elementos de dibujo

Desarrollo En la presente clase se realizará la observación de fotografías de microscopio electrónico de distintos organelos o componentes del citoesqueleto. A partir de las mismas se deberá identificar el componente del citoesqueleto de que se trata e indicar las diferentes partes que lo componen.

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Cuestionario Teórico 1. Indique cuales de las siguientes funciones están asociadas al citoesqueleto. a- Intervenir en la mitosis. b- Intervenir en la citocinesis. c- Dirigir el movimiento intracelular de los organelos celulares. d- Metabolizar glúcidos. e- Constituir el soporte mecánico para organelos y membrana plasmática. f- Intervenir en las estructuras unión célula-célula. g- Codificar la secuencia de proteínas. h- Permitir el movimiento de las células por deslizamiento. i- Permitir el movimiento de las células por cilios y flagelos. j- Constituir las vesículas endocíticas. 2. Explique por qué el citoesqueleto deber ser una estructura dinámica en continuo proceso de reorganización. 3. Indicar cuáles de las siguientes proposiciones son verdaderas (V) y cuáles son falsas (F). Justificar la respuesta en el caso de las falsas. a. Los microtúbulos están formados por 13 cadenas de tubulina enrolladas entre sí para formar una única hélice, lo cual le otorga a los microtúbulos el aspecto de una cuerda. b. Cada molécula de tubulina está formada por dos subunidades diferentes (alfa y beta; y se organizan en filamentos llamados protofilamentos. c. Los filamentos de actina tienen diámetro intermedio entre los microtúbulos y los filamentos intermedios. Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. Avers, C. J. 1991. Biología Celular. Ed. Iberoamérica, México. De Robertis, M. F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. 12º edición. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Karp, G. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México. Lodish, H., A. Berk, S.L Zipursky, P. Matsudaira, D. Baltimore & J. Darnell. 2002. Biología Celular y Molecular. 4ª ed. Ed. Panamericana. España.

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Trabajo Práctico Nº 11 MOVIMIENTO CELULAR La capacidad de las células eucarióticas para adoptar una variedad de formas y de llevar a cabo movimientos dirigidos y coordinados depende de una compleja red de filamentos proteicos que se extiende a todo lo largo del citoplasma. Esta red se denomina citoesqueleto, una estructura altamente dinámica que se reorganiza continuamente a medida que la célula cambia de forma, se divide y responde a su ambiente. De hecho, el citoesqueleto podría igualmente ser bien llamado “citomusculatura”, porque es directamente responsable de movimientos tales como el desplazamiento de algunas células sobre un sustrato, la contracción muscular y los muchos cambios de forma de un embrión de vertebrados; también provee la maquinaria para los movimientos intracelulares, tales como el transporte de organelos de un lugar a otro en el citoplasma y la segregación de cromosomas durante la mitosis.

Objetivos    

Analizar los distintos componentes del citoesqueleto Comprender las diferentes funciones del citoesqueleto en células animales y vegetales. Determinar los componentes del citoesqueleto que participan en movimientos celulares. Establecer relaciones entre los movimientos celulares y el hábitat de los organismos estudiados.

Conocimientos previos necesarios  

Microtúbulos Estructura y funciones de cilios y flagelos

Materiales    

3 Portaobjetos 3 Cubreobjetos Trapo o tela de algodón limpia Pipeta Pasteur descartable (plástica)

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

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Elementos de dibujo

Desarrollo de la experiencia Para el presente práctico se realizarán preparaciones para microscopio óptico a los efectos de observar diferentes elementos del citoesqueleto. Los materiales a observar en cada caso, se detallan a continuación. 1. Observación microscópica de ciclosis en Egeria (planta acuática): colocar una porción de hoja de Egeria entre porta y cubre junto con una gota de agua. Analizar el preparado y esquematizar detalladamente. 2. Observación microscópica de los distintos movimientos que presentan los organismos unicelulares acuáticos en agua de charco. Poner una gota de agua de charco en un portaobjetos, color el cubre y buscar microorganismos móviles. Esquematizar cada uno. 3. Observación microscópica de cilios en protistas de muestras de agua de charco. Poner una gota de agua de charco en un portaobjetos, color el cubre y buscar microorganismos con cilios. Analizar el preparado y esquematizar detalladamente. 4. Observación de espermatozoides de Hemípteros: analizar el preparado proporcionado por la cátedra y esquematizar detalladamente. Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. Avers, C. J. 1991. Biología Celular. Ed. Iberoamérica, México. De Robertis, M. F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. 12º edición. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Karp, G. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México. Lodish, H., A. Berk, S.L Zipursky, P. Matsudaira, D. Baltimore & J. Darnell. 2002. Biología Celular y Molecular. 4ª ed. Ed. Panamericana. España.

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Trabajo Práctico Nº 12 ORGANELOS CITOPLASMÁTICOS La mayor parte de las células eucariotas contienen abundantes membranas internas que cierran compartimentos específicos, las organelas, y los separa del resto del citoplasma, la región de la célula que está por fuera del núcleo. Casi todas las organelas están rodeadas por una única membrana fosfolipídica, pero varias de ellas, entre ellas el núcleo, están encerradas por dos membranas. Cada tipo de organela desempeña una función singular en el crecimiento y metabolismo de la célula, y cada una contiene un conjunto de enzimas específicas que catalizan las reacciones químicas requeridas. Las membranas que definen estos compartimentos subcelulares controlan su composición iónica interna, de manera que estas suelen ser diferente a la del citosol y a las otras organelas. Objetivos  Conocer la morfología de los organelos membranosos presentes en eucariotas.  Relacionar la morfología con la fisiología de dichos organelos.  el tipo de célula en que se encuentran presentes. Conocimientos previos necesarios 

Estructura y funciones de los diferentes organelos membranosos de las células eucariotas

Materiales     

Elementos de dibujo (hojas blancas, lápiz negro, goma, etc.). Pinzas de disección Portaobjetos y cubreobjetos. Gotero Hoja de afeitar o bisturí

Desarrollo de la experiencia Durante la clase práctica se efectuará la observación de diferentes tipos de organelos citoplasmáticos. Pare ello se realizarán preparaciones para microscopio óptico que serán examinadas detenidamente. En todos los casos se deberán esquematizar las células con cada organelo observado indicando sus respectivas referencias. Una vez finalizado el trabajo práctico, se deberán entregar los dibujos realizados. 1. Cloroplastos La observación de cloroplastos se efectuará en hojas de Vallisneria, para lo cual se deberá seguir procedimiento que se detalla a continuación: 1. Tomar una hoja de la planta y cortarla mediante un bisturí. 2. Colocar el fragmento sobre un portaobjetos. 3. Agregar una gota de agua y colocar encima un cubreobjetos. 4. Observar en el microscopio, primero con el menor aumento y luego pasar a 40x. 5. Examinar detenidamente, esquematizar las células con cada organelo e indicar las respectivas referencias. En las células se podrá observar, la pared celular, los cloroplastos, que rodea la zona de las vacuolas. El núcleo no se observa con facilidad debido a su transparencia y a la abundancia de cloroplastos que lo enmascaran.

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2. Núcleo y nucleolo Para la visualización de núcleos y nucleolos se emplearán células de la epidermis interna de la túnica reservante de Allium cepa (Liliaceae) o sea la cebolla. El procedimiento a realizar es el siguiente: 1. Tomar un trozo de túnica reservante con una pinza de puntas finas y arrancar de la cara cóncava una parte de la epidermis. 2. Colocar la epidermis sobre un portaobjetos. 3. Agregar una gota de safranina. 4. Colocar el cubreobjetos y observar en el microscopio. 5. Examinar detenidamente, esquematizar las células con cada organelo e indicar las respectivas referencias. Con menor aumento podrá observar la forma de las células, con mayor aumento podrá ver el núcleo coloreado de rojo y uno o más nucleolos. En el citoplasma podrá observar inclusiones lipídicas, que se presentan como gránulos refringentes. 3. Cromoplastos En la observación de cromoplastos se utilizarán células de la pared del fruto (pericarpo) de Capsicum annuum (pimiento). A tal efecto, se deberá realizar el procedimiento que se detalla seguidamente: 1. 2. 3. 4.

Tomar un trozo de pericarpo y realizar finos cortes transversales. Montar los cortes en un portaobjetos y agregar una gota de agua. Colocar el cubreobjetos y observar al microscopio con mayor aumento. Examinar detenidamente, esquematizar las células con cada organelo e indicar las respectivas referencias. Las células que observará son poliédricas con paredes celulares delgadas. En el citoplasma podrá observar cromoplastos ahusados o esféricos de color rojo vivo o amarillo. El núcleo se observa como una masa esférica, más densa que el citoplasma y con un corpúsculo muy refringente que es el nucléolo. 4. Leucoplastos Para observar leucoplastos utilizaremos tubérculos de Solanum tuberosum (papa), realizando la técnica siguiente: 1. 2. 3. 4. 5.

Cortar un trozo de papa Frotar suavemente el fragmento extraído contra el portaobjetos. Agregar una gota de agua y colocar el cubreobjetos. Observar al microscopio. Examinar detenidamente, esquematizar las células con cada organelo e indicar las respectivas referencias. Con la técnica empleada se podrán observar numerosos granos de almidón que tienen forma variada, pudiendo ser esféricos, subesféricos, ovales, elípticos u ovoides. Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. Avers, C. J. 1991. Biología Celular. Ed. Iberoamérica, México. De Robertis, M. F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. 12º edición. Ed.

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El Ateneo, Buenos Aires. Karp, G. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México. Lodish, H., A. Berk, S.L Zipursky, P. Matsudaira, D. Baltimore & J. Darnell. 2002. Biología Celular y Molecular. 4ª ed. Ed. Panamericana. España.

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Trabajo Práctico Nº 13 ESTRUCTURA DE LOS ORGANELOS MEMBRANOSOS

Objetivos  Entender las funciones de los organelos citoplasmáticos membranosos y no membranosos.  Conocer la estructura molecular de los diferentes organelos.  Establecer relaciones entre la morfología y funciones de los Conocimientos previos necesarios 

Estructura molecular de los organelos membranosos eucariotas

Materiales  Elementos de dibujo (hojas blancas, lápiz negro, goma, etc.). Actividades 1. Se deberán observar detenidamente las ilustraciones y fotografías que se encuentran a continuación. 2. En cada caso se deberá indicar el organelo citoplasmático de que se trata. 3. Posteriormente se colocarán las respectivas referencias. 4. Describir la función de cada uno de los organelos dentro de la célula.

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Cuestionario teórico 1. ¿Cuáles son los organelos membranosos que puede tener una célula eucariota?. 2. ¿Qué organelos no forman parte del sistema de endomembranas? ¿Qué actividades desempeñan dichos organelos?. 3. Las mitocondrias, cloroplastos y peroxisomas están rodeados por membrana ¿Por qué no se los considera parte del sistema de endomembranas?. Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. De Robertis, E.M.F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Esau, K.1982. Anatomía de las plantas con semillas. Ed. Hemisferio Sur S. A. Lodish, H., A. Berk, S. L. Zipursky, D. Baltimore & J. Darnell. 2002. Biología Celular y Molecular. 4º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Selosse, M. A. & S. Loiseaux-de Goër. 1997. La saga de la endosimbiosis. Mundo Científico 179: 436-441. Strasburger, E., 1986. Tratado de Botánica.8va. ed. Ed. Omega S. A. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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Trabajo Práctico Nº 14 ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS CROMOSOMAS El término cromosoma (del griego chromo = color y soma = cuerpo) es utilizado para referirse a los filamentos del núcleo que se tiñen con colorantes básicos y que son los portadores de los genes. Actualmente se lo define como una molécula de ADN asociado a proteínas, que porta información genética dispuesta en secuencia lineal. En el caso de los procariotas solamente hay un cromosoma circular, mientras que en los eucariotas hay varios cromosomas lineales, cada uno compuesto siempre por una sola cadena de ADN. Antes de la división celular cada cromosoma eucariótico se encuentra formado por dos cromátidas hermanas genéticamente idénticas ya que una es la copa exacta de la otra. Cada cromátida se encuentra formada por una única hebra de ADN que se extiende desde un extremo a otro del cromosoma. Cada uno de estos extremos se denomina telómero. El punto en que se encuentran unidas las dos cromátidas hermanas es la constricción primaria o centrómero. El centrómero contiene una región especial llamada cinetocoro que es la que se une a las fibras del huso acromático durante la división celular. Algunos cromosomas suelen presentar una constricción secundaria también llamada región organizadora de nucleolos (NOR) debido a que es donde se encuentran los genes que sintetizan el ARNr. La posición de la constricción secundaria determina la existencia de un satélite que es la parte distal del brazo que lleva la constricción secundaria. El centrómero divide al cromosoma en dos brazos cromosómicos y determina la forma del cromosoma.

Objetivos  Comprender la estructura de los cromosomas.  Conocer las diferentes formas de cromosomas. Conocimientos Teóricos Necesarios  Morfología y estructura de los cromosomas. Materiales  Lápiz negro y goma  Hojas blancas

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Desarrollo de la experiencia Se proveerá a los alumnos de preparados permanentes de cromosomas mitóticos de diferentes organismos. A partir de los mismos, deberá realizar las siguientes actividades: 1. Determinar el número de cromosomas característico de la especie analizada. 2. Esquematizar una metafase mitótica de cada preparado observado. 3. Según la morfología de los cromosomas, determinar los distintos tipos que presenta cada especie. Bibliografía Gardner, E.J., M.J. Simmons & D.P. Snustad. 1998. Principios de Genética. 4ª. ed. Ed. Limusa Wiley. México. Lacadena, J.R. 1988. Genética. 4º edición. Ed. Agesa, Madrid. Strickberger, M.W. 1988. Genética. 3º edición. Ed. Omega, Barcelona.

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Trabajo Práctico Nº 15 CARIOTIPO El complemento cromosómico particular de una especie se denomina cariotipo y está definido por el número y morfología de los cromosomas que se observan en metafase mitótica. Los cariotipos pueden diferir en cuanto a la forma y tamaño de los cromosomas, el número y dimensión de los satélites, y también en la distribución de los bloques de heterocromatina y eucromatina. Para determinar el cariotipo de una especie se analizan varias metafases correspondientes a distintos individuos. A la determinación del complemento cromosómico de un solo individuo se lo llama cariograma. El cariotipo entonces, se basa muchos cariogramas, con lo cual se puede determinar el complemento cromosómico característico de una especie. Al complemento cromosómico de una especie se lo puede abreviar o resumir mediante la fórmula cariotípica, la cual consiste en el número de cromosomas con diferente morfología. Por ejemplo, si un individuo presenta 5 pares de cromosomas metacéntricos y 3 pares de subtelocéntricos, su fórmula cariotípica será: 10 m + 6 st, ello indica que posee 10 cromosomas (5 pares) m y 6 cromosomas (3 pares) st. Los cariotipos se pueden representar gráficamente a partir de fotografías de cromosomas mitóticos o bien mediante dibujos de los pares de cromosomas. Frecuentemente, en lugar de representar los dos miembros de cada par de cromosomas se representa solamente uno, en cuyo caso el esquema obtenido se denomina idiograma. La constricción primaria o centrómero, determina de acuerdo a su posición 4 formas diferentes de cromosomas: metacéntricos, submetacéntricos, subtelocéntricos y telocéntricos. La forma del cromosoma se determina tradicionalmente utilizando el índice centromérico sugerido por Levan et al. (1964) que se calcula como sigue: IC=

brazo corto x 100 largo total del cromosoma

Para calcular el índice centromérico es necesario medir los brazos cortos y los largos totales de todos los cromosomas, para luego determinar los pares y ordenarlos según su morfología y tamaño. Además del método de Levan et al. (1964) se puede utilizar otro método más rápido ideado por Naranjo et al. (1983), en el cual se emplea una regla para establecer la posición del centrómero y por ende la morfología del cromosoma. Morfología

Indice Centromérico

Sigla

Metacéntrico Submetacéntrico Subtelocéntrico Telocéntrico

50-37,5 37,5-25 25-12,5 12,5-0

m sm st t

Objetivos    

Comprender los conceptos de cariograma, idiograma y cariotipo. Entender la importancia y utilidad del conocimiento del cariotipo de una especie. Conocer los diferentes métodos usados para la elaboración de cariogramas. Adquirir destreza en el empleo de métodos clásicos para la confección de cariotipos.

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Conocimientos Teóricos Necesarios  Morfología y estructura de los cromosomas.  Cariotipo e idiograma. Materiales     

Tijera Plasticola o adhesivo para papel Regla milimetrada Lápiz negro y goma Hojas blancas

Procedimiento A. Se proveerá a los alumnos de fotografías de células en metafase mitótica de una especie. A partir de ésta, se confeccionará el cariograma empleando la plantilla o regla. Para establecer la morfología de los cromosomas mediante el uso de la regla se le deberá seguir la metodología que se detalla a continuación: 1. Asignar un número arbitrario a cada cromosoma de la metafase. 2. Colocar los telómeros del cromosoma en las líneas más externas y clasificar al cromosoma por medio de la línea que atraviesa el centrómero. 3. Utilizando la regla, determinar la morfología de todos los cromosomas. 4. Formar los pares de cromosomas comparando los tamaños de los cromosomas de los distintos tipos, es decir comparar todos los m, los sm, los st y los t. 5. Recortar cada cromosoma y construir el cariograma. 6. Igual que en el caso anterior colocar en primer término los cromosomas m, luego los sm, los st y por último los t. Dentro de cada grupo, ordenarlos de mayor a menor. Una vez finalizado el trabajo práctico se deberán entregar los cariogramas realizados, incluyendo las medidas de los pares de cromosomas de cada especie. B. A partir de fotografías digitales de Alstroemeria psittacina, medir la longitud del brazo corto (bc) y del brazo largo (bl) de los cromosomas, calcular el índice centromérico (ic) mediante la utilización del programa MicroMeasure versión 3.3 (http://www.colostate.edu/Depts/Biology/MicroMeasure).

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Bibliografía Gardner, E.J., M.J. Simmons & D.P. Snustad. 1998. Principios de Genética. 4ª. ed. Ed. Limusa Wiley. México. Griffiths A.J.F., J.H. Miller, D.T. Suzuki, R.C. Lewontin & W.M. Gerbart. 1996. An Introduction to Genetic Analysis. 6º edición. Ed. Freeman & Co., New York. Lacadena, J.R. 1988. Genética. 4º edición. Ed. Agesa, Madrid. Lacadena, J.R. 1996. Citogenética. 1º edición. Ed. Complutense. Madrid. Levan, A., K. Fredga & A.A. Sandberg. 1964. Nomenclature for centromeric position on chromosomes. Hereditas 52: 201-220. Naranjo, C.A., L. Poggio & P.E.Brandham. 1983. A practical method of chromosome classification on the basis of centromere position. Genetica 72: 51-53. Reeves, A. and J. Tear. 2000. MicroMeasure for Windows, version 3.3. Free program distributed by the authors over the Internet from http://www.colostate.edu/Depts/Biology/MicroMeasure. Strickberger, M.W. 1988. Genética. 3º edición. Ed. Omega, Barcelona.

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Trabajo Práctico Nº 16 MITOSIS Los organismos pluricelulares forman su cuerpo mediante divisiones celulares sucesivas, a partir de una sola célula original, el cigoto, el cual porta dos dotaciones cromosómicas, una derivada del padre y otra de la madre. El fenómeno de la división celular es denominado mitosis y se la divide convencionalmente en cuatro fases diferentes, aunque los acontecimientos que se suceden ocurren en forma continua. Las etapas se denominan: profase, metafase, anafase y telofase. Durante la mitosis ocurren una serie de cambios característicos dentro de la célula y especialmente en los cromosomas. Estos comienzan a contraerse por condensación de la cromatina, hasta llegar a individualizarse (profase a metafase), luego se ordenan en la placa ecuatorial (metafase), separan sus cromátidas y migran a polos opuestos (anafase); por último se reconstituye la membrana nuclear alrededor de cada polo (telofase). La célula finalmente se divide por invaginación de la membrana citoplasmática en el caso de los animales, o por formación de un tabique en las células vegetales. Objetivos    

Comprender el mecanismo de división celular. Distinguir las distintas fases de la mitosis. Interpretar el mecanismo de distribución de los cromosomas durante la división mitótica. Observar el efecto de las sustancias químicas sobre la proliferación celular.

Conocimientos Teóricos Necesarios  Importancia y características generales de la mitosis.  Fases de la mitosis. Materiales  Elementos de dibujo (hojas blancas, lápiz negro, goma, etc.)  Plastilina de dos colores Desarrollo de la experiencia 1. Observar los preparados de mitosis provistos por la cátedra y diferenciar los distintos estadios de la mitosis. 2. Moldear en plastilina de colores los cromosomas en los distintos estadios de división. 3. Dibujar por separado cada estadio de la mitosis observado y comprendido. 4. Indicar cuantos cromosomas se pueden distinguir en el material estudiado. 3. Indique en qué fase resulta más fácil el recuento de los cromosomas. 4. ¿Cuales son las diferencias entre los preparados con pretratamiento y sin pretratamiento?. Una vez finalizado el trabajo práctico, se deben entregar todos los dibujos realizados y los datos obtenidos. Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology

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of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. De Robertis, E.M.F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Gardner, E. 1971. Principios de Genética. Ed. Limusa-Wiley. México. Griffiths A.J.F., J.H. Miller, D.T. Suzuki, R.C. Lewontin & W.M. Gerbart. 1996. An Introduction to Genetic Analysis. 6º edición. Ed. Freeman & Co., New York. Lacadena, J.R. 1988. Genética. 4º edición. Ed. Agesa, Madrid. Lodish, H., A. Berk, S. L. Zipursky, D. Baltimore & J. Darnell. 2002. Biología Celular y Molecular. 4º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Strickberger, M. W. 1988. Genética. 3º edición. Ed. Omega, Barcelona.

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Trabajo Práctico Nº 17 MEIOSIS Y REPRODUCCIÓN SEXUAL La meiosis es un tipo especial de división celular que ocurre en los organismos superiores durante la formación de las gametas. La palabra “meiosis” significa reducción o disminución, debido a que su función es la reducción del número de cromosomas a la mitad. En la meiosis ocurren una serie de fenómenos característicos y particulares: la disminución del número cromosómico a la mitad, el apareamiento y recombinación entre cromosomas homólogos y la distribución al azar de los cromosomas a las células hijas. Objetivos    

Reconocer las distintas fases de la división meiótica. Observar el apareamiento de los cromosomas homólogos. Visualizar la forma que adoptan los cromosomas meióticos. Esquematizar todas las etapas de la división meiótica.

Conocimientos Teóricos Necesarios  Características generales y función de la meiosis.  Principales acontecimientos de la meiosis. Materiales  Elementos de dibujo (hojas blancas, lápiz negro, goma, etc.)  Plastilina de dos colores Desarrollo de la experiencia Se realizará la observación de preparados meióticos provistos por la cátedra y dibujarán la mayor cantidad posible de estadios diferentes de la meiosis. Se deberán localizar y analizar detenidamente cada una de las etapas de la división meiótica. Los eventos a observar en cada caso son los siguientes: Primera división  Profase I Leptotene: los cromosomas aparecen como hilos independientes, delgados y con poca capacidad de tinción. Cigotene: los cromosomas homólogos comienzan a aparearse (sinapsis), formándose los bivalentes. Paquitene: los cromosomas homólogos terminan de aparearse y cada uno se hiende longitudinalmente, formando dos cromátidas hermanas, para cada par de cromosomas homólogos (bivalentes); hay cuatro cromátidas, conjunto que se llama tétrada. En ese momento se produce el intercambio de ADN entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos, proceso llamado “crossingover”. Diplotene: los cromosomas toman formas espiraladas, se van acortando y aparecen los quiasmas o entrecruzamientos de las cromátidas en el lugar donde hubo crossingover. Cada cromosoma se separa de su homólogo, salvo donde se hallan los quiasmas, que comienzan a desplazarse hacia los extremos (terminalización). Diacinesis: los cromosomas se siguen acortando, y el nucléolo que se percibe en todos los

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pasos anteriores, casi ha desaparecido. Continúa la terminalización de los quiasmas. Durante este período los cromosomas no tienen una ubicación determinada en el núcleo.  Metafase I: los cromosomas se ubican en el ecuador de la célula, aparece el huso acromático y el nucléolo ha desaparecido.  Anafase I: los cromosomas homólogos se separan, yendo a polos opuestos de la célula, se produce así la reducción del número de cromosomas a la mitad.  Telofase I: los cromosomas llegan a los polos. Interfase El huso desaparece, el nucléolo reaparece y quedan constituidos dos núcleos hijos que contienen un número “n” de cromosomas. Algunos lo llaman período de reposo, pero es en realidad un verdadero estado metabólico debido a que las funciones celulares continúan. Segunda división  Profase II: las cromátidas de cada cromosoma aparecen unidas casi exclusivamente por el centrómero, observándose los cromosomas en forma de X.  Metafase II: cada cromosoma se ubica en el ecuador de la célula.  Anafase II: dividiendo el centrómero del cromosoma, cada una de las cromátidas se dirige a un polo.  Telofase II: cada cromátida llega al polo correspondiente. En cada polo el número de cromosomas es igual a n, la mitad de la que poseía la célula somática que le dio origen. Una vez finalizado el trabajo práctico, se deberán entregar los dibujos de meiosis realizados, junto con las respuestas de las preguntas que se detallan a continuación. Actividades 1. Moldear en plastilina de colores los cromosomas en los distintos estadios de división. Diferenciando las cromátides y el “crossing-over”. 2. Esquematizar cada una de las etapas de la meiosis observada. 3. Indicar cuantos bivalentes se observan durante diacinesis y metafase I en el material estudiado. 4. Calcular cuantas células y con cuantos cromosomas se obtendrán al final de la meiosis del material estudiado. Bibliografía Alberts, B., D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & J. D. Watson. 1989. Molecular biology of the Cell. 2º edición. Ed. Garland Publ. Inc., New York. De Robertis, E.M.F., J. Hib & R. Ponzio. 1996. Biología Celular y Molecular. Ed. El Ateneo, Buenos Aires. Griffiths A.J.F., J.H. Miller, D.T. Suzuki, R.C. Lewontin & W.M. Gerbart. 1996. An Introduction to Genetic Analysis. 6º edición. Ed. Freeman & Co., New York. Lacadena, J.R. 1988. Genética. 4º edición. Ed. Agesa, Madrid. Lacadena, J.R. 1996. Citogenética. 1º edición. Ed. Complutense. Madrid. Strickberger, M.W. 1988. Genética. 3º edición. Ed. Omega, Barcelona.

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Trabajo Práctico Nº 18 ACCIÓN GÉNICA Y CÓDIGO GENÉTICO Además de la constricción primaria o centrómero, algunos cromosomas suelen presentar una constricción secundaria conocida como Región Organizadora Nucleolar (NOR). Mediante las técnicas citológicas convencionales, esta región aparece como una zona heteropicnótica negativa (sin teñir) ubicada generalmente en posición subterminal en el brazo del cromosoma, denominándose satélite a la parte distal del brazo. Por la presencia de dicho satélite, a los cromosomas que llevan la región NOR se los denomina también cromosomas SAT o satelitados. En las regiones NOR se encuentran los genes que codifican el ARN ribosómico (ARNr), el cual formará parte de los ribosomas. Estos genes ribosómicos se hallan reunidos en “clusters” o grupos que contienen numerosas copias y forman la región NOR. La cantidad de copias de los genes ribosómicos presentes en el genoma varía entre diferentes organismos. Por ejemplo en la bacteria Escherichia coli hay de 5 a 10 copias, en la mosca de la fruta, Drosophila melanogaster hay unas 130 copias y en el anfibio Xenopus laevis alrededor de 400 o 500 copias por genoma haploide. Las regiones organizadoras de nucléolo, que portan los genes ribosómicos, pueden detectarse mediante la tinción con nitrato de plata (NO3Ag). Una particularidad importante de la tinción con plata o tinción argéntica, es que solamente se tiñen los NORs que estuvieron activos durante la interfase anterior. Ello significa que, la tinción argéntica puede ser usada para analizar la actividad génica en las regiones organizadoras de nucléolo. Las reacciones que ocurren en los organismos vivos están siempre mediadas por enzimas, las cuales son proteínas. Una proteína es un polímero de subunidades menores (monómeros) llamados aminoácidos. Cada enzima consiste de un determinado número de aminoácidos, unidos en una secuencia específica. En las proteínas naturales se observan un total de 20 aminoácidos, que de acuerdo a como se ordenen, formarán los diferentes tipos de proteínas. El molde para formar las proteínas esta codificado en la cadena de ADN. Cada aminoácido es codificado por 3 nucleótidos, los cuales constituyen un codón. Debido a que existen cuatro bases diferentes (A, T, C, G) el número posible de combinaciones y por ende de aminoácidos sería 43=64. Como los aminoácidos son solamente 20, se deduce que existe más de un codón para la mayoría de los aminoácidos. La información del ADN es transcripta primeramente a ARNm, utilizando al primero como molde. El mensajero pasa del núcleo al citoplasma, donde ocurrirá la síntesis proteica. La lectura del mensajero es mediada por otro tipo de ARN, llamado ARN de transferencia (ARNt), que posee una secuencia complementaria a cada codón, llamada anticodón. Debido a que cada codón posee una secuencia específica, existen tantos ARNt como aminoácidos.

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Objetivos  Identificar los genes que sintetizan el ARNr mediante la tinción argéntica.  Asimilar los conceptos de transcripción y traducción.  Comprender la naturaleza y características del código genético. Conocimientos Teóricos Necesarios    

Organizadores de nucléolo, constricciones secundarias, ADNr. Síntesis de ARNr. Características generales del código genético. Síntesis de proteínas.

Materiales  Elementos para dibujar (hojas blancas, lápices, etc.)  Fibras de diferentes colores  Un libro de texto de Genética general Desarrollo de la experiencia 1. Observar las preparaciones de cromosomas en mitosis, teñidas mediante la técnica de impregnación con nitrato de plata o tinción argéntica. Una vez analizadas las preparaciones se deberán efectuar las siguientes actividades. 2. Analizar el preparado para establecer el número máximo de nucleolos presentes en la especie. 3. Esquematizar una célula en interfase con el o los nucleolos. 4. Observar una metafase dónde se observen los cromosomas portadores de los genes ribosómicos y dibujar las bandas. 5. A partir de la secuencia hipotética de ADN entregada por la cátedra, se deberá transcribir el ARN mensajero correspondiente. Suponiendo que este no posee intrones, se deberá formar un polipéptido valiéndose de una tabla con los codones que codifican cada tipo aminoácido. Se deberá tener en cuenta que la lectura se realiza en dirección 5’-3’ y que el codón de inicio es siempre AUG. La tabla se extraerá del capítulo correspondiente a acción génica y síntesis de proteínas de algún libro de Genética de texto.

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6. Se deberá detallar mediante un esquema el ARN mensajero resultante. También se deberá especificar e ilustrar a que aminoácidos corresponden los codones, utilizando un color diferente para cada uno de ellos. Por último, mediante un esquema se detallará la cadena polipeptídica resultante.

Bibliografía Gardner, E. 1971. Principios de Genética. Ed. Limusa-Wiley. México. Griffiths A.J.F., J.H. Miller, D.T. Suzuki, R.C. Lewontin & W.M. Gerbart. 1996. An Introduction to Genetic Analysis. 6º edición. Ed. Freeman & Co., New York. Lacadena, J.R. 1988. Genética. 4º edición. Ed. Agesa, Madrid. Lodish, H., A. Berk, S. L. Zipursky, D. Baltimore & J. Darnell. 2002. Biología Celular y Molecular. 4º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Sanchez-Monge, E. & N. Jouve. 1989. Genética. Ed. Omega. Barcelona. Strickberger, M.W. 1988. Genética. 3º edición. Ed. Omega, Barcelona.

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Trabajo Práctico Nº 19 LA LEY DE LA SEGREGACIÓN Al cruzar entre sí dos variedades o razas puras de una misma especie que difieren en un único par de caracteres, la primera generación o filial 1 (F1) es uniforme en cuanto a su genotipo y fenotipo. La segunda generación o F2 no es uniforme, sino que se observan 2 o 3 fenotipos diferentes, según se trate de caracteres con dominancia completa o con codominancia. Desde el punto de vista genético, cada individuo tiene estructura doble, debido a que lleva en sus células dos series de factores: una aportada por la madre por medio de la gameta femenina y otra por el padre por medio de la gameta masculina. Entonces para cada par de factores o genes que se considere, las gametas llevan uno solo de ellos (dosis simple o n) y las células somáticas dos (dosis doble o 2n). En la arveja (Pisum sativum) por ejemplo, un individuo puro para el carácter de flor roja se habría originado seguramente de una gameta femenina con un gen para rojo. Análogamente, un individuo de flor blanca habrá sido originado por una gameta femenina fecundada por una gameta masculina llevando ambos un factor para el color blanco. Si se cruza una planta de flores blancas por otra de flor roja pura, la descendencia inmediata será de flores rojas. Se deduce que el factor para rojo es dominante con respecto al factor para color blanco, siendo éste recesivo con respecto al primero. Los genes dominantes se representan siempre con letra mayúscula y los recesivos con la misma letra pero minúscula. Un individuo puro para el carácter de flor roja (homocigota), lleva en sus células somáticas dos factores R (RR), pues proviene de una gameta femenina R fecundada por una masculina R. Análogamente, un individuo de flores blancas tendrá la constitución rr. La constitución genética de un individuo para un carácter o característica en estudio (Ej.: RR, Rr, rr) se llama genotipo, en tanto que las características apreciables por los sentidos que distinguen a los individuos, se llama fenotipo. Objetivos    

Diferenciar los términos fenotipo y genotipo. Comprender el mecanismo de transmisión de los caracteres. Adquirir destreza en la obtención de las gametas que formará un individuo. Aprender a estimar el genotipo y fenotipo de la descendencia de un cruzamiento determinado.

Conocimientos Teóricos Necesarios  Primera ley de Mendel.  Meiosis y segregación de los cromosomas. Materiales  Calculadora científica,  Lápiz negro, goma, etc. Desarrollo de la clase Se les entregará a los alumnos una serie de problemas teóricos, que deberán resolver utilizando los métodos descriptos anteriormente. Los problemas resueltos, incluyendo el desarrollo de los mismos, deberán ser entregados al finalizar el trabajo práctico.

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Bibliografía Gardner, E. 1971. Principios de Genética. Ed. Limusa-Wiley. México. Griffiths A.J.F., J.H. Miller, D.T. Suzuki, R.C. Lewontin & W.M. Gerbart. 1996. An Introduction to Genetic Analysis. 6º edición. Ed. Freeman & Co., New York. Lacadena, J.R. 1988. Genética. 4º edición. Ed. Agesa, Madrid. Sanchez-Monge, E. & N. Jouve. 1989. Genética. Ed. Omega. Barcelona. Sinnott, E.W., Dunn, L.C. & T. Dobzhansky. 1961. Principios de Genética. Ed. Omega. Barcelona. Stansfield, W.D. 1971. Teoría y problemas de Genética. Ed. McGraw-Hill. México. Strickberger, M.W. 1988. Genética. 3º edición. Ed. Omega, Barcelona.

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Trabajo Práctico Nº 20 LA LEY DE LA SEGREGACIÓN INDEPENDIENTE Cuando se efectúa el cruzamiento entre individuos que difieren en dos pares de factores, partiendo de líneas homocigotas dominantes y recesivas respectivamente, la F1 obtenida será homogénea en cuanto a su fenotipo y genotipo. Sin embargo, al realizar el cruzamiento F1 x F1, se obtiene una F2 en la que segregan los diferentes factores, obteniéndose una proporción fenotípica de 9:3:3:1. Si consideramos el cruzamiento de una planta pura homocigota para los caracteres semilla lisa (L) y cotiledones amarillos (A), por otra de semilla rugosa (l) y cotiledones verdes (a), se obtiene: P: G: F1:

AALL AL

X

aall al

AaLl

Genotipo: Heterocigota Fenotipo: Lisa y Amarilla.

Las gametas de la madre que intervienen en este cruzamiento son de una sola clase (AL), ya que el individuo es homocigota (AALL). Si hubiésemos tomado éstos genes por separado, por ejemplo AA, la gameta sería A, por lo tanto, la gameta debe llevar la mitad de cada par de factores existentes en el padre. Siendo el genotipo de la F1, AaLl, para obtener las gametas empleamos el método corto o dicotómico. Los genes citados se hallan en cromosomas diferentes, por lo cual cada alelo de un par fénico puede combinarse para formar gametas con cada uno del segundo par de genes, es decir: Par Aa

Par Ll

Gametas L

AL

l

Al

L

aL

l

al

A

a

Para la obtención de la F2, hacemos uso de un método que nos ayuda a obtener las combinaciones posibles entre los factores que actúan en forma independiente. Este método se llama Método del cuadrado de Punnett o tablero de ajedrez. Método del cuadrado de Punnett Cada uno de los individuos de la F1 da las cuatro gametas (G) detalladas anteriormente. G AL Al aL al

AL AALL AALl AaLL AaLl

Al AALl AAll AaLl Aall

aL AaLL AaLl aaLL aaLl

al AaLl Aall aaLl aall

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Objetivos    

Comprender el mecanismo de segregación independiente de los caracteres. Profundizar el método de obtención de las gametas. Aprender a calcular las frecuencias fenotípicas y genotípicas de la descendencia. Conocer y aplicar los diferentes métodos que se utilizan para determinar los genotipos y fenotipos de la progenie.

Conocimientos Teóricos Necesarios  Ley de la segregación de Mendel.  Diferentes métodos para la obtención de las gametas. Materiales  Calculadora científica,  Lápiz negro, goma, etc. Desarrollo de la clase Se les entregará a los alumnos una serie de problemas teóricos, que deberán resolver utilizando los métodos descriptos anteriormente. Los problemas resueltos, incluyendo el desarrollo de los mismos, deberán ser entregados al finalizar el trabajo práctico. Bibliografía Gardner, E. 1971. Principios de Genética. Ed. Limusa-Wiley. México. Griffiths A.J.F., J.H. Miller, D.T. Suzuki, R.C. Lewontin & W.M. Gerbart. 1996. An Introduction to Genetic Analysis. 6º edición. Ed. Freeman & Co., New York. Lacadena, J.R. 1988. Genética. 4º edición. Ed. Agesa, Madrid. Sanchez-Monge, E. & N. Jouve. 1989. Genética. Ed. Omega. Barcelona. Sinnott, E.W., Dunn, L.C. & T. Dobzhansky. 1961. Principios de Genética. Ed. Omega. Barcelona. Stansfield, W.D. 1971. Teoría y problemas de Genética. Ed. McGraw-Hill. México. Strickberger, M.W. 1988. Genética. 3º edición. Ed. Omega, Barcelona.

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Trabajo Práctico Nº 21 EVOLUCIÓN Y SELECCIÓN NATURAL El concepto de evolución se funda en comparaciones detalladas de la estructura de las formas actuales y fósiles, la aparición y extinción de especies en edades remotas, las similitudes fisiológicas y bioquímicas así como diferencias entre especies y, por último, el análisis de la constitución genética de los actuales animales y vegetales. El concepto de evolución surge de una consecuencia de la profunda investigación de Charles Darwin sobre la disposición de las piezas del rompecabezas de como pueden haber surgido estas similitudes y diferencias. Los mecanismos de la evolución propuestos por Darwin son releídos y enriquecidos ya entrado el siglo XX, con base a los aportes que provienen de diversos campos del conocimiento donde se destacan el de la genética, la paleontología y la embriología. Las versiones modernas de la teoría propuesta por Darwin, sintetizan sus fundamentos y ofrecen nuevas bases que la sustentan, donde las mutaciones adquieren un papel importante para explicar la variabilidad genética, el conocimiento de los factores que actúan en la genética de las poblaciones y un mejor conocimiento de la historia natural de diferentes grupos de vegetales y animales, dan sostén a la teoría de la síntesis evolutiva mediante la cual se trata de explicar la manera en que se forman nuevas especies y grupos de organismos. La teoría evolutiva actual es el producto del aporte de numerosos investigadores de diferentes ares. Sin embargo, los mayores aportes fueron realizados por Charles Darwin, quien dedujo que ante la falta de recursos, los individuos que tendrían más posibilidades para subsistir serían los más capaces o mejores adaptados. O sea, lo individuos mejor adaptados podrán obtener alimentos y reproducirse con mayor facilidad que los individuos más débiles. En consecuencia, los organismos mejor adaptados dejarán mayor descendencia que los más débiles, de manera que en cada generación la naturaleza va seleccionando a los individuos más aptos. Como ello se repite generación tras generación, se producirán adaptaciones cada vez más complejas y por lo tanto ocurrirá cambio o evolución en los organismos. La selección natural actúa sobre la variabilidad genética de las poblaciones eligiendo o seleccionando a los individuos que presentan las combinaciones de genes más aptas para el medio ambiente en el que se encuentran. Por ello, la selección natural constituye uno de los mecanismos más importantes para que se produzca evolución. Objetivos    

Comprender el concepto de evolución. Discutir las principales teorías evolutivas. Analizar las distintas fuerzas evolutivas y sus formas de acción en la naturaleza. Comprender los mecanismos responsables de la evolución planteados por la teoría sintética de la evolución.  Comprender las consecuencias de la selección natural en las poblaciones. Conocimientos Teóricos Necesarios    

Principales teorías evolutivas. Selección natural. La teoría darwiniana de la evolución. Teoría sintética de la evolución.

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Materiales * Elementos de cálculo. * Una caja de zapatos o similar. * Porotos de dos colores diferentes (negros y blancos, o marrones y blancos) Actividades 1. Explicar cuáles son los fundamentos de la teoría evolutiva propuesta por Lamarck. 2. Resumir los conceptos de la teoría sugerida por Darwin. 3. Explique sintéticamente cuales son los mecanismos responsables de la evolución de acuerdo a lo que plantea la teoría sintética. 4. Hacer un cuadro comparativo lamarckismo y el darwinismo. 5. Examinar el siguiente ejemplo y contestar las preguntas que se encuentran a continuación. a. Muchos anfibios poseen membranas entre los dedos que le sirven para nadar. ¿Cómo cree Ud. que explicarían Lamarck y Darwin la presencia de las membranas interdigitales en los anfibios?. b. Muchas plantas como los cactus, se encuentran adaptados a vivir en ambientes secos, para lo cual tienen una serie de adaptaciones tales como el tallo carnoso que almacena agua y espinas en lugar de hojas, para evitar la pérdida de líquido por transpiración. ¿Según la teoría de Lamarck y la de Darwin, cómo se podría explicar la presencia de los cactus en los desiertos?. 6. Se realizará un experimento donde se simulará el efecto de la selección natural. Para ello partiremos de una población simulada, que se encuentra formada por cien individuos, que serán representados por porotos. En la población hipotética habrá variabilidad genética para el color, existiendo formas de color blanco y forma de coloración negra. Se deberá efectuar el siguiente procedimiento. a. Colocar en una caja opaca 50 porotos blancos y 50 porotos negros. b. Extraer sin mirar, un lote de diez y verificar cuantos hay de cada color. c. Considerando que el ambiente impide la supervivencia de los elementos blancos, retirar los porotos blancos extraídos en la muestra. d. Debido a que los negros son aptos, agregar porotos negros en la misma cantidad de porotos blancos extraídos. e. Al reemplazar los porotos blancos por negros, la muestra de 10 quedará ahora integrada solamente por individuos negros. f. Ingrese la muestra nuevamente dentro de la caja. Si consideramos que cada extracción y reintegro de los lotes corresponde a una generación: 7. Calcular cuantas generaciones serán necesarias para que la población inicial constituida por 50/50 quede compuesta solamente por la forma negra?. 8. En la naturaleza ¿qué tipo de fenómeno podría actuar produciendo un efecto similar al del modelo estudiado? 9. Determinar qué tipo de fenómeno o causa podría producir el exterminio total de una de las formas en pocas generaciones.

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Bibliografía Anfinsen, C. B. 1963. Bases moleculares de la evolución. Ed. Eudeba, Buenos Aires. Dobzhansky, T., F. J. Ayala, G. L. Stebbins & J. W. Valentine. 1980. Evolución. Ed. Omega, Barcelona. Futuyma, D. J. 1997. Biología Evolutiva. 2º edición. Ed. Sociedad Brasileira de Genética, Ribeirão Preto. Lacadena, J. R. 1988. Genética. Ed. Agesa, Madrid. Simpson, G. 1961. El sentido de la evolución. Ed. Eudeba, Buenos Aires. Stebbins, G. L. 1978. Procesos de la evolución orgánica. Ed. Prentice Hall International, Madrid. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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Trabajo Práctico Nº 22 MÉTODOS TAXONOMÍCOS La clasificación es una actividad que los seres humanos realizamos en forma constante en nuestra relación con el mundo exterior. Sin embargo, la mayoría de las veces no somos conscientes de las operaciones intelectuales que realizamos cuando clasificamos. Para clasificar es necesario construir clases y determinar criterios de clasificación. O sea, decidir cuando incluimos cosas dentro de las clases y cuando las debemos excluir o dejar fuera. En la práctica taxonómica, generalmente se confeccionan claves taxonómicas, que constituyen una herramienta muy útil para ubicar taxonómicamente e identificar a los organismos. Objetivos * Comprender la clasificación de los seres vivos. * Reconocer el mecanismo en de elaboración de claves taxonómicas. * Aprender a elaborar claves para la identificación de organismos. Conocimientos Teóricos Necesarios * Principios básicos de la clasificación. * Métodos empleados en taxonomía. Materiales * Hojas blancas, lápices, goma, etc. * Plasticola o goma de pegar Desarrollo A partir de las siguientes figuras intentaremos clasificarlas formando clases de acuerdo todos los criterios o características posibles.

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Una vez finalizado el ejercicio, responder: 1. ¿Cuantas clases se pueden formar?. 2. ¿Podrían haberse formado otras clases más?. 3. ¿Cuáles fueron las características o criterios utilizados para discriminar las clases?. Si analizamos el ejercicio anterior nos daremos cuenta que en dos momentos de su resolución hemos tomado una decisión. Primero, al elegir los criterios que utilizaríamos, y luego al decidir en qué momento los usaríamos. Es decir que les hemos impuesto al ejercicio nuestra subjetividad. En otras palabras, la forma en que decidamos seleccionar y usar los criterios particulares, es la que determinará la característica de nuestro sistema de clasificación. Construir una clave para poder clasificar los organismos que se detallan a continuación. Para construir las clases y establecer los criterios de clasificación considerar las características externas e internas de los organismos. caballo mosquitos boga carpincho

vaca chimpancé araña rana

hombre orquídea pájaro carpintero virus

bacterias helecho ñandú

mariposas pino yacaré

Al terminar la clave, responder las siguientes preguntas: 4. ¿Cuántas clases o categorías se pueden formar?.¿Cuáles fueron las características o criterios utilizados para discriminar las clases?. 5. ¿Podrían identificarse todos los organismos creando una menor cantidad de clases?. Bibliografía Curtis, H. 1983. Biología. 4º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1993. Biología. 5º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Scagel, R. 1984. El Reino Vegetal. Ed. Omega, Barcelona. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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Trabajo Práctico Nº 23 CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS Para la clasificación de los seres vivos resulta de gran utilidad el empleo de claves, las cuales permiten ubicar de manera ordenada y metódica a un organismo en el sistema de clasificación. Es decir, permiten identificar o clasificar a un organismo determinado. Las claves están compuestas por una serie de características o dilemas que se excluyen mutuamente, de manera que se van desechando opciones hasta identificar al organismo problema. En la práctica taxonómica, generalmente se emplean las denominadas clasificaciones para finalidades generales, basadas en un sistema natural. Es decir, que los criterios que se escogen para confeccionar las claves, pueden no reflejar las relaciones evolutivas de los organismos, pero implican necesariamente jerarquías taxonómicas y nomenclatura. Una clave no refleja necesariamente el sistema de clasificación o evolución de los organismos, sino que constituye una herramienta para ubicar taxonómicamente e identificar a los organismos. Objetivos    

Comprender la estructura de un sistema de clasificación natural de los seres vivos, interpretando las relaciones que se pretenden poner en evidencia a través del mismo. Conocer el mecanismo en que se basa la identificación de organismos mediante el uso de claves. Reconocer la naturaleza de los criterios de clasificación utilizados en una clave. Identificar organismos de distintos Reinos hasta la categoría taxonómica de filum o división, empleando claves dicotómicas sencillas basadas en criterios morfológicos.

Conocimientos Teóricos Necesarios * Sistema actual de clasificación biológica. * Principales grupos de plantas y animales. Materiales  

Hojas blancas, lápices, goma, etc. Especimenes biológicos

Actividades 1. A partir de las claves provistas por la cátedra que se encuentran a continuación, se realizarán las siguientes actividades: a. Identificación de organismos microscópicos del reino Protista. b. Clasificación de una planta con flor. c. Ubicación taxonómica de un animal invertebrado. d. Clasificación de un pez óseo. e. Localización taxonómica del ser humano.

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Una vez identificados los organismos, se deberán detallar todas las categorías taxonómicas superiores dentro de las cuales se encuentra incluido cada uno de los especímenes estudiados. 2. Elabore un cuadro para comparar lo siguientes grupos de organismos: Monera, Protista, Fungi, Animales y Plantas. Incluya la siguiente información sobre cada uno de ellos: dominio, uni o multicelularidad, pared celular, metabolismo (nutrición y utilización del O2), importancia y ejemplos. Bibliografía Curtis, H. 1983. Biología. 4º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1993. Biología. 5º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Scagel, R. 1984. El Reino Vegetal. Ed. Omega, Barcelona. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.

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CLAVE ABREVIADA PARA REINOS: MONERA, PROTISTA, FUNGI Y PLANTAE A. Organismos sin membrana nuclear y sin nucleolo. B. Organismos fotosintéticos con pigmentos verde-azulados. División CIANOBACTERIA BB. Organismos sin pigmentos verde-azulados, heterótrofos División SCHIZOPHYTA (Bacterias) AA. Organismos con verdadero núcleo. B. Organismos sin pigmentos fotosintéticos. División MYCOPHYTA (Fungi) BB. Organismos con pigmentos fotosintéticos ubicados en verdaderos plástidos. C. Organismos constituidos por la asociación simbiótica entre hongos y algas. División LIQUENES CC. Organismos no constituidos por asociaciones simbióticas. D. Organismos generalmente acuáticos, con el cuerpo no diferenciado en tallo y hojas, unicelulares o pluricelulares. División PHYCOPHYTA (Algas) DD. Plantas terrestres, a veces acuáticas, cuerpo diferenciado en tallo y hojas. E. Plantas con tejido vascular poco diferenciado. División BRYOPHYTA EE. Plantas con tejido vascular diferenciado. F. Plantas sin flores ni semillas. División PTERIDOPHYTA FF. Plantas con flores y semillas. División SPERMATOPHYTA G. Semillas no encerradas en un fruto. Subdivisión GYMNOSPERMAe GG. Semillas contenidas en un fruto. Subdivisión ANGIOSPERMAe E. Embrión con dos cotiledones. Flores tetra o pentámeras. Crecimiento secundario. Láminas foliares retinervadas. Clase DICOTILEDONEAE EE. Embrión con un sólo cotiledón. Flores trimeras. Sin crecimiento secundario. Láminas foliares paralelinervadas. Clase MONOCOTILEDONEAE

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CLAVE GENERAL PARA EL REINO ANIMAL A. Unicelulares o coloniales, pero nunca con tejidos diferenciados. Subreino PARAZOOS AA. Pluricelulares con tejidos diferenciados. Subreino METAZOOS B. Organismos simples, sin órganos entre la epidermis y la cavidad digestiva. C. Cavidad digestiva muy ramificada que se comunica al exterior por numerosos orificios. Cuerpo de forma irregular. Todos acuáticos. Phyllum PORIFEROS CC. Cavidad digestiva con solo orificio, que sirve a la vez de boca y ano. Simetría radiada. Todos acuáticos. Phyllum CELENTERADOS BB. Organismos complejos, con cavidad interna (celoma), situada entre la cavidad digestiva y la epidermis, conteniendo la mayoría de los órganos. C. Cuerpo con forma de estrella, de simetría radiada, protegidos por placas calcáreas más o menos soldadas. Todos acuáticos. Phyllum EQUINODERMOS CC. Organismos formados por mitades simétricas (simetría bilateral). D. Organismos pequeños, a veces microscópicos, cuerpo no segmentado, sin esqueleto interno. Cuerpo vermiforme. Phyllum ROTIFERA DD. Organismos diferentes. E. Cuerpo exteriormente segmentado, formado por varios anillos. F. Con apéndices articulados. Tegumentos endurecidos por quitina y sales, constituyendo un esqueleto externo. Phyllum ARTROPODA FF. Sin apéndices articulados. Tegumentos sin quitina. G. Parásitos externos o animales libres, con boca y tubo digestivo. Phyllum ANELIDOS GG. Animales parásitos internos, sin boca y ano. Phyllum PLATELMINTOS EE. Cuerpo exteriormente no segmentado. F. Organismos sin esqueleto interno. G. Cuerpo protegido por una concha calcárea o bien desnudo y con aspecto vermiforme. Phyllum MOLUSCOS GG. Cuerpo no protegido por una concha calcárea. Phyllum NEMATELMINTOS FF. Organismos con esqueleto interno óseo o cartilaginoso, cuya porción axial protege al sistema nervioso. Phyllum CORDADOS

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CLAVE PARA EL PHYLLUM CORDADOS A. Animales marinos. Notocorda presente hasta la vida adulta. Subphyllum PROTOCORDADOS AA. Animales terrestres o acuáticos. Notocorda presente solamente en la vida embrionaria. Subphyllum VERTEBRADOS B. Organismos acuáticos, respiración mediante branquias. Clase PECES C. Esqueleto interno cartilaginoso. Subclase CONDRICTIES CC. Esqueleto óseo. Subclase OSTEICTIES BB. Organismos terrestres o acuáticos, con esqueleto interno óseo y respiración pulmonar. C. Animales dependientes del medio acuático. Sin estructuras dérmicas. Huevos sin cáscara. Clase ANFIBIOS CC. Animales independientes del medio acuático. Con estructuras dérmicas (plumas, pelos, placas, escamas). D. Piel con escamas o plumas. Sin glándulas mamarias. Huevos con cáscara. E. Piel con escamas o placas. Animales poiquilotermos. Dientes indiferenciados. Clase REPTILES EE. Piel con plumas. Animales homeotermos. Sin dientes. Clase AVES DD. Piel con pelos. Glándulas mamarias desarrolladas. Clase MAMIFEROS

CLAVE PARA EL PHYLLUM ARTROPODOS A. Organismos con antenas y mandíbulas. B. Animales acuáticos, con dos pares de antenas, apéndices anteriores modificados para la alimentación. Clase CRUSTACEA BB. Animales terrestres o acuáticos, con un solo par de antenas y tres o mas pares de patas. C. Con tres pares de patas articuladas. Cuerpo dividido en cabeza, tórax u abdomen. Clase INSECTA CC. Con más de tres pares de patas. Cuerpo alargado, vermiforme, formado por numerosos segmentos iguales. D. Un solo par de patas por segmento, cuerpo aplanado. Clase CHILOPODA DD. Dos pares de patas por segmentos, cuerpo cilíndrico. Clase DIPLOPODA AA. Organismos sin antenas ni mandíbulas. Cuatro pares de patas. Clase ARACNIDA

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Trabajo Práctico Nº 24 INTERACCIONES EN LAS COMUNIDADES La actividad de un organismo cambia el ambiente en el que vive y puede afectar la vida de otro organismo. Se establecen de esta manera diversos tipos de interacciones entre los organismos, entre las cuales se pueden distinguir la competencia, depredación, parasitismo, mutualismo y amensalismo. La competencia es una interacción en la que un organismo consume un recurso que habría estado disponible para el consumo de otro organismo. Cuando un organismo priva a otro de un recurso, éste último crece más lentamente, deja menos descendientes o puede llegar a morir. En la depredación un organismo que es el predador consume a otro que es la presa. Los predadores pueden consumir animales (carnívoros) o vegetales (herbívoros). En el parasitismo, un organismo que es el parásito, explota a otro organismo que es el huésped, el cual se ve afectado de modo adverso. El organismo parásito se caracteriza por ser específico y porque generalmente no mata al organismo huésped. En el mutualismo ambos organismos que intervienen en la interacción obtienen un beneficio neto. En el mutualismo los organismos pueden interactuar por un período breve de sus vidas o pueden estar en contacto físico íntimo, llevando una vida en común; este último caso recibe el nombre de simbiosis. En el amensalismo un organismo se ve inhibido mientras que el otro permanece sin verse afectado. Objetivos  

Reconocer los distintos tipos de interacciones entre especies. Asimilar las características fundamentales de cada tipo de interacción y los efectos que produce la misma en los organismos que intervienen.

Conocimientos Teóricos Necesarios * Diferentes tipos de interacciones entre los organismos. Actividades 1. Leer y analizar las siguientes situaciones identificando en cada caso el tipo de interacción. 2. Completar el cuadro correspondiente indicando las principales características de cada tipo de interacción. SITUACIÓN 1: Una gran proporción de plantas son dispersadas por animales. En los bosques tropicales entre un 50 a 75 % de las especies de árboles producen frutos carnosos adaptados para el consumo de aves y mamíferos. En los bosques asociados a los ríos, una importante proporción de semillas son dispersadas por peces. Las estrategias adaptativas de las plantas en la producción, presentación y contenido nutricional de los frutos están destinadas a atraer a los animales dispersores. La intervención de los animales dispersores hace que las semillas sean depositadas lejos de la planta madre, en lugares favorables para la germinación y el crecimiento (Adaptado de Howe y Smallwood, 1982). SITUACIÓN 2: La caza de subsistencia no sólo ha sido practicada por los indígenas, sino que en el presente significa una fuente alternativa importante para pobladores alejados de los centros urbanos (Adaptado de Bucher, 1980).

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SITUACIÓN 3: Las células con núcleos respiran gracias a sus mitocondrias. Esta facultad fue adquirida hace aproximadamente 2000 millones de años cuando un organismo eucariota primitivo fagocitó a una bacteria que utilizaba el oxígeno para su metabolismo. De este encuentro nació una interacción duradera. Durante el transcurso de la evolución este mismo tipo de interacción fue la responsable de que los vegetales adquirieran sus plastidios y automáticamente la capacidad para realizar fotosíntesis. Para los organismos fagocitados la vida en el interior de la célula del eucariota primitivo constituyó un lugar confortable que lo protegía de las agresiones del medio. El eucariota a la vez se benefició por la fotosíntesis y la utilización del oxígeno en el metabolismo (Adaptado de Selosse y Loiseaux-de Goër, 1997) SITUACIÓN 4: En las selvas húmedas y subtropicales se encuentran numerosas plantas cuyas flores de colores brillantes y formas variadas son visitadas principalmente por colibríes. La planta puede beneficiarse por la llegada del animal que llevará el polen hacia otra flor, y el animal por el uso de un producto (néctar). Las flores polinizadas por colibríes poseen una desconcertante variedad de formas y longitudes. Por su parte, los colibríes poseen también una variedad enorme de picos en cuanto a su forma y longitud (Adaptado de Feinsinger, 1990). SITUACIÓN 5: El ascaris, una lombriz blanquecina que mide unos 25 cm de largo, pasa la mayor parte de su vida adulta dentro del intestino humano, donde se nutre absorbiendo sustancias alimenticias parcialmente digeridas (Adaptado de Villee et al. 1996). SITUACIÓN 6: En el Chaco las Cactáceas son consumidas en forma intensa por animales silvestres (así como también por el ganado vacuno) como fuente alternativa de agua. Según observaciones realizadas, el quimilo (Opuntia quimilo) es consumido por tortugas (Geochelone spp.), charatas (Ortalis canicolis) y cotorras (Myiopsitta monachus ). También se ha observado a la cotorra y al calancante (Aratinga acuticaudata) alimentarse del tallo excavado del cardón, Cereus coryne (Adaptado de Bucher, 1980). SITUACIÓN 7: Las plantas de la familia Leguminosas (trébol, guisante) poseen en sus raíces unos nódulos cuyas células albergan bacterias del género Rhizobium. Estas bacterias ayudan a la planta a alimentarse fijando el nitrógeno atmosférico (Adaptado de Selosse y Loiseaux-de Goër, 1997) SITUACIÓN 8: Las tenias son gusanos largos, planos, con aspecto de listón, sorprendentemente adaptados a su forma de vida. Entre sus muchas adaptaciones cabe mencionar la presencia de ventosas y, en ocasiones ganchos en la cabeza que le permiten al animal fijarse en el intestino del huésped. Las tenias carecen de ciertos órganos y absorben el alimento directamente huésped, de manera que carecen de boca y aparato digestivo. (Adaptado de Villee et al. 1996).

SITUACIÓN 9: Las gramíneas anuales Bromus rigidus y B. madritensis pueden crecen juntas en pastizales de California. Al sembrarlas simultáneamente en proporciones iguales, B. rigidus desarrollaba mayor biomasa; pero si esta especie se sembraba tardíamente, la especie que desarrollaba mayor biomasa era B. madritensis (Adaptado de Begon et al. 1999). SITUACIÓN 10: El estómago de los rumiantes (ej. vacas) está dividido en cuatro cámaras y el alimento que es ingerido pasa primeramente a la cámara del rúmen. El alimento es regurgitado y masticado varias veces por el animal. En el rúmen se encuentran densas poblaciones de bacterias y de protozoos que obtienen energía metabólica mediante la

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fermentación; por este proceso los microorganismos contribuyen a digerir la celulosa. A la vez los rumiantes le proporcionan a los microorganismos un aporte continuo de sustrato y el medio adecuado para que lleven a cabo sus reacciones metabólicas. Los microorganismos tienen una importancia crucial en la dieta de los rumiantes, ya que estos animales carecen de las enzimas que degradan la celulosa (Adaptado de Begon et al. 1999). SITUACIÓN 11: Diversos hongos han escapado de su forma habitual mediante la asociación con ciertos tipos de algas. Estos hongos liquenizados contienen en su cuerpo filamentoso una capa de algas cerca de la superficie. Los hongos obtienen del alga los productos de la fotosíntesis, y al parecer las algas obtienen un medio adecuado para vivir, ya que las especies de algas que desarrollan esta interacción raramente se encuentran como formas de vida libre (Adaptado de Begon et al. 1999). SITUACIÓN 12: La introducción de animales exóticos representa un problema serio para la fauna de los ecosistemas naturales. Los herbívoros domésticos, como por ejemplo el ganado vacuno, constituyen una interferencia importante para los herbívoros autóctonos de una región (Adaptado de Bucher, 1980). Bibliografía Begon, M., J. L. Harper & C. R. Townsend. 1999. Ecología. Individuos, poblaciones y comunidades. Tercera edición. Editorial Omega. Bucher, E. H. 1980. Ecología de la fauna chaqueña. Una revisión. Ecosur 7(14): 111-159. Curtis, H. & N. S. Barnes. 1993. Biología. 5º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires. Feisinger, P. 1990. Interacciones entre plantas y colibríes en selvas tropicales. Boletín de la Academia Nacional de Córdoba 59: 31-54. Howe, H. F. & J. Smallwood. 1982. Ecology of seed dispersal. Annals of Review of Ecology and Systematic 13: 201-228. Selosse, M. A. & S. Loiseaux-De GoëR. 1997. La saga de la endosimbiosis. Mundo Científico179: 436-441. Villee, C. A. 1996. Biología. 8º Edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana, México.