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Principios de Biología

Rana

PRESENTACIÓN DEL CURSO

La asignatura Principios de Biología muestra las bases del funcionamiento del mundo vivo, a un nivel microscópico, en cuanto biología celular, y a un nivel submicroscópico, en cuanto bioquímica y biología molecular.


REQUISITOS PREVIOS

Los conocimientos necesarios para abordarla son los correspondientes a una formación de educación secundaria, preferentemente en el ámbito científico.


OBJETIVOS DEL CURSO

Los objetivos de conocimiento de este curso son los siguientes:

- El concepto de materia viva, sus características y origen.

- Conocer la historia de los primeros descubrimientos científicos en el ámbito de la Biología.

- Conocer las moléculas orgánicas e inorgánicas que forman la materia viva y las necesarias para esta.

- Conocer la estructura y función de los orgánulos en células animales y vegetales, así como las diferencias entre estas.

- Conocer el funcionamiento de las células, las reacciones fotosintéticas, la síntesis de las proteínas en las células eucariotas, la diferencia entre fotosíntesis y respiración aeróbica, y respiración aeróbica y anaeróbica.


PROGRAMA Y TEMARIO


1. La ciencia de la Biología

La ciencia de la Biología. El método científico. El concepto de vida. La evolución. Los seres vivos y el medio ambiente.


2. Moléculas biológicas

El agua en los seres vivos. Hidratos de carbono. Proteínas. Lípidos. Ácidos nucleicos. Enzimas.


3. La célula

La teoría celular. Tipos de células. Estructura celular. Membrana celular. Organelos celulares. Comunicación celular. Motilidad celular.


4. Metabolismo celular

Metabolismo celular. Metabolismo energético. Energía celular. Fotosíntesis.


5. Ciclo y división celular

Ciclo celular y división celular. Mitosis y citocinesis. Meiosis y reproducción celular. Del ADN a las proteínas. El ADN y los genes. Replicación del ADN. El flujo de información y el dogma central de la biología. El código genético. La síntesis de ARN o transcripción. La síntesis de proteínas o traducción. Mecanismo de la traducción. Mutaciones en los genes y consecuencias en las proteínas.


6. Mecanismos de la herencia

Mecanismos de la herencia. Genética mendeliana. Explicación cromosómica de las leyes de la herencia. Herencia de genes ligados. Determinación genética del sexo. Herencia ligada al sexo. Regulación de los genes y respuesta a los cambios en el ambiente. La expresión diferencial de los genes. Mecanismos de regulación de los genes.


7. Organismos unicelulares y acelulares

Organismos unicelulares y acelulares. Virus. Viroides y priones. Procariotas. Su importancia en la historia de la vida. Archaea. Bacteria.


8. Organismos pluricelulares

Organismos pluricelulares. Genética del desarrollo. Diferenciación celular. Genes selectores y genes reguladores


ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Se proponen diez prácticas de laboratorio, que se pueden realizar de forma virtual:

1. Determinación del contenido de agua de la materia viva

2. Identificación de hidratos de carbono

3. Identificación de lípidos

4. Identificación de proteínas

5. Extracción de ADN

6. Cromatografía de pigmentos fotosintéticos

7. Microscopio óptico y lupa binocular

8. Observación microscópica de la célula animal

9. Observación microscópica de la célula vegetal

10. Observación de estructuras celulares al microscopio electrónico


IMPORTANCIA E INTERÉS LABORAL Y/O PROFESIONAL

Este curso tiene interés laboral para trabajar en la industria farmacéutica, laboratorios, farmacias, comercio de material científico y/o de laboratorio, y en general, en todo tipo de trabajo en el que sean necesarios conocimientos de laboratorio y de biología, museos científicos, espacios de ocio científicos, y divulgación científica. En el emprendimiento y creación de empresas, este curso de Principios de Biología puede ser de utilidad a la hora tanto de crear empresas, como por ejemplo espacios de ocio, divulgación científica, empresas relacionadas con la ciencia, incluso de forma comercial, como venta de material científico o de laboratorio, o de creación divulgativa, como páginas web relacionadas con la biología o la ciencia.


DURACIÓN ESTIMADA

El tiempo de aprendizaje puede variar considerablemente dependiendo de la capacidad y de la formación previa que se posea. En todo caso se estima una duración de 60 horas.

Dado que no hay límite de tiempo, se recomienda aprenderlo a un ritmo de aprendizaje que se resulte cómodo, tomarlo de forma amena, programar el tiempo y establecerse metas.


GUÍA DIDÁCTICA DEL CURSO

Para un mejor aprovechamiento y seguimiento de este curso, y superación del examen, se ha creado la Guía Didáctica de Principios de Biología.


CERTIFICADO DE APROVECHAMIENTO

Para obtener el Certificado de Aprovechamiento, y si se desea la insignia digital, del curso Principios de Biología es preciso superar un examen de 60 preguntas con cuatro respuestas alternativas sobre las materias que aparecen en el programa del curso. De estas preguntas, un 15 % podrán ser sobre las prácticas de laboratorio. El examen se supera con al menos un 80% de respuestas acertadas. El examen tiene un tiempo límite de 60 minutos y se puede repetir las veces que se desee.

Se recomienda que antes de hacer el examen, se compruebe que el navegador esté configurado correctamente. Si se tienen dudas sobre el desarrollo de los cursos y los exámenes, se puede tomar previamente el curso Introducción al aprendizaje en CUVSI o hacer su examen de prueba.


También pueden ser de tu interés otros cursos online, gratuitos y con certificado de esta misma temática, que se pueden consultar en este enlace de cursos MOOC de Biología general.


Facultad de Ciencias Naturales
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Certificado del curso Principios de Biología



Actualmente existen varias posibilidades para realizar y obtener un certificado, gratis y por Internet, de un curso de Biología General. No obstante, la mayoría de ellos se imparte en inglés. Hoy día, el traductor de Google facilita muchísimo la traducción de las webs, aunque frecuentemente las traducciones son deficientes, que sólo se puede solucionar de dos formas, en el caso de no dominar por completo el inglés: 1) Poseer unas bases sólidas en idioma inglés que nos faciliten la labor, y 2) Dominar la materia, aunque se te escapen características propias del idioma, vas a saber que están diciendo o que te están preguntando.

Estos son algunos de los cursos que se pueden encontrar en Internet de Biología general, abiertos, gratuitos y con certificado:


Biología

De la plataforma Khan Academy. Originariamente en inglés, pero muchas partes del curso están traducidas al español. Se tratan temas de bioquímica, biología celular, biología humana, evolución, etc. Tras superar el curso puedes obtener una insignia o badge, que puede ser reconocida en el proyecto Open Badges, de Mozilla.


Biología

De la plataforma EDUTIN, trata de los principios básicos de la ciencia biológica, como son grupos funcionales y bioelementos (hidratos de carbono, lípidos, proteínas, enzimas, vitaminas, minerales y ácidos nucleicos), centrándose fundamentalmente en los aspectos bioquímicos de la Biología.


Fundamentos de Biología (ALISON)

De la plataforma ALISON, trata sobre organismos, células, nutrientes (carbohidratos, proteínas, vitaminas y minerales) y el proceso de digestión. En inglés.


Introduction to Biology - The secret of life

Es un curso que se ya se ha celebrado, pero puede contar con posteriores ediciones, aunque está abierta la inscripción para consultar los materiales. Organizado por el profesor Eric Lander, uno de los líderes del Proyecto Genoma Humano. El contenido del curso refleja los temas que se enseñan en los cursos de introducción a la biología del MIT y muchos cursos de biología en todo el mundo. Se tocan aspectos como estructura y función de macromoléculas tales como ADN, ARN y proteínas; comprensión de la herencia y el flujo de información dentro de las células para la salud humana.


Introduction to Molecular and Cellular Biology

Curso de la plataforma Saylor Academy, en inglés. Su temario coincide en gran medida con el curso Principios de Biología de CUVSI. El material didáctico es de uso libre en la Red. La superación de un examen con al menos el 70 % de las respuestas correctas otorga un certificado. Si no se supera el examen, éste se puede repetir pasadas dos semanas.


Principios de Biología

Curso de CUVSI en español. El curso trata de las bases de la Biología, abordando aspectos bioquímicos, celulares y genéticos, entre otros, en ocho temas, con diez prácticas virtuales. Por la superación de un examen online se puede obtener un certificado y una insignia digital.


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El microscopio óptico y la lupa binocular. Práctica virtual

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Microscopio virtual

La invención del microscopio, hace más de cuatro siglos, revolucionó por completo las ciencias biológicas y todas las ciencias en general. Poder ver con detalle lo que no vemos a simple vista llevó a la Humanidad a conocer un mundo que desconocía por completo.

El primer microscopio fue el óptico, con él se han hecho los más revolucionarios descubrimientos en varias ciencias, principalmente en Biología. Y gracias a él aumentó la supervivencia de la Humanidad, pues su aplicación en Medicina ha sido decisiva a la hora a la hora de luchar contra todas las enfermedades. Su límite visual llega a unos 2.000 aumentos. Después llegó el microscopio electrónico, que utiliza haces de electrones en lugar de luz y gracias a ello se superó la barrera de los aumentos del microscopio óptico, pudiéndose observar el mundo submicroscópico, como los virus.

Un microscopio de pocos aumentos con oculares u objetivos para ambos ojos es la lupa binocular, microscopio estereoscópico o estereomicroscopio. Consta de dos microscopios completos, cada uno con sus objetivos y ocular, en los que al no coincidir sus ejes ópticos, las imágenes formadas en los oculares son distintas, como ocurre con la visión ocular estereoscópica, por lo que se ve una imagen en tres dimensiones. La diferencia con el microscopio binocular es que en este la imagen formada en un único objetivo es desdoblada en dos imágenes idénticas por un prisma situado entre el objetivo y los dos oculares. Con este se pueden observar especímenes diminutos, tales como insectos, partes de las plantas, plancton, etc. Tiene además aplicaciones en otros campos, como la observación de la textura de las rocas, daños en elementos o la determinación de falsificaciones en piezas valiosas.

El microscopio óptico y la lupa binocular son instrumentos esenciales en el laboratorio de biología, por lo que para trabajar en el mismo es fundamental conocer bien su manejo.


1. Introducción

- Lectura: Elórtegui. La lupa binocular
- Lectura: Joaquín de Juan Herrero-UA. Fundamentos y manejo del microscopio óptico


2. Guión de la práctica

La práctica consiste en aprender bien el fundamento y el manejo del microscopio óptico y la lupa binocular.

- Lectura: Biogeocascales. Manejo de la lupa binocular y el microscopio óptico


3. Forma de realizar la práctica

1. En laboratorio.

2. En laboratorio casero.

En principio, la práctica se puede hacer perfectamente en casa, ya que en principio no tiene peligrosidad y la adquisición o préstamos de un microscopio óptico y una lupa binocular puede estar al alcance de una economía modesta.

En todo caso conviene que los instrumentos, aunque su calidad no sea de laboratorio profesional, no sean simples juguetes. Puede ser de utilidad consultar el siguiente enlace:


3. De manera virtual.

Para ello, se puede utilizar los siguientes sitios web que simulan todo el experimento. Para la lupa binocular:


Para el microscopio óptico:

Para ver una panorámica interesante del entorno de un laboratorio virtual de microscopía, es interesante la siguiente aplicación descargable:


4. Preguntas y actividades

1.- Señalar las partes del microscopio óptico sobre uno real, un dibujo, fotografía o captura de imagen en Internet.

2.- Realizar dibujos de las muestras vistas a través del microscopio y de la lupa binocular.

3.- Cambiar el número de aumentos y comprobar lo que afecta a la calidad de la imagen.


Para saber más y ampliar conocimientos

- Lectura: Elórtegui. Uso del microscopio óptico
- Lectura. López de Mendoza. La lupa binocular y el microscopio
- Web: Sociedad de Microscopía de España


Principios de Biología
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Como montar un laboratorio de microscopia de bajo coste (low cost)

Laboratorio casero de microscopía

¿Por qué montar un laboratorio de microscopia de bajo coste?

Las razones pueden ser infinitas y variadas, pero entre tantas, unas de ellas pueden ser las siguientes:

- La microscopia es una actividad fascinante, que nos puede proporcionar momentos maravillosos contemplando lo que se esconde detrás de lo que no vemos a simple vista.

- Es una opción interesante para centros de enseñanza con escasos recursos y pequeñas comunidades rurales.

- Es una opción para pequeñas empresas que necesitan un mínimo control de calidad, o comprobar defectos en materiales y productos, sin elevadas exigencias.

- Se pueden realizar investigaciones o estudios.

- La fotografía microscópica o micrografía es una apasionante afición o hobby que combina ciencia, fotografía y arte.

- Aunque siempre son útiles, no se precisan conocimientos avanzados para iniciarse en la microscopia.

- Puede ser una ayuda en casos de melancolía o depresión, ya que descubre un mundo increíble que ayuda a olvidar los problemas y los agobios de la vida cotidiana.


¿Qué material sería preciso para empezar?

En primer lugar habrá que establecer para que queremos nuestro laboratorio, ya que no es lo mismo un laboratorio microscópico orientado a la biología, que un laboratorio microscópico orientado a la geología o metalurgia que exige una mayor inversión (por la necesidad de un microscopio polarizante y la creación de láminas de rocas).

En principio, orientando nuestro laboratorio a la biología, aunque también se puede usar para otros fines (microquímica, micropalentología, examen de muestras como textiles, etc.), una configuración básica, pero suficiente, podía ser la siguiente:

- Un microscopio, de buena calidad, que sea más que un simple juguete.

- Un microtomo, para realizar secciones y cortes histológicos.

- Una lupa binocular, para poder observar muestras y especímenes que no llegan al tamaño microscópico, y sin necesidad de transparencia para su observación.

- Un equipo de fotografía, para realizar nuestras fotos. Hoy día la fotografía usada es la digital.

- Material y reactivos de laboratorio.


El microscopio

El precio de un microscopio depende fundamentalmente de su óptica. Hace unas décadas, un buen microscopio era muy caro, pero actualmente los precios han caído por la automatización de sus procesos de fabricación.

El problema de una mala óptica es que al aumentar una imagen esta sufre aberración óptica, la imagen se distorsiona y los colores se alteran. De poco nos sirve que el microscopio tenga muchos aumentos si la imagen se ve muy mal. Es preferible elegir uno de menos aumentos, pero que la imagen tenga cierta calidad.

El límite de resolución de un microscopio óptico (por las limitaciones del espectro visible) viene a ser de unos 2000 aumentos. Hay que tener en cuenta que cuando nos vamos acercando a ese límite hay que usar un objetivo de inmersión, que requiere una técnica especial, que requiere una gota de aceite entre el objetivo y el portaobjetos. En la práctica, para un laboratorio de bajo coste, objetivos no muy exigentes, pero con calidad de imagen, un microscopio con unos 1000 aumentos puede ser suficiente.

¿Binocular o monocular? Lo ideal es binocular ya que causa menos fatiga visual, pero su precio se encarece notablemente. Esto tampoco es un fuerte inconveniente. La mayoría de los microscopios del mundo son monoculares y la mayoría de los descubrimientos e investigaciones científicas se han hecho con microscopios monoculares. No obstante, el microscopio se puede modificar o tunear, como veremos posteriormente.


El microtomo

El microtomo permite hacer rebanadas muy finas de material. Básicamente existen de dos tipos, el de mano, en el que se aprisiona la muestra, mediante un tornillo giratorio se asoma un pequeño fragmente sobre una plataforma, deslizando en esta una cuchilla de afeitar, obteniéndose una fina lámina, y el de rotación, en el que mediante un mecanismo rotatorio, la pieza de aproxima a la cuchilla, cortándola en una lámina fina.

Si en el laboratorio queremos hacer nuestras propias preparaciones histológicas necesitaremos un microtomo. Los microtomos nos desequilibran un poco el presupuesto, ya que el más barato cuesta más de 100 euros.

Pero tenemos la opción de hacer un microtomo casero. El procedimiento no es tan complicado, como se puede ver en este artículo. Se puede fabricar uno hasta con piezas de Lego.


En todo caso, el microtomo se puede fácilmente sustituir por un corte fino a mano con una cuchilla afilada y cierta habilidad.


La lupa binocular

Para especímenes grandes podemos usar una lupa de mano o un cuentahilos, pero en ningún modo es comparable con la lupa binocular, siendo esta un accesorio imprescindible, por lo menos a cierto plazo.

Las exigencias de una lupa binocular son menores que las de un microscopio, ya que requiere menores aumentos. Al igual que estos, hace unos años eran muy caras, pero en los últimos tiempos, su precio ha disminuido mucho.

Por supuesto que ha de ser binocular porque, al contrario del microscopio binocular (no hay visión tridimensional y los dos oculares van a una misma trayectoria), en la lupa binocular sí disfrutamos de la visión estereoscópica.

Los aumentos tampoco son una gran exigencia. Con unos simples 20 aumentos y la visión estereoscópica, ya podemos sacar un buen partido a nuestra lupa binocular.


Equipo de fotografía

Si tenemos nuestros microscopio y lupa binocular, pero no podemos hacer fotografías del mundo microscópico, llamadas micrografías, nos faltará algo, la capacidad de hacer fotos científicas y asombrarnos y asombrar a los demás con su belleza.

Aquí las posibilidades son gigantescas, desde instrumentos para los microscopios, adaptaciones para cámaras fotográficas, o adaptaciones para teléfonos móviles o smartphones. Se pueden fabricar muchas de ellas de forma sencilla.

En el siguiente vídeo se puede ver un adaptador para smartphone:



Material y reactivos de laboratorio

Entre el material y reactivos de laboratorio serían imprescindibles:

- Portaobjetos y cubreobjetos.

- Material de microscopia: aguja enmangada, pinzas, lanceta, bisturía, etc.

- Reactivos para microscopia: necesario para realizar tinciones, como azul de metileno, violeta de genciana, etc.

Las opciones para obtenerlos son muy variadas, desde ir comprándolos poco a poco en Internet, tiendas de productos científicos (en algunas ortopedias también los venden) o comprar el material en un lote, que suele salir más barato.


Un ejemplo de laboratorio de altas prestaciones a bajo coste

El microscopio Optus es ideal por su relación calidad/precio:

Microscopio optus

La óptica es excelente, tiene platina con carro móvil y un excelente acabado metálico. Se puede comprar en Amazon, por algo más de 100 euros. Este otro microscopio, también de la casa Bresser, es prácticamente igual y no llega a 90 euros, que es por que hemos optado.

Sus limitaciones son las siguientes: mala regulación de la luz, ausencia de tornillo micrométrico y ser monocular (los microscopios binoculares se van a más de 250 euros).

El tornillo micrométrico no es gran inconveniente, ni mucho menos. Tampoco lo es que sea monocular. Lo de la luz es más interesante de corregir, pero no es difícil.

El microscopio lo hemos mejoramos de esta manera: para transformarlo en binocular es tan simple, como sustituir el objetivo monocular por uno binocular. Se puede comprar en ebay, pero nosotros lo hemos decidido sustituir por objetivo binocular de uno de juguete, pero de buena calidad. Tampoco sería muy difícil conseguirlo de primera o segunda mano. Al fin y al cabo es mucho más importante la óptica de los objetivos que la de los oculares.

Para el tema de la luz, hemos comprado un condensador para microscopio en ebay que no llega 20 €. Otra opción es construir y regular la propia fuente de luz mediante un potenciómetro.

Microscopio modificado
El microscopio Optus modificado, con objetivo binocular y condensador

El tema del microtomo lo hemos resuelto de una manera un poco basta, pero efectiva, comprando un tornillo con una tuerca muy gorda, intruciendo las muestras apretadas con corcho blanco o porexpan. Moviendo un poco el tornillo se pueden hacer cortes finos. Microtomos de este tipo también vienen con algunos microscopios de juguete.

Para la lupa binocular hemos elegido la lupa binocular Bresser:


Es una lupa binocular excelente, que incluso tiene su sistema de iluminación incorporado. Su precio en Amazon es algo más de 70 €.

El equipo de fotografía no nos ha supuesto ningún coste, ya que viene incorporado con el microscopio Optus, para ordenador y puerto USB. Y lo mejor de todo es que es compatible con la lupa binocular, ya que se adapta a ella perfectamente (no dejan de ser del mismo fabricante, Bresser). En la siguiente vemos el microscopio con el accesorio de vídeo fotografía:

Accesorio fotográfico para vídeo

Otra posible opción, es hacer fotos o vídeos con un smartphone, para ello existen adaptadores como este:

Su precio en Amazon no llega a los 20 euros.

En cuanto a los materiales de laboratorio, la opción más económica es comprarles juntos. Vienen parte con el microscopio Optus, pero se se puede comprar. Un opción básica es la de la propia casa Bresser, que cuesta unos 20 euros en Amazon:

En resumen, este ha sido el coste aproximado de nuestro laboratorio de microscopia:

- Microscopio: 90 €

- Mejoras del microscopio: 20 €

- Lupa binocular: 70 €

- Equipo de fotografía: incluído en el microscopio

- Material de laboratorio: 10 € (hemos optado por comprar material suelto, ya que venía parte con el microscopio)

- TOTAL: 190 €

Por menos de 200 €, hemos conseguido montar un laboratorio de microscopia decente.

Laboratorio de microscopía de bajo coste

Es simplemente una posibilidad de infinitas. Habrá personas que prefieran otras opciones, como no tener lupa binocular y gastar más dinero en el microscopio o viceversa, o centrarse más en la fotografía digital. Pero como iniciación general es un buen modelo de laboratorio microscópico para varios usos y actividades.


Fotografía microscópica

Hace unos años, la fotografía microscópica sólo era accesible a laboratorios o a los muy aficionados, ya que tanto el equipo de microscopia, como el de fotografía eran caros, y ya por no hablar de la fotografía en papel.

Pero todo eso ha cambiado hoy en día, gracias a la fotografía y al descenso de precio de microscopios y cámaras digitales. ¡Con un buen teléfono móvil se pueden realizar excelentes fotografías!

Dos aspectos muy importantes para realizar fotografía microscópica: la luz y el equipo fotográfico. Si la calidad del microscopio no es muy buena, se pueden bajar los aumentos o jugar con la luz, pero con una mala cámara es muy difícil obtener una buena fotografía.

Para cualquier tipo de fotografía la luz y su tratamiento es esencial. Cuando se hace una foto con la lupa binocular, la luz es reflejada, por lo que hay que tener especial cuidado que no deslumbre "quemando" la foto, ni que la estropee haciendo sombras. En el microscopio, la muestra es transparente por lo que manejas adecuadamente la abertura de la luz, por esto es muy importante colocar un condensador en el microscopio o al menos controlar la intensidad de la luz.

A veces, con paciencia y malos medios se pueden conseguir fotografías, que ya es algo. Veamos un ejemplo. Se trató de fotografiar la pata de una mosca con la lupa binocular y el microscopio usando el equipo de fotografía que viene con el microscopio Optus. Hay que decir que no es un equipo de buena calidad (si el microscopìo es decente y barato, si además viene con equipo fotográfico no esperemos que sea una maravilla).

Se hizo la siguiente foto con la lupa binocular a 20 aumentos:

Pata de mosca a 20 aumentos

Observando con la lupa binocular se aprecian todos los detalles de la pata (fémur, tibia, tarsos y uñas) y con buena imagen, pero no se obtiene una buena foto. Al ser tridimensional se observan sombras que impiden ver con nitidez los detalles.

Parecería que con el microscopio saldría peor al ser a más aumentos, pero con un adecuado manejo de la luz se obtiene un fotografía mejor a 40 aumentos, el doble:


Lo que indica la importancia de saber manejar bien la luz. Además de ello, una excelente opción, para quien posea un teléfono móvil que tenga una cámara de calidad es un adaptador para el mismo, como hemos visto anteriormente.


Y esto no acaba aquí...

Las opciones de "bricolaje" microscópico son infinitas. Basta rastrear en la Red para darte cuenta de la imaginación y la meticulosidad del trabajo de ciertos entusiastas de las cosas muy diminutas.

Para muestra un botón, César Guazzaroni "tunea" un microscópico creando un condensador de campo oscuro, usa fluorescencia y mejora la iluminación, además de mostrarnos como crea un microtomo casero.


Enlaces interesantes

- Foro de vida invisible: foro dedicado a la microscopia.

Espacio de César (biología): espacio de biología de  César Guazzaroni.

- Científicos aficionados: foro de microscopía.

- Microscopio Mania: tienda online con especificaciones y artículos técnicos.


Enseñanza en la Red

Misterios de la Naturaleza
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Cromatografía de pigmentos fotosintéticos. Práctica virtual

Clorofila en cloroplastos
Clorofila en cloroplastos
En esta práctica identificaremos los componentes de la clorofila en una separación cromatográfica en un papel. La cromatografía es un método físico de separación de mezclas complejas. En el papel, la separación se realiza por capilaridad, separándose los distintos pigmentos vegetales en una muestra de clorofila bruta extraída de las hojas.


1. Introducción

Los pigmentos vegetales, que se encuentran en los plastos, son la base física en la que se sustenta el proceso fotosintético, posibilitando la síntesis de sustancias orgánicas a partir de inorgánicas, mediante la conversión de energía luminosa en energía química.

Tenemos dos tipos de pigmentos vegetales:

- Principales: clorofilas.
- Secundarios: carotenoides y ficobilinas.

Existen distintos tipos de clorofila (a, b, c, d, y bacterioclorofila) que poseen una estructura molecular casi idéntica.

Las clorofilas a (verde azulada) y b (verde amarillenta) se encuentran en las plantas superiores y en las algas verdes; la c en las algas pardas, en las diatomeas y en los dinoflagelados; y la d en las algas rojas.

Los carotenoides son pigmentos de coloraciones amarillentas y rojas que se encuentran, principalmente, en raíces y frutos (zanahoria, tomate, etc.). Los carotenoides agrupan a dos tipos de pigmentos: los carotenos y las xantofilas.

Las ficobilinas están constituidas por pigmentos azules (ficocianinas) y rojos (ficoeritrinas). Se encuentran en las algas azules y rojas.

Los pigmentos accesorios no actúan directamente en la fotosíntesis, aunque transfieren a la clorofila la energía que absorben.

- Lectura: Wikipedia. Clorofila
- Lectura: Wikipedia. Xantófila
- Lectura: Wikipedia. Caroteno
- Lectura: Wikipedia. Ficobilina


2. Guión de la práctica

- Lectura: I.E.S. León Felipe. Práctica: Cromatografía de pigmentos fotosintéticos

Una variante (a partir del punto 5) es la siguiente:

1. Coger las hojas y partirlas

2. Machacar los trozos de hojas en un mortero

3. Añadir alcohol etílico al mortero y seguir machacando hasta que el alcohol tome un color verde oscuro

4. Filtrar con el embudo para conseguir una solución de color verde intenso, la clorofila bruta

5. Echar una pequeña cantidad de disolución de pigmento en una placa Petri o vidrio de reloj

6. Tomar una tira de unos 10 cm de papel cromatográfico. En su defecto se puede utilizar una tira de papel de filtro de 2 cm x 10 cm

7. Con un lápiz se hace una raya a 2 cm de la base de la tira

7. Se impregna con una gota de pigmento el centro de la raya. Se deja reposar durante 15 minutos hasta que se separen las bandas


3. Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio.

2. En laboratorio casero. En principio la práctica no tiene peligrosidad, sin embargo a la hora de manipular el alcohol etílico se debe tener cuidado que no haya una llama cerca.

3. De manera virtual.

Para ello, se puede utilizar la siguiente imagen que muestra una tira de papel con el cromatograma de la clorofila bruta (haciendo click en la imagen, esta se puede ampliar):

Cromatograma de clorofila bruta

4. Preguntas y actividades

1. ¿Cuántas bandas se pueden observar?

2.  ¿A que pigmentos corresponden estas bandas, teniendo en cuenta que la velocidad de difusión de cada uno es, de mayor a menos: caroteno, xantofila, clorofila a y clorofila b? ¿Qué pigmentos son más abundantes?

3. ¿Por qué se emplea alcohol para extraer la clorofila?


Para saber más y ampliar conocimientos

- Lectura: Revista Ecosistemas. Los pigmentos fotosintéticos, algo más que la captación de luz para la fotosíntesis


Principios de Biología
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Historia de las ideas evolutivas

Charles Darwin
Charles Darwin
La evolución no es una teoría, es un hecho. Las pruebas de su existencia son tan numerosas que es imposible obviar su existencia.

Los fósiles indican un progresivo cambio en la biodiversidad y los estratos y rocas datados radiométricamente así lo indican. La tectónica de placas, otro hecho incuestionable, indica que la configuración de la tierra firme no ha sido la misma a lo largo de la historia de la Tierra, y los fósiles y la correlación estratigráfica de las capas terrestres indican claramente la separación entre ancestros biológicos.

La anatomía muestra órganos vestigiales atrofiados, órganos con la misma estructura, pero distintas funciones y también órganos con la misma función, pero distinta estructura. La embriología muestra que en todas las especies existen características ancestrales similares en el desarrollo embrionario, desapareciendo estas en el avance del proceso de crecimiento.

También la bioquímica y genética aportan pruebas. Las distintas especies presentan similitudes y diferencias químicas pudiéndose establecer una correlación de parentesco entre sí. Las técnicas modernas de biología molecular permiten comprobar el parentesco y relación genética entre organismos a nivel de ADN, conteniendo esta molécula el pasado evolutivo de una especie.

Existen evidentemente muchísimas lagunas en el mecanismo evolutivo, pero todo ello es normal debido a su extraordinaria complejidad y a medida que avanza el conocimiento científico estas, poco a poco, se van despejando.

El hombre no viene del mono, entendiendo el mono como algo similar al mono actual, y la teoría de la evolución tampoco lo dice. Lo que sí es claro y salta a la vista que los seres humanos tenemos más afinidad genética con los monos que con las cucarachas. Tenemos, por tanto, un origen común, del que los humanos nos separamos hace millones de años.

No cabe duda de que la especie humana es una especie singular con características que la diferencian del resto de los seres vivos. Un ateo dirá que es debido a su especial inteligencia y sociabilidad, y un creyente sostendrá que además de eso posee alma. Independientemente de una postura u otra, lo que es incuestionable es que a nivel biológico los seres humanos somos animales.

No obstante, la teoría de la evolución no está acogida de forma general, pues es negada por el Creacionismo. En este sentido, las posiciones de las distintas creencias religiosas tampoco son iguales. La Iglesia Católica admite la Teoría de la Evolución, no así una parte de la confesión evangélica y anglicana, aunque muchos evangelistas son abiertamente evolucionistas. El Islam y el Judaísmo también se hallan divididos ante la cuestión.

Es un falso conflicto, que muchas veces tiene que ver más con posiciones ideológicas, que con cuestiones científicas y religiosas. No tiene porque existir conflicto entre Ciencia y Fe. La teoría de la evolución se refiere a algo físico y la creencia en la existencia de Dios es algo metafísico, por tanto es absurdo este debate, ya que de la teoría de la evolución no se puede deducir ni la existencia, ni la no existencia de Dios.

Evolución y fe en Dios no son incompatibles. La National Academy of Sciences de Estados Unidos, prestigiosa institución científica y laica, afirma que evolución y fe en Dios no tienen nada de incompatible.

Todo se puede enfocar desde el respeto, como así lo indican frases famosas de científicos:


Entre Dios y la Ciencia no encontraremos jamás una contradicción. No se excluyen, se complementan y se condicionan mutuamente
(Max Planck, físico alemán, 1858-1947)


No puedo tener miedo a sufrir (un supuesto castigo de ultratumba) por estudiar la naturaleza y buscar la verdad
(Alfred Rusell Wallace, naturalista inglés, 1823-1913)


Para una parte de la opinión pública y del mundo intelectual la Ciencia se opone necesariamente a la fe en Dios y los científicos son todos necesariamente ateos. Pero hay quien lo ve de otra manera, asegurando que la Ciencia puede acercar al hombre a Dios pues le permite comprender mejor su obra, del mismo modo que quienes tienen educación musical aprecian mejor un cuarteto de Beethoven
(Antonio Fernández-Rañada, físico español, profesor de la UCM)



1. Las ideas evolutivas antes de Darwin

- Lectura: Wikipedia. Historia del pensamiento evolucionista (hasta El origen de las especies)
- Lectura: Wikipedia. Lamarkismo
- Vídeo: Biologia1y2. Evolución. Ideas preevolucionistas, de Anaximandro a Lamarck


2. Darwin y El origen de las especies

- Lectura: Wikipedia. El origen de las especies
- Vídeo: Santiago Ginnobili. Darwin y la teoría de la evolución


3. La síntesis neodarwinista

- Lectura: Wikipedia. Síntesis evolutiva moderna
- Vídeo: Evalahririah. Neodarwinismo


4. Evidencias de la evolución

- Lectura: Bios. Evidencias de la evolución
- Vídeo: Gustavolh72. Pruebas de la evolución


Para saber más y ampliar conocimientos

- Vídeo: New Atlantis Full Documentaries. Evolución: El juego de Dios
- Vídeo: Wegener Tesla. Darwin y la evolución biológica


Biología Evolutiva
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Organismos pluricelulares

Volvox, alga clorofícea que forma colonias
Volvox, alga clorofícea que forma colonias

Los primeros seres pluricelulares surgieron hace 800 millones de años. Hace 1.500 millones de años surgieron los primeros seres con núcleo celular. Los sedimentos que contienen hierro revelan la presencia de compuestos reducidos hasta hace 1800 millones de años y de sedimentos oxidados hace 1500 millones de años. Como consecuencia, la atmósfera no era oxidante cuando apareció la vida y así siguió otros 2.000 millones de años. El oxígeno molecular empezó a acumularse en la atmósfera debido a la actividad fotosintética de las algas verdiazules, al comienzo de forma lenta y tal vez sólo a nivel local, hasta que fue aumentando progresivamente hasta llegar al valor actual del 21% hace 1.000-1.500 millones de años.

La vida surgió en la Tierra hace 3.700 millones de años y pasaron 2.000 millones de años en un estadio primitivo, procariota y anaerobio. Fue necesario el metabolismo aerobio, a partir del oxígeno para el surgimiento de la pluricelularidad.

Si en la fermentación se producen 2 moléculas de ATP, que es la moneda energética de los seres vivos, en la respiración se producen 36-38 moléculas de ATP, lo que significa que en el metabolismo aerobio se produce unas 18 veces más de energía que en el metabolismo anaerobio.

Un ser vivo pluricelular requiere oxígeno y que llegue en cantidad suficiente a todas las células. Pero no sólo eso, sino también equilibrio, homeostasis, coordinación, diferenciación celular. Si la célula en sí es un sistema muy complejo, la coordinación de ellas para formar tejidos añade un estadio todavía superior, esa complejidad se multiplica exponencialmente a todos los niveles.


1. Organismos pluricelulares

- Lectura: Wikipedia. Pluricelular


2. Genética del desarrollo

- Lectura: Wikipedia. Genética del desarrollo
- Vídeo: Redes, Divulgación y Cultura. Genética Del Desarrollo


3. Diferenciación celular

- Lectura: Wikipedia. Diferenciación celular
- Vídeo: Rumico Miyazaki. Diferenciación celular


4. Genes selectores y genes reguladores

- Lectura: Wikipedia. Genes selectores
- Lectura: La Ciencia y sus demonios. Los nuevos genes


Para saber más y ampliar conocimientos

- Vídeo: NS Mexico. ¿Qué es la Epi-Genética?


Principios de Biología
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Organismos unicelulares y acelulares

Treponema pallidum, espiroqueta causante de la sífilis
Treponema pallidum, espiroqueta causante de la sífilis

En el principio, la vida fue unicelular y acostumbrada a ambientes extremos. El metabolismo aerobio, al posibilitar reacciones bioquímicas más energéticas, hizo posible la evolución hacia formas de vida más complejas. La unión de células y la especialización de estas en determinadas funciones terminaron posibilitando la existencia de organismos pluricelulares.

Pero la pregunta surge con los virus, viroides o priones. ¿En realidad son vida? De los virus es muy discutible y si aceptamos que los priones son vida, esto nos obligaría a cambiar todo nuestro esquema mental. ¿Son vida degenerada o protovida? Una sugerente propuesta es considerarlos como la forma más compleja de materia no viva, que en su evolución conduciría inexorablemente a la vida, como un estado superior de materia. Pero las cosas son mucho más complejas y nos hallamos muy lejos de tener respuestas.

Todo esto nos conduce, de forma inevitable, al origen de la vida, el gran debate, junto con el origen del Universo.


1. Organismos unicelulares y acelulares

- Lectura: Wikipedia. Unicelular
- Lectura: Wikipedia. Acelular
- Lectura: Wikipedia. Acytota


2. Virus

- Lectura: Wikipedia. Virus
- Vídeos: Ciencias Osgam S.A. Todo sobre los virus


3. Viroides y priones

- Lectura: Wikipedia. Viroide
- Vídeo: Bux Online. Viroides
- Lectura: Wikipedia. Prion
- Vídeo: Rogelio Galvez. Priones


4. Procariotas. Su importancia en la historia de la vida

- Lectura: Wikipedia. Prokaryota
- Vídeos: Andrés U. Nacional. Microbiología y origen de la vida


5. Archaea

- Lectura: Wikipedia. Archaea
- Vídeo: Universidad de Navarra. La vida al filo de lo imposible: Extremófilos


6. Bacteria

- Lectura: Wikipedia. Bacteria
- Vídeos: Ciencias Osgam S.A. Todo sobre las bacterias


Para saber más y ampliar conocimientos

- Vídeo: Julio Ayala Villar. Extremófilos
- Vídeo: Cresauab. Las vacas locas y el enigma de los priones


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Identificación de proteínas. Práctica virtual

Proteína HBZ
Las proteínas son moléculas formadas por cadenas de aminoácidos, al plegarse sobre sí mismas forman una estructura tridimensional. En los organismos vivos tienen funciones estructurales, formando parte del tejido vivo, funciones biorreguladoras, como las enzimas, y funciones de defensa, como los anticuerpos.

Los aminoácidos se unen en las proteínas mediante el enlace peptídico (- CO - NH -). El biuret es un compuesto químico de fórmula química NH2 - CO - NH - CO - NH2. Es un sólido blanco soluble en agua caliente. Fue estudiado por Gustav Heinrich Wiedemann en su tesis doctoral, en 1847. En presencia de iones Cu+2, el biuret forma un complejo de coordinación de color violeta, siendo una reacción identificativa de las proteínas, pero no de los aminoácidos.


Introducción

- Lectura: Wikipedia. Proteína


Guión de la práctica


Preparación del reactivo biuret y de la solución de proteína

El reactivo biuret se puede prepara in situ o tenerlo aparte. Para prepararlo in situ sobre la solución muestra, se añaden 2 centímetros cúbicos de solución de hidróxido de sodio al 20% (también puede ser hidróxido potásico), añadiéndose a continuación 4 ó 5 gotas de solución de sulfato cúprico diluida al 1%.

Para hacer el reactivo de biuret se emplea hidróxido de sodio (NaOH) y sulfato de cobre (II) hidratado (SO4Cu.H2O)., junto con tartrato de sodio y potasio para estabilizar los iones cúpricos.

- Disolver 1,5 g de SO4Cu.H2O en 250 ml de agua recién destilada

- Añadir 4,5 g de tartrato de sodio y potasio y 2,5 g de ioduro de potasio. Disolver bien todos los sólidos

- Añadir 50 ml de 6,0 mol/l de NaOH y diluir a 0,5 l con agua destilada

También existe la opción de comprar el reactivo de biuret. Aquí se pueden consultar los proveedores.

Para preparar la solución de proteína se empleará albúmina de huevo, disolviendo clara de huevo en agua.


Procedimiento

Las proteínas reaccionan con el reactivo de biuret. La reacción, en presencia de proteína, produce un color de biuret de azul a violeta.

Color característico de una prueba positiva biuret
Color característico de una prueba positiva biuret

1. Se llenan un tubo de ensayo con 2 mililitros de agua.

2. Se añaden 2 ml de reactivo de reactivo Biuret al agua. Anotar el color de la solución.

3. Se llenan un tubo de ensayo con 2 mililitros de solución con proteína. .

4. En el tubo de ensayo anterior, se añaden 2 mililitros de reactivo de biuret. Anotar el color de la solución.


Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio.

2. En laboratorio casero. Los materiales son de fácil adquisición, el sulfato cúprico se emplea para tratar hongos en vegetales y el hidróxido sódico es la sosa caústica que se puede encontrar en droguerías.

¡Cuidado al manejar el hidróxido sódico o sosa caústica! Puede reaccionar violentamente con el agua por lo que se debe diluir poco a poco. Es corrosivo, por lo que hay que evitar el contacto con la piel (puede provocar quemaduras) y con los ojos (puede causar daños permanentes en la córnea).

3. De manera virtual.

Para ello, se puede utilizar el siguiente sitio web que simula todo el experimento:

- Práctica Virtual: OCCC-Biology Labs. Tests for proteins (en inglés)


Preguntas y actividades

1. ¿Cuál de los dos tubos de ensayo es positivo para las proteínas y cual es negativo?

2. ¿Por qué el biuret colorea las proteínas? Consultar los enlaces de ampliación y dibujar las reacciones.

3. ¿Por qué la reacción de biuret no se puede utilizar para identificar aminoácidos?


Para saber más y ampliar conocimientos

- Lectura: Departamento de Química - UNLP. Reacción de Biuret
- Lectura: Estrucplan on line. Seguridad en el uso de la soda caústica
- Lectura: U.N. Pedro Ruiz Gallo. Determinación de proteínas totales y albúmina (DOC)
- Lectura: Wikipedia. Biuret test (en inglés)


Principios de Biología
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Ciclo y división celular

Ciclo y división celular
Células cancerosas humanas, con un enorme potencial reproductivo,
la de la izquierda se halla en el proceso de mitosis 

Si hay algo que caracteriza a la vida, y es una de sus características fundamentales, es la reproducción o capacidad de generar copias de moléculas y organismos.

La reproducción es algo inherente a todo ser vivo y a través de la misma, esta encuentra su sentido perpetuándose a lo largo del tiempo las especies y los taxones. Si se quisiera que una materia se conservase a lo largo, por poner un ejemplo, de un millón de años (hay que pensar en la cifra, mil miles, la civilización egipcia duró 3 mil años), hasta el objeto más compacto, sólido o indeleble, tendría escasas posibilidades de conseguirlo. Si hablamos de materia viva, la vida sobre la Tierra tiene la friolera de 3.700 millones de años y si hablamos de especies gran número de ellas como tales superan el millón de años.

Sin embargo, el mecanismo de división celular es un proceso complejo y delicado y el milagro consiste en que se produzcan pocos errores y si estos se producen son inmediatamente reparados. Sin embargo, a veces estos se acumulan y las cosas no salen como deberían salir.

En muy pocas ocasiones, las mutaciones son beneficiosas y traen ventajas. Si estas se acumulan pueden lograr que se cree una especie nueva, participando en el proceso evolutivo y contribuyendo a la diversidad de formas de vida en la Tierra.

Pero la mayoría de las mutaciones no traen consecuencias o traen consecuencias perniciosas. Una de las más conocidas, por sus terribles consecuencias, es el cáncer. Las anormalidades en el material genético de las células, en una cadena de mutaciones producidas por multitud de causas, puede causar que un grupo de células se multipliquen sin control y de manera autónoma, invadiendo localmente órganos y tejidos y multiplicándose a distancia a través de los fluidos internos del cuerpo.


1. Ciclo celular y división celular

- Lectura: Wikipedia. Ciclo celular
- Lectura: Wikipedia. División celular
- Vídeo: Biología 1 y 2. El ciclo celular


2. Mitosis y citocinesis

- Lectura: Wikipedia. Mitosis
- Lectura: Wikipedia. Citocinesis
- Vídeo: Tierra 2012. Mitosis, ciclo celular


3. Meiosis y reproducción celular

- Lectura: Wikipedia. Meiosis
- Lectura: Wikipedia. Reproducción sexual
- Vídeo: Ciencias Osgam S. A. La meiosis


4. Del ADN a las proteínas

- Lectura: Wikipedia. Ácido desoxirribonucleico (Interacciones ADN-proteína)
- Vídeo: NanotecFernando. Traducción (de ADN a proteínas)


5. El ADN y los genes

- Lectura: Wikipedia. Ácido desoxirribonucleico (Genes y genoma)
- Vídeo: Fuentes Taos. El ADN Genes y cromosomas El Genoma Humano


6. Replicación del ADN

- Lectura: Wikipedia. Replicación de ADN
- Vídeo: Aprendiz de Medicina. Replicación del DNA


7. El flujo de información y el dogma central de la biología

- Lectura: Wikipedia. Dogma central de la biología molecular
- Vídeo: Educatina. Dogma central de la Biología Molecular


8. El código genético

- Lectura: Wikipedia. Código genético
- Vídeo: Educatina. Código genético


9. La síntesis de ARN o transcripción

- Lectura: Gabinete de botánica del CNBA. Transcripción (síntesis de ARN)
- Vídeo: akademeiaUFM. Transcripción de ARN


10. La síntesis de proteínas o traducción

- Lectura: Gabinete de botánica del CNBA. Traducción (síntesis de proteínas)
- Vídeo: Adri Leyva. Síntesis de proteínas - Traducción


11. Mecanismo de la traducción

- Lectura: Wikipedia. Traducción (genética)
- Vídeo: Wilson Antonio Rincón Martínez. Síntesis de proteínas


12. Mutaciones en los genes y consecuencias en las proteínas

- Lectura: Wikipedia. Mutación genética
- Vídeo: Educatina. Las mutaciones del ADN


Para saber más y ampliar conocimientos

- Vídeo: Educatina. El proceso de transcripción al ARN


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Observación microscópica de la célula vegetal. Práctica virtual

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Célula vegetal
La célula vegetal es un tipo de célula eucariota que forma los tejidos vegetales, aunque sus características no son generalizables a todas las células de una planta, y menos a muchos organismos llamados vegetales de una forma imprecisa. Las células adultas de las plantas terrestres tienen rasgos comunes con algas y hongos.

Una característica propia de las células vegetales es la pared celular, resistente a la tensión, lo que proporciona solidez a la célula. En las plantas, su principal componente es la celulosa, polisacárido, gracias al cual usamos la madera y la papel. Las paredes celulares de los hongos son de quitina, mientras las de las algas están construidas a base de glicoproteínas y polisacáridos, aunque algunas, como las diatomeas, poseen una pared compuesta por dióxido de silicio hidratado (sílice opalino).

Otra característica de las células vegetales es la ausencia de centriolos, propios de la célula animal, aunque estas también forman microtúbulos. En su lugar poseen una masa fibrosa difusa con una composición similar al material pericentriolar.

Finamente, también como específicos de la célula vegetal, los cloroplastos, en los vegetales fotosintetizadores eucariotas, algas y plantas, son los encargados de la fotosíntesis.


1. Introducción

- Lectura: Wikipedia. Célula vegetal


2. Guión de la práctica

En esta práctica se va a observar el tejido epidérmico de cebolla, vegetal de la especie Allium cepa. La cebolla es un bulbo, que es un tipo de vegetales con tallos subterraneos. La parte de las hojas que está debajo de la tierra está formada por capas superpuestas y almacena sustancias nutritivas y de reserva.


Material necesario

- Microscopio
- Portaobjetos y cubreobjetos
- Cubeta
- Aguja enmangada
- Pinzas
- Escalpelo o bisturí
- Azul de metileno
- Cuentagotas
- Cebolla


Procedimiento

1. Se separa una de las hojas internas y se desprende la fina membrana que está adherida en su cara inferior.

2. Se coloca un fragmento de membrana en un portaobjetos con unas gotas de agua y se introduce en la cubeta de tinción.

3. Se escurre el agua y se gotean al trozo de membrana unas gotas de azul de metileno, dejándose actuar durante 5 minutos aproximadamente. No debe dejarse la epidermis de la cebolla por falta de colorante o por evaporación del mismo.

4. Con un cuentagotas se echa agua abundante sobre la epidermis hasta que no suelte colorante.

5. Se cubre la preparación con un portaobjetos, evitando que se formen burbujas. Se lleva a la platina del microscopio.

6. Se observa a la preparación a distintos aumentos, empezando por el más bajo.

Nota: Se puede sustituir el azul de metileno por verde de metilo acético.


3. Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio.

2. En laboratorio casero. La práctica no tiene peligrosidad.

3. De manera virtual

A través de la visualización de las siguientes imágenes (hacer click para ampliar):

Células de epidermis de cebolla

Se puede visualizar en 3D con la siguiente imagen, tal como se vería con un microscopio binocular:

Células de epidermis de cebolla en 3D

Para verla de forma tridimensional (o hacer similares), se puede consultar este artículo: Como hacer fotos en 3D.


Preguntas y actividades

1. Dibujar lo observado.

2. Identificar alguna estructura celular.

3. Comparar la célula vegetal con la animal, comentando sus similitudes y diferencias. Ver la práctica: Observación microscópica de la célula animal.


Para saber más y ampliar conocimientos
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Mecanismos de la herencia

Contribución a la genética de Drosophila melanogaster (1919)

En la historia de la vida en la Tierra, el inicio de la reproducción sexual, hace unos 600 millones de años, supuso una increíble explosión de la biodiversidad hasta entonces desconocida. Al dejar de ser clones los organismos de una especie, creció su variabilidad y por tanto al ser más resistentes unos que otros a factores de agresión de su entorno, se hizo posible la supervivencia de estos y con ello la supervivencia de la propia especie.

Los descendientes ya no son igual que sus padres, aunque posean una enorme parte de su material genético. Su material genético es consecuencia del azar, pero esto de ninguna manera quiere decir que este se mezcle de manera desordenada y aleatoria, sino que lo hace a través de los genes, que son secuencias de nucleotidos del ADN, relacionadas con el desarrollo o funcionamiento de una función del organismo.

El monje agustino católico austriaco Gregor Mendel, en sus experimentos con vegetales, fue el iniciador de la Genética y el descubridor de los genes, aunque los denominaba factores. Estos serían los responsables de transmitir los caracteres de una generación a la siguiente. Sus famosas tres leyes siguen siendo la base de la ciencia genética, que ha posibilitado mucho más sobre nosotros, sobre nuestra herencia genética, curar enfermedades y lograr mejorar vegetales y animales.


1. Mecanismos de la herencia

- Lectura: Proyecto Final. Mecanismos de la herencia
- Vídeo: Educatina. Bases genéticas de la herencia
- Presentación: E-Prints Complutense. Mecanismos de la herencia


2. Genética mendeliana

- Lectura: UVIGEN. Genética mendeliana
- Vídeo: Rotcehfer. Genética mendeliana


3. Explicación cromosómica de las leyes de la herencia

- Lectura: Wikipedia. Leyes de Mendel
- Vídeo: Ciencias Osgam S.A. Cromosomas y genes
- Presentación: Recursos TIC. Teoría cromosómica de la herencia


4. Herencia de genes ligados

- Lectura: Desde Mendel hasta las moléculas. Genes ligados
- Vídeo: unProfesor. Modificaciones y excepciones a Mendel: genes ligados


5. Determinación genética del sexo

- Lectura: Wikipedia. Sistema de determinación del sexo
- Vídeo: Educatina. Determinación cromosómica del sexo: ¿XX o XY?


6. Herencia ligada al sexo

- Lectura: Profesor en línea. Herencia ligada al sexo
- Vídeo: Educatina. Herencia ligada al sexo


7. Regulación de los genes y respuesta a los cambios en el ambiente

- Lectura: Microbiología - UGR. Regulación génica (parte correspondiente)
- Vídeo: Wegener Tesla. Epigenética: genes y medio ambiente


8. La expresión diferencial de los genes

- Lectura: Wikipedia. Expresión génica
- Vídeo: Camipineros. Expresión y regulación de genes


9. Mecanismos de regulación de los genes

- Lectura: Microbiología - UGR. Regulación génica (parte correspondiente)
- Vídeos: ALFORT2012. Regulación de la expresión génica


Para saber más y ampliar conocimientos

- Lectura: Proyecto Biosfera. Genética mendeliana


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Observación microscópica de la célula animal. Práctica virtual

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Célula animal
La célula animal forma los tejidos de los animales. Es una célula eucariótica formada, a grandes rasgos, por una envoltura o membrana, citoplasma con orgánulos y núcleo. A diferencia de las células vegetales no tiene pared celular, ni cloroplastos. Al no tener pared celular rígida pueden adoptar multitud de formas, siendo las más comunes redondeadas o irregulares.

La célula animal carece de cloroplastos, ya que no es fotosintética, aunque a través de la cleptoplastia, algunas células animales pueden asimilarlos en sus células de otros organismos, como la babosa marina Elyshia chlorotica.

Un orgánulo propio de las células animales es el centriolo, de estructura cilíndrica, constituido por nueve tripletes de microtúbulos, formando parte del citoesqueleto, aunque las células vegetales sí forman microtúbulos.


1. Introducción

- Lectura: Wikipedia. Célula animal


2. Guión de la práctica

En esta práctica se va a observar células del tejido epitelial de la boca humana. El tejido epitelial está formado por una o varias capas de células unidas entre sí y recubre la superficie libre del organismo, así como el revestimiento interno de las cavidades, órganos huecos, conductos del cuerpo, mucosas y glándulas.


Material necesario

- Microscopio
- Portaobjetos y cubreobjetos
- Cubeta
- Aguja enmangada
- Pinzas
- Escalpelo o bisturí
- Azul de metileno
- Cuentagotas
- Cebolla


Procedimiento

1. Raspar la cara interior de la mejilla con una espátula, palillo, hisopo o cuchara limpia. Para obtener una muestra más limpia, descartar el depósito mucoide obtenido y raspar de nuevo con firmeza en el mismo sitio.

Es importante, por razones de seguridad, no compartir el material para la obtención de la muestra y lavarlo, o bien, desecharlo.

2. Se extiende el material recogido, que son las células, sobre un portaobjetos limpio.

3. Se coloca una gota de agua y otra de violeta de genciana.

4. Se cubre la preparación con un portaobjetos, evitando que se formen burbujas. Se lleva a la platina del microscopio.

6. Se observa a la preparación a distintos aumentos, empezando por el más bajo.

Nota: Se puede sustituir el violeta de genciana por azul de metileno, ambos colorantes tiñen el núcleo de la célula.

Otra variante es una vez extendida la muestra del frotis, fijar con metanol al 95 % durante 15 minutos, luego secado al aire y para lograrlo antes, abanicar el portaobjetos.


3. Formas de realizar la práctica

1. En laboratorio.

2. En laboratorio casero. En principio, la práctica no tiene peligrosidad. Se puede conseguir el violeta de genciana en farmacias (como Vigencial) y el azul de metileno en tiendas de acuarofilia.

3. De manera virtual

A través de la visualización de las siguientes imágenes (pulsar para ampliar):




Preguntas y actividades

1. Dibujar lo observado.

2. Identificar alguna estructura celular.

3. Comparar la célula animal con la vegetal, comentando sus similitudes y diferencias. Ver la práctica: Observación microscópica de la célula vegetal.


Para saber más y ampliar conocimientos

- Lectura: Microbehunter. Staining of Onion Cell Nuclei
- Lectura: Observación de células epidérmicas de la boca humana
- Lectura: Pangea Arts and Sciences. Simple Staining of Epithelial Cells from the Buccal Mucosa


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