CÉLULAS PROCARIOTAS Y CÉLULAS EUCARIOTAS, Y SUS ADAPTACIONES
Molina Barrera Laura Camila
1026437
Montoya Bustamante Sebastián
1024956
Moraga López Daniela
1026953
Morales Fernández Diego Fernando
1025467 11 de Marzo del 2010
RESUMEN INTRODUCCION En el laboratorio ³células procariotas y eucariotas, y sus adaptaciones´, se realizó básicamente el análisis de una serie de células mediante el uso del microscopio compuesto, haciendo una observación cabal e identificando una serie de características referentes a su funcionamiento, su organización y su estructura. Las células objeto de nuestro estudio fueron Escherichia coli, Rhizopus sp., Spirogyra, Ficus sp., hongo de levadura, y tejido vegetal muerto (corcho). Se analizó la estructura, organización externa y principales rasgos, se realizaron esquemas y medidas de comparación, de acuerdo a lo observado. La primera observación de las células, revelo las diferencias entre las células procariotas y eucariotas. Las células Procariotas: (³antes del núcleo´) se caracterizan principalmente en que el material genético es una molécula circular dentro del citoplasma carente de membrana. Por otro lado, las células Eucariotas: (³eu: verdadero, karion: núcleo´) presentan núcleo y organelos, rodeados por una membrana. Se observó
también las las diferentes organizaciones en que se agrupan las células
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dependiendo del papel que juegan, ya sea conformando seres multicelulares o en colonias de muchos individuos. También se pudo comparar las diferencias entre las plantas y los hongos, al observar la forma, espesor y constitución de la pared celular, como también el contenido de la célula. Sin embargo, la característica distinguible en las células vegetales es la presencia de cloroplastos, orgánulos capaces de captar la energía de la luz solar y convertirle en energía química mediante la fotosíntesis, los cuales eran bastante visibles en la observación con microscopio. En los hongos, en cambio, la coloración dada en las placas puso en evidencia la ausencia de clorofila.
OBJETIVOS y
A prender
el manejo y montaje de placas temporales de bacterias, celulas vegetales y
hongos. y
Reconocimiento del manejo y diferenciación en el manejo de las placas de bacterias, así como su clasificación de acuerdo a la tinción.
y
Identificación
de
las
diferentes
estructurales
celulares,
comparación
y
esquematización. y
Identificación
de organelos celulares característicos, según el tipo de célula, y de
acuerdo a los prototipos de visualización usados (como el tipo de tinción, si se uso aceite de inmersión o agua etc.), además del microscopio y
Reconocer adaptaciones de las células para realizar sus funciones, según el sistema.
MARCO TEÓRICO El descubrimiento de las células generalmente se acredita al microcopista inglés Robert Hooke quien observó poros en una fina capa de corcho y los denominó celdas; en realidad, él había observado las paredes vacías de un tejido vegetal muerto. Por otro lado, Anton van Leeuwenhoek fue el primero en describir las diferentes formas de bacterias que obtuvo de agua con pimienta y raspado de sus propios dientes. No fue sino hasta el decenio de 1830 que Mathias Schleiden y Theodor Schwann, ambos alemanes y colegas, concluyeron las bases celulares de la vida y denominándolas la teoría celular:
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y
Todos los organismos están compuestas de una o más células.
y
La célula es la unidad funcional de la vida.
En 1855, Rudolf Virchow, patólogo alemán, propuso un tercer dogma de la teoría celular: y
Las células sólo pueden originarse por división de una célula preexistente.
Posteriormente con la invención del microscopio electrónico, los científicos pudieron analizar las estructuras de una gran variedad de células; de esta manera pudieron determinar que existen dos tipos de células: Las Procariotas, estructuralmente sencillas, carentes de membrana nuclear y de la mayoría de organelos; y las Eucariotas, de complejidad estructural mayor ya que su núcleo está diferenciado por una membrana al igual que sus organelos, lo que le permite cumplir funciones más específicas. A diferencia de las células eucariotas, la membrana celular de las procariotas está rodeada por una pared celular externa que es elaborada por la propia célula. Ciertas células eucariotas, como las de las plantas y hongos, tienen una pared celular, aunque su estructura es diferente de la de las paredes celulares procariotas. El paso de las células procariotas a las primeras eucariotas fue una de las transiciones evolutivas principales actualmente objeto de viva discusión. Una hipótesis consiste en que se originaron células de mayor tamaño, y más complejas, cuando ciertos procariotas comenzaron a alojarse en el interior de otras células.
Clasificación de los Reinos y Dominios Con el desarrollo del microscopio se descubrieron una gran cantidad de microorganismos y su clasificación se hacía cada vez más necesaria. Esto llevó a algunos científicos, particularmente a Carl Woese a la construcción de un árbol filogenético único en el cual se diferencian tres linajes evolutivos principales: Bacteria, Archaea y Eucarya. Aunque los organismos de Bacteria y de Arqueobacteria presentan semejanzas, constituyen dominios distintos debido a sus diferencias en la pared celular, en la composición lipídica de la membrana celular y en los hábitats en los que se desarrollan. Eucariota, por su lado, agrupa
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los demás organismos constituidos por células eucariotas, es decir, protistas (unicelulares), hongos, plantas y animales.
Caracteres generales que define a cada uno de los 5 reinos Características
Reino Procariota Células de vida libre; algunas son multicelulares. Incluye a todas las bacterias. (bacterias) Células eucariotas. Es un grupo definido por exclusión, es decir, no son animales, Protista o plantas, hongos ni procariotas. Incluye a protozoos y algas como los organismos más Protoctista comunes. Células eucariotas. Formación de esporas y ausencia. Las esporas haploides germinan generando hifas que por un proceso de septación más o menos incompleto da lugar a la formación de células. Al conjunto de hifas se le llama micelio y constituye la Hongos estructura visible de la mayor parte de los hongos. En la reproducción sexual, ambos núcleos se fusionan y forman una célula cigótica diploide que se dividirá por meiosis y formará las nuevas esporas haploides. Organismos multicelulares eucariotas desarrollados a partir de un embrión. Las células eucariotas de la mayor parte de las plantas poseen plástidos fotosintéticos, sin embargo, ésta no es una característica exclusiva ni general de las plantas. A diferencia Plantas de los animales -cuyas células son en su mayoría diploides- y fungi -cuyas células son haploides o dicarióticas- las plantas alternan de manera ordenada un estadio haploide o de gametofito -donde se producen gametos por mitosis y otro diploide o de esporofito -donde se producen gametos por meiosis-. Organismos multicelulares eucariotas desarrollados a partir de un embrión que pasa por un estadio de blástula. A diferencia de las plantas, en los animales la meiosis es Animales gamética, es decir, a la reducción cromosómica le sigue inmediatamente la formación de gametos sin posibilidad de originar individuos haploides como el gametofito. 1
METODOLOGIA La práctica se inició con la observación mediante el microscopio compuesto: 1. Observación de Escherichia coli: (el montaje de las placas ya estaba realizado por el laboratorista). Se hizo la observación, se realizó una descripción teniendo en cuenta la estructura y organización de las células. Luego se realizaron esquemas según lo 1
Tomado de CURTIS, H. BARNES N. 199 3. Biología Buenos Aires Argentina. Editorial Médica Panamericana S.A.
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observado en los aumentos 4X, 10X y 100X. 2. Observacion de Staphylococcus aureus: (el montaje de las placas ya estaba realizado por el encargado de laboratorio). Se hizo la observación, se realizo una comparación con la Escherichia coli, notando la diferencia de tinción, siendo el staphylococcus una Gram positiva, por su coloración azulada. Luego se realizaron esquemas en los aumentos 4X, 10X y 100X. 3. Tejido vegetal muerto: Haciendo uso de un bisturí, se cortó una muestra delgada de corcho, se ubicó en una lámina portaobjetos, se cubrió y se agregó una gota de agua. Se hizo la observación de la estructura del tejido, la forma de las células y se realizó una descripción sobre las características del tejido muerto de la madera. Luego se realizaron esquemas según lo observado en los aumentos 4X, 10X y 100X. 4. Células de catáfilo de cebolla: se tomó una muestra del catáfilo de una cebolla, se ubicó en un portaobjetos, se cubrió y se agregó una gota de agua. Se hizo la observación de la estructura, se realizó una descripción, siendo notoria la ausencia de clorofila. Luego se realizaron esquemas según lo observado en los aumentos 4X, 10X y 100X. 5. Células de la epidermis de una hoja: se realizó un corte en el lado del envés de una hoja de Tradescantia, se ubicó en un portaobjetos, se cubrió y se añadió una gota de agua. Se hizo la observación de la estructura del tejido, se realizó una descripción, y se realizaron esquemas en los aumentos 4X, 10X y 100X. 6. Corte delgado de hoja: se realizó un corte transversal a una hoja de Ficus sp, se ubicó en un portaobjetos, se cubrió y se añadió una gota de agua. Se hizo la observación de la estructura del tejido, se realizó una descripción, ubicando las diferentes partes de la hoja, y se realizaron esquemas en los aumentos 4X, 10X y 100X. 7. Cloroplastos de Spirogyra: (el montaje de las placas ya estaba realizado por el laboratorista). Se hizo la observación, se realizó una descripción de la estructura, siendo notoria la organización de las células y el tamaño y estructura de los cloroplastos. Luego se realizaron esquemas según lo observado en los aumentos 4X, 10X y 100X. 8. Micelios en hongos, esporangios, hifas y esporas: (el montaje de las placas ya estaba realizado por el encargado de laboratorio). Se hizo la observación, se realizó una descripción de la estructura, siendo notoria la dispersión de los esporangios, y la
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estructura del micelio. Luego se realizaron esquemas según lo observado en los aumentos 4X, 10X y 100X. 9. Hongos Unicelulares: Se produjo la observación de una placa que contenía levaduras. Se observó su organización con cada uno de los aumentos, se detalló la gemación de algunas células y se percibieron leves movimientos de otras.
RESULTADOS 1. Observación de Escherichia coli y
y
y
y
Descripción R= Con un aumento de 4X lo único que se lograba distinguir era una mancha de color violeta. Al cambiar de objetivo hasta el de 100X se pudo distinguir una gran cantidad de estas bacterias como puntos alargados diminutos. ¿Se distinguen estructuras dentro de la célula? R= No Comparación entre la membrana plasmática y pared celular R= A duras penas se lograba distinguir la pared celular con un tono de color más oscuro, por lo tanto no era posible compararlas. Esquema
4X
10X
100X
2. Observación de un corte de corcho y y
y
Descripción ¿Qué tipo de membranas celulares han persistido en este tejido? ¿Por qué?¿Cuál será su papel en las células? ¿Se distingue alguna estructura dentro de las células?
6
y
Esquema
4X
10X
100X
3. Células de catáfilo de cebolla y
y
y
Describir la observación ¿Qué clase de estructuras celulares son visibles?¿qué diferencias encuentra en la observación con respecto al punto 1 y 2? R=Las estructuras celulares visibles son la pared celular y núcleo. La diferencia observada entre el punto 1 y ésta es que la primera es una muestra de bacterias, cuya organización no es definida y su tienen forma aparente de bastones. En la muestra del catáfilo de cebolla, en cambio, las células se presentan muy organizadas en filas con pared celular definida. En el caso del punto 2 (el corcho) sus células se ven en forma hexagonal y pentagonal, presentan pared celular al igual que la cebolla pero no organelas. ¿Cuáles estructuras aparecen al agregar lugol? R= Con solo agua, no se alcanzan a distinguir los núcleos, mientras que al agregar el lugol, el núcleo toma una coloración que lo hace visible. Esquema
4X
10X
4.Células de la Epidermis de una hoja (T radescantia) y
¿Cuál es el papel de los estomas y cómo están organizados?
7
100X
y
y
y
R= ¿Las células observadas demuestran estar adaptadas para cumplir las funciones del tejido epidérmico? Explique R= Sí demuestran estar adaptadas, porque al poseer estomas y cloroplastos cumplen la función de fotosíntesis y respiración celular. ¿Cuántos estomas hay por en este tejido? R= Con un objetivo de 10X Esquema
10X
4X
100X
5. Células de la Epidermis de una hoja ( F icus sp.) y
Descripción
y
Esquema (Corte transversal)
4X
y
y
10X
100X
Localizar epidermis, parénquima en empalizada, parénquima esponjoso, vasos conductores (xilema y floema). Esquema (Corte longitudinal)
4X
10X
8
100X
6. Cloroplastos de Spirogyra y
y
Descripción R= Se ven como varios tubos curvos divididos en secciones cada una con manchas verdes (cloroplastos). Esquema
4X
10X
100X
Ubique los cloroplastos y el núcleo 7.Micelios en Hongos, Esporangios, Hifas y esporas y
Esquema
4X
10X
100X
Identifique el protoplasma, las hifas y los esporangios y
¿Se
puede distinguir la separación entre célula y célula?¿es una estructura polinucleada? R=
8. Hongos unicelulares y
Esquema
9
10X
4X
y
y
y
100X
¿Puede
observar células en gemación? R= Sí hay células en gemación ¿Puede distinguir claramente la división entre célula y célula? R= Sí ¿Qué diferencia se puede advertir entre los dos tipos de hongos observados? R= A parte del tamaño de los dos hongos, en el primero se observan algunas esporas en los micelios. En la levadura, a duras penas se observan algunas células en gemación y otras moviéndose.
CUADRO COMPAR ATIVO ORGA
NELO
Membrana celular Pared celular Núcleo
ACÉLUL PROCAR IOTA
CÉLULA VEGTAL
COMENTAR IO
Sí Sí Sí
Sí
No procariotas
Cilios o Flagelos Vacuolas Plastidios Cloroplastos
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definido
en
DISCUSIÓN Al
iniciar la práctica se presentó el primer inconveniente relacionado con la potencia de los
microscopios. Debido al que el poder de aumento del microscopio compuesto no era suficiente, para las observaciones de Escherichia coli y Staphylococcus aureus no se lograban distinguir estructuras internas, sin embargo, sí era posible detallar una coloración más oscua en el perímetro de algunas de las bacterias; la pared celular. Por esto, no era posible hacer una comparación entre la membrana plasmática y la pared celular. La coloración de la Escherichia coli era violeta y la del Staphylococcus aureus era azul oscura lo cual permitió concluir que estas dos bacterias eran Gram positivas. Ser Gram positivas quiere decir que------------------------------Para la observación de la cebolla fue necesario añadir lugol a las muestras, lo que hizo más visibles las células y particularmente sus núcleos. Esta observación fue posible gracias a que el lugol es -------------------------------------------Para la Ficus sp. debido al tipo de corte (transversal) era imposible observar el xilema y el floema, ya que pasan lugares determinados y por el centro d la hoja. El hecho d que fuese un corte transveral también dificultó ver los estomas u otras estructuras. Para comprar los tipos de corte, también se hizo la observación de Ficus sp. esta vez con un corte longitudinal. Claramente se veían los estomas en gran cantidad, a diferencia de lo observado la primera vez. Las parénquimas de la Ficus sp.--------------------------
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BIBLIOGRAFÍA arp, Gerald. 2006. ³Biología Celular y Molecular. Conceptos y Experimentos´. México.
K
Editorial McGraw-Hill.
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