PRACTICA 3
Fisiología del sistema endocrino Objetivos 1. Defini Definir: r: hormo hormonas, nas, célula célula diana, diana, retroa retroacci cción ón negativ negativa, a, metabo metabolism lismo, o, tiroxin tiroxina, a, hormo hormona na
estimulante estimulante de la tiroides tiroides (TSH, hormona hormona liberadora liberadora de tirotro!ina tirotro!ina (T"H, hi!ot#lamo, hi!ot#lamo, sistema !orta hi!ot#lamo$hi!ofisario, vena !orta,. %. Dar e&em!los de cómo los bucles de retroacción negativa regulan la liberación hormonal. '. x!licar el !a!el de la tiroxina en el mantenimiento del metabolismo basal de un animal. ). x!licar los efectos de la hormona estimulante de la tiroides (TSH sobre el metabolismo basal de un animal. *. +om!render el !a!el del hi!ot#lamo en la regulación de la !roducción de tiroxina de TSH. -. x!licar !or ué es im!ortante la insulina cómo !uede utili/arse !ara tratar la diabetes. ntender der como como los alteracio alteraciones nes en los niveles niveles de cortis cortisol ol +TH est#n asocia asociados dos a 0. nten !atolog2as del sistema endocrino l sistema endocrino regula el funcionamiento de cada célula, te&ido órgano del cuer!o. ct3a ct3a !ara !ara manten mantener er un ambiente ambiente cor!oral cor!oral intern interno o estable estable,, a !esar !esar de los cambios cambios ue se !roducen en el interior o en el exterior del organismo. 4as células endocrinas tienen la ca!acidad de !ercib !ercibir ir res!ond res!onder er a esos esos cambio cambioss a través través de la secreci secreción ón de com!ue com!uesto stoss u2mic u2micos os es!ec2ficos denominados hormonas. 4as hormonas son trans!ortadas !or la sangre, generalmente unidas a !rote2nas !lasm#ticas es!ec2ficas, circulan !or todo el organismo. +uando el com!le&o hormona$!r hormona$!rote2na ote2na alcan/a alcan/a una célula diana (la célula a la cual se dirige un mensa&e mensa&e u2mico, la hormona se se!ara de la !rote2na !enetra en la célula !ara inducir una reacción es!ec2fica. 4as hormonas act3an de diferentes maneras, de!endiendo de su estructura u2mica. 5or e&em!lo, las hormonas polipeptídicas , com!uestas !or cadenas de amino#cidos, !rimero se aco!lan a una !rote2na rece!tora de la membrana celular, iniciando una serie de reacciones en la membrana con el resultado resultado de la !enetraci !enetración ón en la célula del monofosfat monofosfato o cíclico de adenosina adenosina (65c. 4a entrada de este !roducto u2mico induce ue la célula traba&e m#s m#s r#!idamente. 4as hormona secretada secretada !or la tiroides tiroides ue examinaremos examinaremos hormonas esteroides y la tiroxina (una hormona con detalle detalle m#s adelante adelante entran entran en la célula célula !ara !ara unirse unirse a un rece!tor rece!tor cito!l cito!lasm asm#tic #tico. o. l com! com!le& le&o o horm hormon ona$r a$rece ece!t !tor or !ene !enetr traa ento entonc nces es en el n3cl n3cleo eo celu celula larr !ara !ara unir unirse se a !unt !untos os es!ec2ficos sobre el D7. +ada unión !roduce un "7m es!ec2fico ue se traslada entonces al cito!lasma !ara ser traducido en una !rote2na es!ec2fica. 4a maor !arte de la regulación de los niveles hormonales en el organismo se lleva a cabo mediante un mecanismo de retroalimentación negativa: negativa: si se necesita una hormona !articular, se estimular# su !roducción8 si ha suficiente cantidad de hormona, se inhibir# su !roducción. n mu !ocos casos la !roducción hormonal est# controlada !or mecanismos de retroalimentación 9no de tale taless e&em! e&em!lo loss es la !rod !roduc ucci ción ón de la horm hormon onaa de la hi!ó hi!ófi fisis sis !ost !osteri erior or positiva. 9no oxitocina. oxitocina. sta sta hormo hormona na !roduc !roducee la contra contracció cción n de la ca!a ca!a muscul muscular ar del 3tero, 3tero, el miometrio, durante el !arto. 4a contracción del miometrio causa una liberación adicional de oxitocina !ara audar a la contracción, inde!endientemente de la cantidad de hormonas a !resente. l estudio de los efectos de las hormonas sobre el organismo es dif2cil reali/arlo en el laboratorio, a ue, a menudo, los ex!erimentos !ueden durar d2as, semanas o incluso meses, son bastante caros. dem#s, !uede ser necesario el sacrificio de animales, algunas veces se !recisan técnicas uir3rgicas com!le&as. 4as simulaciones de 5hsiox ue se utili/ar#n en este e&ercicio !ermiten estudiar los efectos de determinadas hormonas sobre el organismo, usando animales virtuales; en lugar de animales vivos. Ser#s ca!a/ de llevar a cabo delicadas técnicas uir3rgicas !ulsando un botón. También ser#s ca!a/ de com!letar ex!erimentos en una fracción del tiem!o ue utili/ar2as en un laboratorio real.
Hormonas y metabolismo
6etabolismo es un término am!lio utili/ado !ara designar todas las reacciones biou2micas ue tienen lugar en el organismo. isiolog2a del Sistema ndocrino ( Endocrine System Physiology. 4a !antalla de inicio a!arecer# en !ocos segundos (>igura 1.
Figura 1. rreglo ex!erimental !ara el estudio de metabolismo basal
la i/uierda ver#s una c#mara en forma de bote conectada a un manómetro$res!irómetro (consiste de un tubo en forma de 9, una &eringuilla unos tubos asociados. +olocar#s los animales ?en este caso ratas? en la c#mara, con el fin de reco!ilar información sobre el efecto de la tiroxina de la TSH sobre sus metabolismos basales. @bserva ue la c#mara también inclue una balan/a ue, &unto a ella, ha un tem!ori/ador (min ( Timer !ara fi&ar calcular la duración de un determinado ex!erimento. Aa&o el tem!ori/ador ha un indicador de !eso (Weight . n la !arte su!erior de la c#mara ha conectados dos tubos. l de la i/uierda tiene una abra/adera ue !uede abrirse o cerrarse. 6anteniéndola abierta (Clamp open !ermitir#s ue el aire exterior entre en la c#mara8 cerrando la abra/adera (Clamp closed se crear# un sistema cerrado, hermético. l otro tubo conduce a un conector en forma de T. 9no de sus bra/os est# conectado a un tubo en forma de 9, denominado manómetro, ue contiene un l2uido. medida ue un animal consume el aire del sistema cerrado, este fluido ascender# en la !arte i/uierda del tubo en forma de 9 descender# en la derecha. l otro bra/o del conector en forma de T conduce a una &eringuilla llena de aire. l utili/ar la &eringuilla !ara inectar aire en el tubo, medir#s la cantidad de aire necesario !ara ue la columna de fluido vuelva a su nivel original. sta medida ser# igual a la cantidad de ox2geno utili/ada !or el animal durante el transcurso del ex!erimento. 4a sosa, situada en la !arte inferior de la c#mara, absorbe el dióxido de carbono !roducido !or el animal, de forma ue se !uede medir f#cilmente la cantidad de ox2geno consumido. ste dato, &unto con el !eso del animal, se utili/ar# !ara calcular su metabolismo basal. También a!arecen en la !antalla tres ratas blancas en sus &aulas individuales. Son los e&em!lares ue utili/ar#s en los siguientes ex!erimentos. 9na rata es normal8 la segunda est#
tiroidectomi/ada (abreviado en la !antalla como Tx $ lo ue significa ue se le ha eliminado la tiroides$, la tercera est# hi!ofisectomi/ada (abreviado en la !antalla como H!ox es decir, se le ha extra2do la hi!ófisis. n la !arte su!erior i/uierda de la !antalla ha tres &eringas ue contienen varias sustancias u2micas: !ro!iltiouracilo ( Propylthiouracil , hormona estimulante de la tiroides (TSH tiroxina (Thyroxine. 4a TSH la tiroxina se han mencionado anteriormente8 el !ro!iltiouracilo es un f#rmaco ue inhibe la !roducción de tiroxina al blouear la incor!oración del odo a la hormona. Sobre cada animal llevar#s a cabo cuatro ex!erimentos: 1 determinar#s su meta$ bolismo basal, % determinar#s su tasa metabólica tras haberle inectado tiroxina, ' determinar#s su metabolismo basal tras haber sido inectada con TSH, ) determinar#s su tasa metabólica basal tras haberle inectado !ro!iltiouracilo. Todos los datos los anotar#s en el cuadro de resultados. También !uedes guardarlos sobre la !antalla, utili/ando el eui!o ue est# en su !arte inferior. ste eui!o registra muestra los datos ue has acumulado durante los ex!erimentos. l con&unto de datos !ara 7ormal debe estar resaltado en la ventana de Conjunto de Datos ( Data Sets, a ue iniciar#s la ex!erimentación con la rata normal. l botón de Guardar Datos ( Record Data te !ermite guardar tus datos tras una !rueba ex!erimental. 5ulsando sobre los botones de Borrar Línea ( Delete ine o Borrar Conjunto de Datos (Clear Data Set , eliminar#s cualuier dato ue desees.
n !rimer lugar, determinar#s el metabolismo basal !ara cada rata. 1. +on la auda del ratón, !ulsa arrastra la rata 7ormal !"ormal# hasta la c#mara,
coloc#ndola sobre la balan/a. +uando el animal esté en la c#mara, suelta el botón del ratón. %. seg3rate de ue la llave del tubo de la i/uierda (en la !arte su!erior de la c#mara esté
abierta, !ermitiendo la entrada de aire a la c#mara. Si est# cerrada, !ulsa sobre ella !ara abrirla. '. seg3rate ue en el indicador ue est# &unto al conector en forma de T se lee Cámara y
manómetro conectados !Cham$er % manometer connected#. Si no es as2, !ulsa sobre el tirador del conector en forma de T. ). 5ulsa sobre el botón esar !Weight# del módulo de la derecha de la c#mara !ara !esar la rata.
nota este valor en el cuadro de resultados *. 5ulsa sobre el botón (B del tem!ori/ador !Timer#, hasta ue se lea 1.CC en el indicador. -. 5ulsa sobre la llave !ara cerrarla. sto evitar# ue entre aire del exterior asegurar# ue el
3nico ox2geno ue est# res!irando la rata es el contenido dentro del sistema. 0. 5ulsa !niciar !Start# del módulo del tem!ori/ador. er#s ue el Tiem"o Transcurrido
!Elapsed Time# a!arece en el indicador. @bserva ué ocurre con el nivel del agua del tubo en forma de 9. E. l finali/ar el !eriodo de 1 minuto el tem!ori/ador se detendr# autom#ticamente. 5ulsa
entonces sobre el tirador del conector en forma de T hasta ue indiue #anómetro y jeringuilla conectados ! &anometer and syringe connected # F. 5ulsa sobre la llave !ara abrirla, de forma ue la rata !ueda res!irar de nuevo el aire exterior. 1C. 5ulsa sobre el botón (B ba&o ml $ % , deba&o de la &eringuilla, hasta ue se lea 1.C ml. 5ulsa
entonces
G+u#ntos ml de aire has necesitado a=adir !ara euilibrar el fluido en ambos bra/os IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII ml ste volumen es euivalente a la cantidad de ox2geno ue ha utili/ado la rata durante el minuto ue ha !ermanecido en la c#mara cerrada. 11. nota esta medida en el cuadro de resultados. 1%. Determina el consumo de ox2geno !or hora !ara la rata. 9tili/a la siguiente fórmula:
m4 @% consumido 1 minuto
J
-C min hr
K IIIIIIIIIIIIIIII ml @ % Lhr
1'. nota este dato en el e!2grafe ml @ % utili/ados !or hora; en la sección 6etabolismo Aasal
de la cuadro 1. 1). hora ue a tienes la cantidad de ox2geno utili/ado !or hora, determina el metabolismo
basal !or Milo de !eso cor!oral, utili/ando la siguiente fórmula (observa ue necesitar#s convertir el dato del !eso, de gramos a Mg, antes de utili/ar la fórmula: 6etabolismo basal K
m4 @% Lhr 5eso (Mg
K
m4 @% LNgLhr
1*. Ouarda este dato en el cuadro de resultados. 1-. 5ulsa sobre Guardar Datos ( Record Data. 10. 5ulsa arrastra a la rata hasta su &aula. 1E. 5ulsa sobre el botón &einiciar ( Reset del módulo denominado '"arato ( )pparatus. 1F. hora re!ite los !asos 1 a 1E !ara las ratas tiroidectomi/ada (Tx; e hi!ofisectomi/ada
(H!ox;. nota los resultados en el cuadro de resultados en las columnas corres!ondientes a cada rata. seg3rate de resaltar T( en Conjunto de Datos ( Data Sets (en el módulo de recogida de datos antes de iniciar el ex!erimento sobre la rata tiroidectomi/ada8 del mismo modo, resalta )y"o( en Conjunto de Datos antes de comen/ar el ex!erimento con la rata hi!ofisectomi/ada. •
GPué diferencias existieron en los valores de metabolismo basal entre las tres ratas
•
Si un animal ha sido tiroidectomi/ado, Gué hormona(s desa!arecer2a(n de su sangre Gcu#l ser2a el efecto global sobre el organismo
•
GPué efectos es!erar2as observar en los niveles hormonales de un animal ue ha sido hi!ofisectomi/ado G+u#l ser2a el efecto sobre el metabolismo de un animal
continuación investigar#s los efectos de las inecciones de tiro(ina sobre el metabolismo basal de las tres ratas. @bserva ue en un laboratorio real normalmente necesitar2as inectar tiroxina (o cualuier otra hormona a una rata diariamente durante al menos 1 o % semanas !ara !oder observar alguna res!uesta. Sin embargo, en las siguientes simulaciones solo inectar#s una ve/ a la rata ser#s ca!a/ de !resenciar los mismos resultados ue si hubieras administrado m3lti!les inecciones durante varias semanas. dem#s, al !ulsar sobre el botón Lim"iar !Clean# mientras una rata est# en su &aula, !uedes eliminar inmediatamente toda la hormona residual !reviamente inectada llevar a cabo un nuevo ex!erimento sobre la misma rata. n un laboratorio real necesitar2as es!erar semanas !ara ue los residuos hormonales abandonaran el organismo de la rata, o bien utili/ar una rata diferente. 1. Selecciona una rata !ara el ensao. l ex!erimento lo vas a reali/ar con las tres ratas, no
im!orta el orden en ue las utilices. n Conjunto de Datos !Data Sets# resalta *ormal+ T( o )y"o( de!endiendo de la rata ue esco&as. %. 5ulsa el botón &einiciar !Reset# en el módulo denominado )parato !)pparatus#. '. 5ulsa sobre la &eringuilla marcada con tiro(ina !Thyroxine# y arr#strala hasta encima de la
rata. Suelta el botón del ratón. sto inectar# la tiroxina en la rata. ). 5ulsa arrastra la rata hasta la c#mara. Sigue de nuevo los !asos 1 a 1% de la ctividad 1,
exce!to ue esta ve/ debes anotar los datos en la sección Con Tiro(ina en el cuadro de "esultados. *. 5ulsa sobre Guardar Datos !Record Data#. -. 5ulsa arrastra a la rata desde la c#mara devolviéndola a su &aula, !ulsa Lim"iar !Clean#
!ara eliminar cualuier resto de tiroxina del animal. 0. hora re!ite los !asos 1 a - con las ratas restantes. nota tus datos en la sección Con
Tiro(ina en el cuadro de resultados, en la columna corres!ondiente a cada rata.
•
G+u#l fue el efecto de la tiroxina sobre el metabolismo basal de una rata normal G+ómo es este metabolismo basal en com!aración con el de una rata normal (sin tiroxina
•
G5or ué se observó este efecto
•
G+u#l fue el efecto de la tiroxina sobre el metabolismo basal de una rata tiroidectomi/ada G+ómo es este metabolismo basal en com!aración con el de una rata tiroidectomi/ada
•
G5or ué se observó este efecto
•
G+u#l fue el efecto de la tiroxina sobre el metabolismo basal de una rata hi!ofisectomi/ada G+ómo es este metabolismo basal en com!aración con el de una rata hi!ofisectomi/ada
•
G5or ué se observó este efecto
Actividad 3: Determinando el efecto de la TSH sobre el metabolismo basal
continuación investigar#s los efectos de las inecciones de TSH sobre el metabolismo basal de las tres ratas. Selecciona !rimero una rata !ara ex!erimentar des!ués comien/a. 1. n Conjunto de Datos !Data Sets# resalta *ormal+ T( o )y"o( de!endiendo de la rata ue
estés utili/ando. %. 5ulsa el botón &einiciar !Reset# en el módulo denominado )parato !)pparatus#. 1. 5ulsa arrastra sobre la rata la &eringuilla marcada con T,) suelta el botón del ratón,
inectando a la rata. %. 5ulsa arrastra la rata hasta la c#mara. Sigue de nuevo los !asos 1 a 1% de la ctividad 1.
nota los datos en la sección Con T,) del cuadro 1. '. 5ulsa Guardar Datos !Record Data#. ). 5ulsa arrastra a la rata desde la c#mara devolviéndola a su &aula, !ulsa Lim"iar !Clean#
!ara eliminar cualuier resto de TSH. '. hora re!ite esta actividad con las ratas restantes. Ouarda tus datos en la sección Con T,)
del cuadro 1, en la columna corres!ondiente a cada rata. 5ara cada rata ex!erimental, ex!liue cu#les son las diferencias, en su efecto modo de acción, de la TSH en relación con la tiroxina +om!are estos resultados con los de las ratas a las ue se les inectó tiroxina: "T 7@"64 •
•
"T T<"@
•
"T H<5@>
Actividad4: Determinando el efecto del propiltiouracilo sobre el metabolismo basal continuación investigar#s los efectos de las inecciones de !ro!iltiouracilo (un inhibidor de la tiroxina sobre el metabolismo basal de las tres ratas.
Selecciona !rimero una rata !ara ex!erimentar 1. n Conjunto de Datos ( Data Sets resalta *ormal+ T( o )y"o( de!endiendo de la rata ue
estés utili/ando. %. 5ulsa el botón "einiciar ( Reset en el módulo denominado !arato ( )pparatus. '. 5ulsa arrastra sobre la rata la &eringuilla marcada con ro"iltiouracilo ( Propylthiouracil
suelta el botón ratón, inectando a la rata. ). 5ulsa arrastra la rata hasta la c#mara. &ecuta de nuevo los !asos 1 a 1% de la ctividad 1,
exce!to ue esta ve/ guarda tus datos en la sección Con ro"iltiouracilo del cuadro de resultados *. 5ulsa Ouardar Datos ( Record Data. -. 5ulsa arrastra a la rata desde la c#mara devolviéndola a su &aula, !ulsa 4im!iar ( Clean
!ara eliminar cualuier resto de !ro!iltiouracilo. 0. hora re!ite esta actividad con las ratas restantes. Ouarda tus datos en la sección Con
ro"iltiouracilo del cuadro de resultados, en la columna corres!ondiente a cada rata. •
G5or ué no se observan efectos en todas las ratas
•
Tomando en cuenta el bucle de retroalimentación negativa, !rediga los cambios en las concentraciones de las hormonas !artici!antes "T 7@"64
•
"T T<"@
•
"T H<5@>
Insulina y Diabetes 4a insulina es !roducida !or las células Β de la !orción endocrina del !#ncreas. s vital !ara la regulación de los niveles sangu2neos de glucosa !orue ca!acita a las células cor!orales !ara absorber glucosa desde el torrente circulatorio. 4a glucosa absorbida !uede entrar en las células (generalmente en las he!#ticas o musculares donde se utili/a su exceso !ara formar glucógeno (almidón animal. Se estima ue el 0*R de la glucosa ue se ingiere en una comida es almacenada de esta forma. +omo se considera a los humanos comedores discontinuos;, esta !roducción de almidón animal tras una comida asegura ue existir# glucosa dis!onible varias horas des!ués de la ingesta. l organismo tiene ue mantener un cierto nivel de glucosa en sangre !ara ser 3til a las células del sistema nervioso, las cuales solo !ueden absorber glucosa. +uando los niveles de glucosa en sangre disminuen !or deba&o de un cierto valor, las células a del !#ncreas !roducen entonces glucagón. 4a función de esta hormona es escindir el glucógeno almacenado en glucosa, !ara ser liberada a la sangre. +uando el !#ncreas no !roduce insulina conduce a la dia-etes mellitus Ti"o !. +uando el !#ncreas sí !roduce insulina, !ero el organismo no res!onde a ella, el resultado es la dia-etes mellitus Ti"o !!. n ambos casos, la glucosa !ermanece en la sangre, inca!a/ de ser incor!orada !or las células del organismo !ara ser utili/ada como !rinci!al combustible !ara el metabolismo. l exceso de glucosa sangu2nea es entonces filtrado !or el ri=ón. +omo la reca!tación de la glucosa filtrada im!lica un n3mero finito de rece!tores en las células renales, !arte del exceso de glucosa no ser# reabsorbido hacia el organismo , en su lugar, se !erder# con la orina. 4a ausencia de insulina !ara el trans!orte de glucosa también afecta al m3sculo tiene como resultado el catabolismo !roteico de las células musculares, de forma ue los amino#cidos liberados !ueden formar glucosa en el h2gado. sta acción ex!one al organismo a un euilibrio negativo res!ecto del nitrógeno, debido al agotamiento !roteico al consumo tisular resultante. ste trastorno también est# asociado a una deficiente resistencia a las infecciones. n el siguiente ex!erimento estudiar#s los efectos del tratamiento con insulina sobre la diabetes Ti!o <. l ex!erimento est# dividido en dos !artes. n la 5arte 1 obtendr#s una curva estándar de glucosa+ ue se ex!licar# brevemente. n la 5arte << com!arar#s los niveles de glucosa de una rata normal con los de una rata diabética, los com!arar#s, de nuevo, tras haber inectado insulina a cada rata. Parte 1
Actividad 5: Obteniendo una curva estndar de !lucosa 5ara comen/ar, selecciona !nsulina Dia-etesarte 1 !'nsulin and Dia$etes*Part +# del men3 /("erimento !Experiment# (>igura '.
n el lado derecho de la !antalla ue a!arece ha un es"ectrofotómetro !Spectrophotometer#. l es!ectrofotómetro es uno de los instrumentos de investigación m#s am!liamente utili/ado en biolog2a. Se usa !ara medir las cantidades de lu/ de diferentes longitudes de onda absorbidas transmitidas !or una solución coloreada. n el interior del es!ectrofotómetro ha una fuente de lu/ blanca, ue es escindida en varias longitudes de onda (o colores !or un !risma. l usuario selecciona una longitud de onda (color la lu/ de este color se hace !asar a través de un tubo, o cu$eta, ue contiene la muestra a ensaar. (5ara este ex!erimento, la fuente de lu/ del es!ectrofotómetro se !reseleccionar# a una longitud de onda de )*C nm. 4a lu/ transmitida !or la muestra !asa entonces a un tubo fotoeléctrico, ue convierte la energ2a luminosa en una corriente eléctrica. 4a corriente es entonces medida !or un medidor. lternativamente, la lu/ !uede ser medida antes de ue la muestra se coloue en su traectoria, des!ués !uede medirse la cantidad de lu/ absorbida denominada (densidad ó"tica0. 9tili/ando cualuiera de los
Figura 2. rreglo ex!erimental !ara el estudio de
métodos, el cambio en la transmitancia luminosa o la lu/ absorbida, se !uede medir la cantidad de una determinada sustancia en la muestra a ensaar. n la 5arte << usar#s el es!ectrofotómetro !ara determinar cu#nta glucosa ha en muestras de sangre ue habr#s tomado de dos ratas. 5ero antes de ue !uedas reali/ar esto debes obtener una cura estándar de glucosa+ de forma ue tengas un !unto de referencia !ara convertir las lecturas de densidad ó!tica en lecturas de glucosa (ue se medir# en mgLdecilitro. 5ara hacer esto, !re!arar#s cinco tubos de ensao ue contengan cantidades conocidas de glucosa: 'C, -C, FC, 1%C 1*C mgLdl, res!ectivamente. Determinar#s entonces, en el es!ectrofotómetro, las lecturas de densidad ó!tica corres!ondientes a cada una de estas cantidades conocidas de glucosa. 9sar#s esta información !ara reali/ar la 5arte <<. n la !antalla también ha tres botellas cuentagotas, un lavador de tubos de ensao !Test Tu$e
Washer#, un a!arato distribuidor de tubos de ensao (sobre el lavador una unidad incubadora de tubos de ensao, ue necesitar#s !ara !re!arar las muestras !ara el an#lisis. 1. 5ulsa arrastra el tubo de ensao (de encima del lavador de tubos de ensao !Test Tu$e
Washer# a la ranura 1 de la unidad de incubación. er#s ascender otro tubo de ensao del a!arato distribuidor. 5ulsa arrastra este segundo tubo de ensao hasta la ranura % de la unidad de incubación. "e!ite esta o!eración hasta ue haas arrastrado un total de cinco tubos de ensao a las * ranuras de la unidad de incubación. %. 5ulsa mantén el botón del ratón sobre el ta!ón cuentagotas de la botella de Glucosa
/stándar !lucosa Standard#. rrastra el ta!ón sobre el tubo n o 1. Suelta el botón del ratón !ara verter la glucosa. er#s ue cae una gota de la solución de glucosa en el tubo.
l gotero autom#ticamente se mover# hacia los siguientes tubos. @bserva ue cada tubo recibir# autom#ticamente una gota adicional de glucosa est#ndar (es decir, el tubo n o % recibir# dos gotas, el tubo n o ' recibir# tres gotas, el tubo n o ) recibir# cuatro gotas el tubo n o * recibir# cinco gotas. '. 5ulsa mantén el botón del ratón sobre el ta!ón cuentagotas de la botella de gua Desioni3ada !Deioni-ed Water#. rrastra el ta!ón sobre el tubo no 1. Suelta el botón del ratón !ara verter el agua. @bserva ue se a=aden autom#ticamente cuatro gotas de agua al !rimer tubo. 7ota ue cada tubo subsiguiente recibir# una gota menos de agua ue el anterior (esto es, el tubo no % recibir# tres gotas, el tubo n o ' recibir# dos gotas el tubo n o ) recibir# una gota. l tubo n o * no recibir# ninguna gota de agua. ). 5ulsa sobre el botón #e3clar !&ix# de la unidad de incubación !ara agitar el contenido de los
tubos. *. 5ulsa sobre el botón Centrifugar !Centrifuga#. 4os tubos descender#n a la unidad de
incubación ser#n centrifugados. +uando los tubos son centrifugados, giran alrededor de un !unto central a una velocidad elevada, de forma ue cualuier !art2cula de materia del tubo se !osar# en su !arte inferior, formando lo ue se denomina un sedimento. -. +uando los tubos vuelvan a la su!erficie, !ulsa sobre el botón /liminar ,edimento !Remoe
Pellet#. +ualuier sedimento del !roceso de centrifugación ser# eliminado de los tubos de ensao. 0. 5ulsa mantén el botón del ratón sobre el ta!ón cuentagotas de la botella de &eactio
/n3imático "ara Colorear !En-yme Color Reagent#. 6anteniendo todav2a a!retado el botón del ratón, arr#stralo sobre el tubo n o 1. +uando sueltes el ratón, observar#s ue se a=aden cinco gotas del reactivo ue el ta!ón es devuelto a su botella. utom#ticamente el gotero se desli/ara hacia los subsiguientes tubos. E. 5ulsa ahora !ncu-ar !'ncu$ate#. 4os tubos descender#n a la unidad de incubación donde
ser#n agitados !ara me/clar com!letamente el reactivo de color en el tubo, se incubar#n entonces volver#n a la su!erficie. F. 9tili/ando el ratón, !ulsa sobre 'justar !Set /p# del es!ectrofotómetro !Spectrophotometer#.
sto calentar# el instrumento lo de&ar# listo !ara tus lecturas. n este caso, a&ustar también inclue fi&ar el !unto cero, de forma ue el es!ectrofotómetro leer# exactamente la cantidad de material contenido en cada tubo. 1C. 5ulsa arrastra el tubo n o 1 al es!ectrofotómetro !Spectrophotometer# (&usto encima del botón
de 'justar !Set /p# suelta el botón del ratón. l tubo se colocar# en su lugar. 11. 5ulsa 'nali3ar !)naly-e#. n la !antalla a!arecer# un !unto, los valores a!arecer#n en los
indicadores de Densidad $"tica !0ptical Density# y Glucosa !lucosa#.
1%. 5ulsa Guardar Datos !Record Data# en la unidad de recogida de datos. 1'. 5ulsa arrastra el tubo al interior del lavador de tubos de ensao !Test Tu$e Washer#. 1). "e!ite los !asos 1' a 1- con los restantes tubos de ensao. 1*. +uando todos los tubos haan sido anali/ados, !ulsa sobre el botón Gráfica !raph#. sta es
la gr#fica est#ndar de glucosa ue utili/ar#s en la 5arte << del ex!erimento.
Parte II
Actividad ": #omparando los niveles de !lucosa antes $ despu%s de la in$ecci&n de insulina Selecciona !nsulina Dia-etes arte % !'nsulin and Dia$etes Part 1# del men3 /("erimento !Experiment#.
>igura ). rreglo ex!erimental !ara el estudio de igura ). @bserva las dos ratas en sus &aulas. 9na ser# el animal Control la otra el animal /("erimental. @bserva también las tres &eringuillas, ue contienen insulina, solución salina aloxana, res!ectivamente. 4a alo(ana es un f#rmaco ue, cuando se administra a un animal, destrue selectivamente todas las células A !ancre#ticas ue !roducen insulina vuelve al animal diabético al instante. n este ex!erimento inectar#s solución salina a la rata +ontrol aloxana a la x!erimental. (7ormalmente las inecciones se a!lican diariamente durante una semana. n esta simulación administraremos las inecciones una sola ve/, !ero !odremos ver los resultados como si se hubiesen administrado durante un !eriodo m#s largo de tiem!o. Tras administrar las inecciones de solución salina de aloxana, obtendr#s muestras de
sangre de las dos ratas. inalmente, anali/ar#s todas las muestras en el es!ectrofotómetro (descrito en la 5arte 1 !ara com!arar las cantidades de glucosa !resente en ellas. 1. 5ulsa arrastra la &eringuilla de ,olución ,alina !Salie# hasta la rata Control !Control# y
suelta el botón del ratón !ara inectar al animal. %. 5ulsa arrastra la &eringuilla de 'lo(ana !)lloxan# hasta la rata /("erimental
!Experimental# y suelta el botón del ratón !ara inectar al animal. '. 5ulsa arrastra un tubo de ensao nuevo (del a!arato distribuidor de tubos de ensao sobre
el rabo de la rata Control !Control# y suelta el botón del ratón. @bservar#s ue caen tres gotas de sangre desde el rabo al tubo. continuación, !ulsa arrastra el tubo hasta el so!orte n.U 1 de la unidad de incubación de tubos de ensao. (7ota: la cola es un lugar com3n !ara obtener sangre de una rata. Su extremo !uede cortarse f#cilmente recoger la sangre sin !erturbar realmente a la rata. 4a cola se cura r#!idamente, sin da=o !ara el animal. ). 5ulsa arrastra otro tubo de ensao nuevo (del a!arato distribuidor de tubos de ensao sobre
el rabo de la rata /("erimental !Experimental# y suelta el botón del ratón. De nuevo observar#s ue caen tres gotas de sangre desde la cola al tubo. 5ulsa arrastra el tubo hasta el so!orte n.U % de la unidad de incubación de tubos de ensao. *. 5ulsa arrastra la &eringuilla de !nsulina !'nsulin# hasta la rata Control !Control# y suelta el
botón del ratón !ara inectar al animal. -. "e!ite el !aso * con la rata /("erimental !Experimental#. 0. "e!ite de nuevo los !asos ' ), obteniendo muestras de sangre de cada rata coloc#ndolas
sobre los so!ortes n.U ' n.U ) de la unidad de incubación. E. 5ulsa el botón $-tener &eacties !0$tain reagents# de encima del estante ue actualmente
muestra las &eringuillas. 4as &eringuillas las ratas desa!arecer#n , en su lugar, ver#s cuatro botellas cuentagotas. F. 5ulsa el botón del ratón mantenlo sobre la botella de 'gua Desioni3ada !Deioni-ed Water#.
rrastra el ta!ón sobre el tubo n.U 1. Suelta el botón del ratón !ara verter el agua. er#s ue se a=aden al tubo cinco gotas de agua. l agua se a=ade !ara ue todos los tubos contengan el mismo volumen. 1C. "e!ite el !aso F con los restantes tubos de ensao. 11. 5ulsa mantén el botón del ratón sobre el cuentagotas de )idró(ido de Bario !2arium
3ydroxide#. rrastra el ta!ón hasta el tubo nU 1. Suelta el botón del ratón !ara verter su contenido. @bservar#s ue se a=aden al tubo cinco gotas de la solución. (l hidróxido de bario se utili/a !ara aclarar !rote2nas células de forma ue se !uedan obtener lecturas lim!ias de glucosa. 1%. "e!ite el !aso 11 con los restantes tubos de ensao. 1'. 5ulsa mantén el botón del ratón sobre el cuentagotas de la botella de )e"arina !3eparin#.
Todav2a con el botón del ratón !ulsado, arrastra el ta!ón hasta el tubo nU 1. Suelta el botón del ratón !ara verter la he!arina. 4a he!arina es un anticoagulante ue evita ue se coagule la sangre mientras se traba&a con ella. 1). "e!ite el !aso 1' con los restantes tubos de ensao. 1*. 5ulsa sobre el botón #e3clar !&ix# de la unidad de incubación !ara me/clar el contenido de
los tubos.
1-. 5ulsa sobre el botón Centrifugar !Centrifuga#. 4os tubos descender#n al interior de la unidad
de incubación !ara ser centrifugados luego volver#n a la su!erficie. 10. 5ulsa sobre el botón /liminar ,edimento !Remoe Pellet# !ara uitar cualuier sedimento
del !roceso de centrifugación. 1E. 5ulsa mantén el botón del ratón sobre la botella de &eactio /n3imático "ara Colorear
!En-yme Color Reagent#. rrastra el ta!ón hasta el tubo nU 1. Suelta el ratón !ara verter la en/ima. 1F. "e!ite el !aso 1E con los restantes tubos de ensao. n un laboratorio real adem#s deber2as
agitar los tubos de ensao tras a=adir el reactivo en/im#tico !ara colorear. %C. 5ulsa !ncu-ar !'ncu$ate# una ve/ m#s. 4os tubos descender#n a la unidad de incubación, se
incubar#n volver#n a la su!erficie. %1. 5ulsa sobre 'justar !Set /p# del es!ectrofotómetro !Spectrophotometer#. sto calentar# el
instrumento lo de&ar# listo !ara ue realices tus lecturas. %%. 5ulsa sobre Gráfica /stándar de Glucosa !raph lucose Standard#. !arecer# en el
monitor la gr#fica de la 5arte 1 del ex!erimento. %'. 5ulsa arrastra el tubo n.V 1 al es!ectrofotómetro !Spectrophotometer# y suelta el botón del
ratón. l tubo se colocar# en su lugar. %). 5ulsa 'nali3ar !)naly-e#. er#s ue a!arece una l2nea hori/ontal en la !antalla, un valor en
el indicador de Densidad ó"tica !0ptical Density#. %*. rrastra la regla móil (la l2nea ro&a vertical en el extremo derecho del monitor del
es!ectrofotómetro hasta el lugar donde se cru/a la l2nea hori/ontal (del !aso %) con la l2nea est#ndar de glucosa. @bserva lo ue ocurre en el indicador de Glucosa !lucose# a medida ue mueves la regla móvil hacia la i/uierda. G+u#l es la lectura de glucosa en el lugar en donde la l2nea hori/ontal cru/a a la l2nea de glucosa est#ndar Tubo de ensao nU 1: IIIIIIIIIIIIII mgLd4 de glucosa. ste es el valor de glucosa de la muestra ue est#s ensaando. %-. 5ulsa Guardar Datos !Record Data# de la unidad de recogida de datos. %0. 5ulsa arrastra el tubo de ensao desde el es!ectrofotómetro !Spectrophotometer# hasta el
lavador de tubos !Test Tu$e Washer#, !ulsa entonces Lim"iar !Clear# deba&o de la !antalla del oscilosco!io. %E. "e!ite los !asos %% a %0 !ara los restantes tubos de ensao. nota au2 las lecturas de glucosa
de cada uno de ellos: Tubo de ensao nU %: IIIIIIIIIIIIII mgLd4 de glucosa. Tubo de ensao nU ': IIIIIIIIIIIIII mgLd4 de glucosa. Tubo de ensao nU ): IIIIIIIIIIIIII mgLd4 de glucosa. •
G+u#l es el nivel de glucosa en el tubo de ensao nU 1 com!arado con el del tubo de ensao nU %. Da una ex!licación a este resultado.
•
G+u#l es el nivel de glucosa en el tubo de ensao nU ' com!arado con el del tubo de ensao nU 1 Da una ex!licación a este resultado.
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G+u#l es el nivel de glucosa en el tubo de ensao nU ) com!arado con el del tubo de ensao nU % . Da una ex!licación a este resultado.
•
G+u#l fue el efecto de la administración de insulina sobre el animal +ontrol sobre el animal x!erimental
Actividad ': Anlisis de los niveles de #ortisol $ Adrenocorticotr&pica +ortisol es una hormona secretada !or la corte/a adrenal !artici!a en los mecanismos de regulación del estrés a largo !la/o. 4a libración de cortisol es estimulada !or la hormona adrenocorticotró!ica (+TH cua liberación, desde la hi!ófisis anterior, es estimulada !or la hormona hi!otal#mica liberadora de corticotro!ina (+"H. umentos en los niveles de cortisol, bien !or desórdenes hormonales o inducida (iatrogénica inhibe la liberación tanto de +TH como de +"H. xisten numerosos desórdenes hormonales descritos asociados a alteraciones en los niveles !lasm#ticos de cortisol +TH. Debido a su im!ortancia, anali/aremos un método !ara cuantificar los niveles de cortisol la hormona adrenocorticotró!ica.
5rimero, selecciona #idiendo las )ormonas Cortisol y 'drenocorticotro"ica ( &easuring Cortisol and )drenocorticotropic 3ormone del men3 de /("erimentos ( Experiments. n la nueva !antalla a!arecer#n * muestras de sangre tomadas a !acientes una columna de cromatografía de alta resolución o )LC ( 3igh* performance li4uid chromatography ue ser# utili/ada !ara simular un método !ara la cuantificación de los niveles de hormonas en sangre. •
x!liue brevemente en ue consiste la técnica de cromatograf2a de alta resolución o H54+
También se observa en la !antalla una &eringa ue ser# utili/ada !ara inectar las muestras en el inyector del )LC ( 3PC in(ector !ara an#lisis. 4os botones de Cortisol +TH son usados !ara !re!arar la columna con los solventes necesarios !ara se!arar las dos hormonas. l detector medir# la cantidad de hormona !resente la convierte en valores de concentración 1.
se!aración cuantificación de cortisol %. 5ulse sobre la &eringa arr#strela hasta la !rimera muestra de !aciente. 4ibere el mouse !ara
instant#neamente llenar la &eringa con la muestra. '. 5ulse nuevamente sobre la &eringa arr#strela sobre el inyector de )LC ( 3PC inyector .
4ibere el mouse !ara ue la muestra entre al tubo flua hacia la columna. l detector mostrar# la concentración de cortisol de la !rimera muestra. ). &egistre sus datos ( Record data *. 5ulse el botón !ara Lim"iar (Clean cerca de la &eringa !ara tomar la !róxima muestra
Lim"iar la columna (Clean Column cerca del margen su!erior de la !antalla !ara remover residuos de cortisol en la columna. -. "e!ita los !asos %$- utili/ando las otras muestras 0. 5re!are la columna !ara la se!aración cuantificación de +TH E. 5ulse arrastre la &eringa sobre la !rimera muestra. 4ibere el 6ouse !ara llenar la &eringa
con la muestra F. 5ulse nuevamente sobre la &eringa arr#strela sobre el inector de H54+. 4ibere el mouse. l
detector mostrar# los niveles de +TH en la !rimera muestra 1C. "egistre sus datos ( Record data 11. 5ulse el botón !ara Lim"iar (Clean cerca de la &eringa !ara tomar la !róxima muestra
Lim"iar la columna (Clean Column cerca del margen su!erior de la !antalla !ara remover residuos de +TH en la columna. 1%. "e!ita los !asos E$1% utili/ando las siguientes
muestras de sangre 1'. Seleccione una fila de l con&unto de datos ( Data
Set esco&a 'lto o Bajo (High o 4oW basado en los valores ue se muestran en el cuadro
ad&unto. 1). "egistre sus valores en el cuadro de resultados •
x!liue brevemente las diferencias en los niveles de cortisol +TH en cada una de las muestras
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GPue !aciente !odr2a ser diagnosticado con la enfermedad de +ushing G5or ué
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G+u#l(es !aciente(s tienen los niveles hormonales caracter2sticos del s2ndrome de +ushing
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G+u#l(es !aciente(s es !robable ue se diagnosticado con la enfermedad de ddison G5or ué
