Guiones de prácticas

En esta entrada podéis encontrar los guiones de las dos sesiones prácticas que realizaremos en el laboratorio y sobre las que tendréis que realizar una pequeña memoria, tal y como se explica en la página de evaluación.

Práctica 1. Observación de células eucariotas animales y vegetales.

Guión práctica 1

Práctica 2. Observación de células de la raíz de la cebolla en diferentes fases de la mitosis.

Guión práctica 2

1.7. Reproducción celular.

Seguramente te has dado cuenta de que a veces la piel se descama. Esta descamación que cae son células muertas. Si estas células no se sustituyesen por otras nuevas, al cabo de un tiempo no tendríamos piel. Esto ocurre porqué al largo de toda nuestra vida las células se reproducen y permiten la renovación de las células viejas o muertas.  También el crecimiento de los seres vivos se lleva a cabo gracias a la reproducción celular, ya que este proceso produce en el organismo un aumento del número de células que lo forman.

Las células eucariotas se reproducen a través de un proceso de división celular, que afecta tano al núcleo como al citoplasma. Al final de este proceso la célula obtiene dos células hijas. A lo largo de la división del núcleo tiene lugar la replicación del material genético que contiene. Así, una copia idéntica de este material irá a cada una de las células hijas. Este fenómeno recibe el nombre de mitosis.

Proceso de división celular, mediante el cual se forman dos células hijas idénticas a la célula madre progenitora.

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En el ciclo celular se distinguen dos períodos mayores, la interfase, durante la cual se produce la duplicación del material genético, y la mitosis, durante la cual se produce el reparto idéntico del material antes duplicado. Las fases de la mitosis son:

• Profase: es la fase más larga de la mitosis. Se produce la condensación del material genético con lo que se forman los cromosomas. Uno de los hechos más tempranos de la profase en las células animales es la migración de dos pares de centriolos (previamente debe duplicarse el existente) hacia extremos opuestos de la célula. Se forma un huso acromático de haces de microtúbulos que se unen a los cromosomas.

• Metafase: durante esta fase, las cromàtidas hermanas, las cuales se encuentran conectadas a cada polo de la célula por los microtùbulos unidos a los centròmeros, comienzan a moverse continuamente, hasta que migra a la zona media de la célula o plano ecuatorial, en la que forman una estructura llamada placa ecuatorial.

• Anafase: es la fase más corta de la mitosis, en ella los microtúbulos del huso rompen los centrómeros longitudinalmente, lo que da lugar a la separación de las cromátidas hermanas, las cuales se dirigen a polos opuestos.

• Telofase: en la telofase el nuevo núcleo se organiza: se reconstituye la cromatina, adoptando forma helicoidal los cromosomas, aparece el nucleolo.

Fases de la mitosis

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Realiza las actividades pertenecientes a este apartado "1.7. Reproducción celular" en la pestaña de evaluación.

1.6. Nutrición y relación celular

Las células tienen vida propia, es decir, realizan las funciones de nutrición, relación y reproducción.

Los seres vivos tomamos agua, alimentos y oxígeno, pero también expulsamos sustancias de deshecho para poder vivir. Las células también realizan están funciones a nivel individual. Tanto el agua como el oxígeno penetran en la célula a través de la membrana celular, bien a por simple difusión o transportados por canales. Los nutrientes siembre son introducidos en el interior celular gracias a transportadores y canales en la membrana celular. De la misma forma, se extraen del interior celular sustancias de deshecho.  Esto es posible porqué la membrana facilita el intercambio de sustancias en función de las necesidades celulares y de las características del medio externo.

Para que puedan asimilar sustancias de mayor tamaño, la célula ha de deformar su membrana y ha de englobar a dicha sustancia introduciéndola en una vesícula. Este proceso recibe el nombre de fagocitosis (mirar video de la fagocitosis en la página vídeos).

Proceso de fagocitosis, mediante el cual, un glóbulo blanco engloba (fagocita) a una bacteria.

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Cuando tenemos frío, los humanos nos acercamos a una estufa. El frío es el estímulo externo que hace que nos acostemos a una fuente de calor. De la misma forma, las células responden a estímulos externos. Para poder realizar sus funciones, las células han de encontrar en el medio que las rodea unas condiciones óptimas de pH, temperatura, luz, etc. Estas condiciones son estímulos y las células reaccionan de diferentes formas frente a ellos:

• Por medio de tactismos, que son movimientos de acercamiento a un estímulo o de alejamiento. Los primeros reciben el nombre de tactismos positivos y los segundos, son negativos.

• Con enquistamientos, que constituye el aislamiento de la célula a través de una membrana resistente. La célula utiliza este mecanismo para protegerse contra las condiciones adversas. Cuando cesan estas condiciones, el enquistamiento desaparece.

• Con la secreción de productos elaborados en el interior celular que le permite adecuar la composición del medio externo a sus necesidades.

Realiza las actividades pertenecientes a este apartado "1.6. Nutrición y relación celular" en la pestaña de evaluación.

1.5. Los tipos celulares

Todas las células que hemos visto hasta este momento, las células animales y vegetales, reciben el nombre de células eucariotas. Este término hace referencia a células que cumplen las siguientes características:

• Poseen una membrana nuclear que envuelve el material genético en el núcleo.
• Poseen los orgánulos celulares que hemos estudiado en este tema.

 

Tanto las células animales y vegetales (que hemos estudiado hasta ahora) son células eucariotas.

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Las bacterias que causan enfermedades, que tenemos en nuestro tracto digestivo o las que se utilizan para la elaboración de alimentos como los quesos son organismos unicelulares. Todas ellas carecen de la membrana nuclear, por lo que el contenido del núcleo se encuentra disperso en el citoplasma formando una maraña. Además, las bacterias poseen una pared celular que rodea a la membrana celular que no está formada por celulosa si no por una sustancia que recibe el nombre de peptidoglicano.

Estas células con un tipo especial de pared celular, sin orgánulos ni membrana nuclear reciben el nombre de células procariotas.

Célula procariota. A diferencia de las eucariotas, estas células carecen de la gran mayoría de los orgánulos.

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Esta célula también es procariota y a diferencia de la anterior, presenta varios flagelos, mediante los cuales pueden desplazarse. Además, se observan mucho mejor los pili, unas pequeñas estrucuturas en forma de pelo que le ayudan a las células al movimiento y a reconocerse.

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Realiza las actividades pertenecientes a este apartado "1.5. Los tipos celulares" en la pestaña de evaluación.

1.4. La célula vegetal

Hasta ahora hemos vista la célula animal y sus orgánulos. A pesar de que todos los organismos están formados por células, no todas ellas son iguales. Si observamos las células vegetales en el microscopio (como las de la epidermis de cebolla que veremos en la práctica del laboratorio) comprobaremos que existen diferencias con las células que hemos estudiado anteriormente. Como puedes ver en la imagen de la célula vegetal, existen estructuras que no aparecían en las células animales, puesto que la fisiología y las funciones de las plantas no son las mismas que las de los animales. Así, existen diferencias entre la célula animal y la célula vegetal, ya que está última presenta:

• Una gruesa pared celular: que es una estructura rígida de celulosa que envuelve a la membrana plasmática (que poseen todas las células, también las animales). Su función es dar forma y soporte a las células vegetales. Es la responsable de la típica forma poligonal de estas células. Esta pared le permite a las células poder absorber grandes cantidades de agua y no explotar. Cuando regamos una planta que está seca y ésta absorbe el agua de la tierra, aloja una gran cantidad de este agua en el interior celular. Sin la pared celular esto sería imposible.

• Los cloroplastos son orgánulos delimitados por una doble membrana. Contienen una sustancia de color verde, llamada clorofila. Intervienen en la transformación de la energía que captan del sol en nutrientes para las plantas. Este proceso recibe el nombre de fotosíntesis, realizado sólo por plantas y algas. Por ello, los animales carecen de éste orgánulo vital para las plantas.

• Las vacuolas son estructuras que existen tanto en células animales como vegetales. En las células de las plantas suele haber una única vacuola muy grande, mientas que en los animales, suelen ser nombrosos y más pequeños. 

Célula vegetal en la que se pueden apreciar sus orgánulos. Los cloroplastos y la gruesa pared de celulosa son característicos de las plantas.

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Realiza las actividades pertenecientes a este apartado "1.4. La célula vegetal" en la pestaña de evaluación.

1.3. Los orgánulos celulares

Para poder visualizar una célula en el microscopio óptico es necesario tener una capa muy fina. Esto se consigue haciendo un corte muy fino o, si la muestra es líquida, cogiendo muy poca cantidad. En ocasiones, es conveniente teñir la muestra, ya que esto facilita reconocer las estructuras celulares. 

Si miramos células animales a través del microscopio suelen ser transparentes y con un aspecto gelatinoso. Cuando las observamos con detenimiento diversos tipos celulares, podemos distinguir las siguientes partes en todas las células:

• La membrana celular: es la parte más externa de la célula y le proporciona la individualidad. La protege y tiene como función regular el paso de sustancias que entran y salen de la célula. Alberga una gran cantidad de proteínas y canales que le permiten comunicarse con otras células, responder a estímulos o simplemente, nutrirse.
• El núcleo: se encuentra en el interior celular y suele ser esférico y situarse en el centro. Contiene la información genética necesaria para que la célula pueda llevar a cabo todas sus funciones vitales: formar sus proteínas, receptores, dividirse, moverse, etc. Está rodeado por la membrana nuclear.
• El citoplasma: es todo el espacio que queda delimitado por la membrana celular. Aparece con una consistencia líquida, viscosa y translúcida. Principalmente está formado por agua y contiene muchas sustancias disueltas. Inmersos en el citoplasma se encuentran los orgánulos celulares, que no se pueden apreciar con un microscopio óptico. Estos orgánulos indispensables para que las células realicen sus funciones son:
• El retículo endopasmático liso: es un sistema de sacos intercomunicados que ocupan una gran parte del citoplasma. Conecta tanto con la membrana celular como con la nuclear. Su función está relacionada con la producción y secreción de grasas.
• El retículo endoplasmático rugoso: Es similar (en cuanto a estructura) al retículo endoplasmático liso, pero con la diferencia de que en su cara externe está cubierta por unas estructuras que se denominan ribosomas (que también pueden encontrarse libres en el citoplasma). La función del retículo endoplasmático rugoso es almacenar y secretar las sustancias producidas por los ribosomas, las proteínas. 
• El aparato de Golgi: es un sistema de sacos apilados que no están intercomunidados. Su función está relacionada con la modificación y el transporte de sustancias por el interior celular y hacia el exterior. Estos sacos están envueltos por vesículas, cuya función es el transporte de sustancias desde el aparato de Golgi hasta otros compartimentos de la célula y hacia el exterior.
• Las mitocondrias: son orgánulos envueltos por una doble membrana. La membrana interna está plegada formando una especie de crestas. Su función es producir energía.
• Las vacuolas: son compartimentos que almacenan muchos tipos de sustancias.
• Los peroxisomas: son orgánulos que oxidan los ácidos grasos.
• Los lisosomas: son los encargados de la degradación de proteínas y otros restos intracelulares.
• Los centriolos: son las estructuras que se encargan de la organización del citoesqueleto, un conjunto de muchos tipos de filamentos que se agrupan e intervienen en el movimiento celular y en mantener todos los orgánulos en su sitio. 

Célula animal en la que se señalan los orgánulos celulares.

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Realiza las actividades pertenecientes a este apartado "1.3. Los orgánulos celulares" en la pestaña de evaluación.

1.2. La estructura de las células.

La primera persona en observar una célula fue Robert Hooke, y utilizó la corteza de un árbol como muestra. El árbol en cuestión era un alcornoque, por lo que se estaba visualizando el corcho de sus troncos. Cogió un trozo de corteza y lo cortó en finas láminas que observó en el microscopio que el mismo fabricó. El corcho aparecía formado por celdas similares a las de un panal de abejas. A cada una de estas pequeñas celdas las llamó células.

Robert Hooke, fue el primer hombre en visualizar unas células en el microscopio.

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Esto es una imagen de lo que Hooke observó en su microscopio. Puede verse como las células muertas del corcho están unidas y cada una forma como una pequeña celda, por lo que denominó a cada una de ellas célula. 

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Los hombres de la foto están quitando la corteza de un alcornoque. De este árbol es de dónde proviene el corcho que utilizamos, por ejemplo, para fabricar los tapones de las botellas de vino.

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Esta micrografia muestra como se ven las celdas del corcho pero utilizando un microscopio electrónico de barrido.

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En la actualidad podemos repetir el experimento de Hooke observando al microscopio otras partes de nuestro cuerpo o de cualquier vegetal. Por ejemplo, en las siguientes imágenes podemos ver células sanguíneas o células de una capa de cebolla (esta práctica la realizaremos en el laboratorio este año).

                                    

                                      

                                     Células sanguíneas vistas al microscopio óptico. Pueden 

observarse muchos glóbulos rojos y dos leucocitos o glóbulos blancos.

Células de cebolla vistas a través del microscopio óptico. Se aprecia claramente el núcleo y la pared celular.

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Como puedes ver, estas muestras presentan una estructura similar a la que observó Hooke cuando vio el corcho en el microscopio, ya que también parecen celdas. Observando otras partes de animales y plantas, llegamos a la conclusión de que todos los seres vivos están formados por células. También se observa que las células sanguíneas son globuares, mientras que las de la cebolla son poligonales. Existe una gran variedad de formas. Generalmente la forma de una célula depende de la función que realiza.

Además, cabe destacar que el tamaño de las células también es muy variable. Pocas células pueden observarse a simple vista. Su longitud varia desde un centenar de micras (1 micra = 0'001 mm) a unos pocos micrones. Como a simple vista sólo podemos ver objetos más grandes de 100 micras, es evidente que se necesitará, como ya sabemos, del uso del microscopio para la observación de la gran mayoría de las células. 

Realiza las actividades pertenecientes a este apartado "1.2. La estructura de las células" en la pestaña de evaluación.

1.1. El uso del microscopio.

Si utilizamos una lupa para observar un insecto, por ejemplo, una hormiga, podemos distinguir con más claridad algunas de sus estructuras y detalles de su cuerpo, patas, cabeza, etc., que difícilmente veríamos si las viésemos a simple vista. La lupa, que es una lente, nos ayuda a ampliar la visión, pero hay cosas mucho más pequeñas que no podríamos ver aunque usásemos la lupa.

A simple vista podemos identificar la hormiga. Pero si utilizamos una lupa se pueden visualizar sus estructuras de una forma mucho más clara, tal y como se refleja en la imagen. 

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• El microscopio óptico.

En el siglo XVII, el científico inglés Robert Hooke consiguió aumentar mucho más la visión de los objetos utilizando la combinación de dos lentes. Este instrumento, al que llamó microscopio, ha ido evolucionando hasta llegar a la forma con la que lo conocemos ahora.

Los microscopios actuales están formados por dos grupos de lentes, unos mecanismos para enfocar los objetos y un dispositivo para iluminar.

Este fue el primer microscopio que se construyó, realizado por Rober Hooke.

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Microscopio óptico actual. En esta imagen se pueden ver cuales son las partes de las que se compone y cómo de diferente es con respecto al que construyó Robert Hooke.

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Los dos sistemas de lentes son el ocular, por dónde se mira, y los objetivos, que son intercanviables y están más próximos al objeto que queremos ver. Ambos sistemas llevan escritos unos números, que son los aumentos. El número de veces que un microscopio aumenta la visión se obtiene multiplicando el aumento del ocular por el del objetivo. 

• El microscopio electrónico.

Con los microscopios ópticos se consigue aumentar la visión un máximo de unas 1500 veces, pero ... ¿Cómo se puede conseguir ver cosas que tengan un tamaño mucho más pequeño?

En el año 1930 se creó un tipo de microscopio mucho más potente, llamado microscopio electrónico. Con él, se pudo conseguir aumentar el tamaño de los objetos hasta 500.000 veces.

Microscopio electrónico. Como se puede comprobar, este tipo de aparatos son mucho más complejos que el microscopio óptico, por lo que su resolución es mucho mayor.

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Esta micrografia representa una mitocondria, que es un orgánulo celular que se ubica en el citoplasma celular. Con el microscopio óptico somos incapaces de verlas puesto que son muy pequeñas. Se requiere de la potencia de un microscopio electrónico para poder visualizarlas.
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Existen muchos tipos de microscopios electrónicos. En algunos de ellos, las imágenes que se obtienen son planas y en otros son tridimensionales. Éstos últimos son muy novedosos puesto que permiten observar estructuras en perspectiva y reciben el nombre de microscopios electrónicos de barrido. 

Esta imagen ha sido realizada con un microscopio de barrido. Mediante él, podemos visualizar al detalle  estructuras de la cabeza de la hormiga que con una lupa nunca seríamos capaces de hacerlo.

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Una vez que hayas leído esta entrada:

A) Accede a la pestaña vídeos y busca las presentaciones "Microscopio" y "El microscopio electrónico". Te ayudarán a reforzar estos conceptos antes de realizar las actividades.

B) Realiza las actividades pertenecientes a este apartado "1.1. El uso del microscopio" en la pestaña de evaluación.

1.0. Introducción

Antes de empezar ... ¡Recordemos!

• Los seres vivos que se pueden ver a simple vista reciben el nombre de organismos macroscópicos i aquellos que a los que no podemos, reciben el nombre de organismos microscópicos. 

Las diatomeas son algas unicelulares que forman el fitoplancton. 

Como no las podemos ver a simple vista, son organismos microscópicos.

Rafael Tormo Molina

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Las avispas, en cambio, podemos verlas a simple vista, por lo que podemos huir de ellas cuando las vemos. Por ello decimos que son organismos macroscópicos. 

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• Las funciones de los seres vivos son: la nutrición, la relación y la reproducción.

A la hora de defender su territorio, los animales se relacionan unos con otros, 

luchando por el medio o el alimento

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Mediante la nutrición, se obtiene la energía necesaria para poder correr, cazar o jugar.

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Los seres vivos se reproducen, de esta forma aumenta el número de individuos de cada especie 

y estas no se extinguen.
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Busca el porqué ...

¿Por qué se utiliza la lupa para ver cosas que son más pequeñas?

¿De dónde viene el nombre de organismo microscópico?

¿Crees que los seres vivos microscópicos (como las diatomeas) también realizan las funciones de nutrición, relación y reproducción?

A continuación, y una vez que hemos recordado los conceptos básicos, empezaremos con la unidad didáctica 1. A modo de inmersión en el tema, visualizaremos este video en el que se puede ver que es lo que ocurre dentro de una célula y cómo los orgánulos que estudiaremos hacen posible que se realicen todas sus funciones. Una vez que hayamos estudiado el tema, y volvamos a ver el video, podremos ponerle nombre a muchas de las estructuras que en él aparecen y entender mucho mejor su función.