http://www.youtube.com/watch?v=119ATNNVphU
En 1977 tuvo lugar un acontecimiento muy importante para el desarrollo de las ciencias oceanográficas, en la cordillera oceanica de los galápagos se obtuvieron materiales fotográficos que revelaban la presencia de organismos de tamaño insólito y en abundancias imposibles de creer, estos viviendo alrededor de estructuras a las que llamaron Ventilas Hidrotermales.
Años más tarde se confirmó la presencia de estos ecosistemas en auas mexicanas, a finales de 1991, se llevó a cabo una expedicion submarina entre el instituto frances para la explotación del mar y el instituto de ciencias del mar y limnología de la Unam, con objeto de explorar las áreas del piso oceánico con actividad hidrotermal.
Los hayasgos produjeron asombro dadas las condiciones extremas en las cuales ocurre este fenómeno: ausencia total de luz, temperatira de 2 grados centígrados, presiones hidrostáticas capaces de pulverizar cualquier cosa, y emanaciones tóxicas de ácido sulfhidrico proveniente de las chimeneas o ventilas hidrotermales que los primeros investigadores y cientificos llamaron, jardines del edén.
Para poder sobrevivir, los organismos que habitan estos sistemas han adoptado estrategias adaptativas que les han permitido colonizar exitosamente las áreas en donde se presenta el fenómeno hidrotermal, algunas de estas adaptaciones, no habian sido observadas antes en organismo marinos, en estos ecosistemas, la vida depende de la QUIMIOSÍNTESIS realizada pos las bacterias, a diferencia de lo que ocurre en la superfície con la energía solar y la fotosíntesis.
La exploracion tambien ha arrojado, que existe un relieve del fondo marino, quiza más accidentado que la superficie terrestre, donde los estudios han demostrado que en fracturas y fisuras allí presentes, existe una manifestación calorífica notable, el agua que se encuentra encima de las cordilleras, presneta generalmente ttemperaturas menores a los 4 grados centígrados, pero cuando el agua se filtra a través de las fisuras, esta se calienta alcanzando temperaturas que algunas veces van mas hayá de los dos mil quinientos cuarenta grados centígrados, debido a esto, el agua disminuye su densidad y emana en forma de chorro desde el fondo, alcanzando temperaturas que varian hasta en unos 40 metros de altura.
El agua del mar filtrada en las fisuras del basamiento igneo, disuelve algunas de las sales y minerales que lo constituyen, formando principalmente sulfuros, hidróxidos y silicatos de fierro y manganeso. Hoy se sabe que la formacion de compuestos orgánicos se deriva de la actividad quimiosntética de bacterias sulfurosas que son capaces de obtener energía quimica a partir de la oxidación de ácido sulfhídrico.
La mayoría de los organismos tiene un éxito adaptativo bajo estas condiciones, debido al desarrollo de la relacion simbiótica que mantienen con bactérias sulfo-oxidatívas alojadas en sus tejidos, las bactérias filamentosas esenciales para la vida en los jardines del edén requieren de estas emanaciones en forma permanente y así seguir siendo el simiento de éstas en las profundidades.
lunes, 5 de diciembre de 2011
viernes, 2 de diciembre de 2011
Practica Experimental V. Nutrición Autótrofa.
Actividad experimental 5. Octava etapa
Preguntas generadoras:
1. ¿En qué consiste el proceso de la ósmosis?
La ósmosis consiste en el paso de agua a través de una membrana semipermeable de un medio de mayor concentración a uno de menor concentración.
2. ¿En qué parte de la célula se efectúa la ósmosis?
En la membrana semipermeable.
3. ¿Qué efecto tienen las diferentes concentraciones de sal sobre la papa? ¿A qué se deben?
Depende la concentración del soluto y del solvente, el cual ocasiona que la papa permanezca, aumente o disminuya su masa
Planteamiento de las hipótesis:
La osmosis es el procesos por el cual las células obtienen agua o la pierden a través de la membrana semipermeable, esta regula el paso del agua del interior al exterior y viceversa, pero cuando la concentración en una de las dos áreas es mayor que la otra, esta intentará regularse, tratando siempre de equilibrar las áreas, es decir, que ambas cuenten con el mismo grado de concentración.
Introducción
Osmosis:
La osmosis consiste en el paso de agua a través de una membrana semipermeable diferencial (selectiva: porque bloquea y deja pasar a determinadas sustancias) debido a diferencias de concentración.
La presión osmótica es la presión que se desarrolla debido a la osmosis. En otras palabras, a mayor presión osmótica es más probable que el agua se difunda en esa dirección.
La solución isotónica:
E el laboratorio, las células normalmente se colocan en soluciones isotónicas, esto es, la concentración de soluto y la concentración de agua dentro y afuera de la célula son iguales y por consiguiente no hay flujo de agua ni hacia dentro de la célula ni hacia afuera de ella. El prefijo iso significa: igual que y el termino tonicidad se refiere a la concentración de la solución. Los animales terrestres pueden tomar normalmente agua o sal cuando necesitan mantener la tonicidad de su ambiente interior. Muchos animales que viven en un estuario, como ostras, cangrejos azules y algunos peces, son capaces de enfrentar los cambios de salinidad (cambio en las concentraciones de sal) de su ambiente. Sus riñones, branquias y otras estructuras les ayudan a hacer esto.
Solución hipotónica:
Las soluciones que causan hinchazón e incluso estallamiento de las células debido a la ingestión de agua se dice que son soluciones hipotónicas.
El prefijo hypo significa: menos que, y se refiere a una solución con una concentración más baja de soluto (concentración más alta de agua) que la que hay dentro de la célula. Si una célula se pone en una solución hipotónica, el agua entra en ella; el movimiento neto del agua es del exterior hacia el interior de la célula.
Las células animales en esa solución se hinchan (aumentan rápidamente su volumen) y a veces estallan debido al incremento de presión.
El termino citolisis se usa para referirse a las células rotas, por tanto hemolisis se refiere a los glóbulos rojos rotos.
La hinchazón de una célula vegetal en una solución hipotónica crea presión de turgencia. Cuando una célula vegetal se coloca en solución hipotónica, se observa expansión del citoplasma porque la vacuola central grande gana agua y la membrana plasmática empuja contra la pared rígida de la célula. La célula vegetal no estalla porque la pared celular no le da oportunidad. La presión de turgencia en las células vegetales es sumamente importante para mantener la posición recta de la planta. Si se olvida regar las plantas, se marchitan debido a disminución de la presión de turgencia.
Los organismos que viven en el agua dulce deben evitar que su medio interno se vuelva hipotónico. Muchos protozoarios, como le paramecio, tiene vacuolas contráctiles que liberan el cuerpo del exceso de agua.
Los peces e agua dulce han desarrollado riñones para excretar volúmenes grandes de orina diluida. Aun así, deben guardar sales en sus branquias. Aunque los peces de agua dulce son buenos osmorreguladores, no podrían sobrevivir en agua destilada o en un ambiente marino.
Solución hipertónica:
Las soluciones que hacen que las células se encojan o arruguen debido a la perdida de agua, se llaman soluciones hipertónicas.
Del prefijo hiper que significa: mas que, y se refiere a una solución con un porcentaje más alto de soluto (concentración más baja de agua) que la célula.
Si una célula se pone en una solución hipertónica, el agua sale de ella, el flujo neto de ella proviene del interior de la célula hacia el exterior.
Si se ponen células animales en esta solución, estas se encojen. El termino crenacion se refiere a las células de los glóbulos rojos en esta condición.
Las carnes a veces se conservan salándolas, la sal no mata a las bacterias, pero si la falta de agua en la carne.
Cuando una célula vegetal se coloca en una solución hipertónica, la membrana plasmática se aparta de la pared celular conforme la vacuola central mayor pierde agua. Este es un ejemplo de plasmólisis, encogimiento del citoplasma debido a osmosis.
Las plantas muertas a lo largo de un camino salado murieron porque se expusieron a una solución hipertónica durante el invierno. Asimismo, cuando el agua salada invade los pantanos debido a las tormentas y las actividades humanas, las plantas costeras mueren. Sin raíces para sostener el suelo, este se deslavaría en el mar y desaparecerían muchos acres de valiosos pantanos.
Los animales marinos enfrentan su ambiente hipertónico de varias maneras para evitar perder agua del ambiente. Los tiburones aumentan o disminuyen su urea en su sangre hasta que es isotónica con el ambiente y así no pierden agua en exceso. Los peces marinos y otros tipos de animales excretan sales por sus branquias.
Objetivo:
- Investigar la acción de las soluciones hipotónicas, hipertónicas e isotónicas sobre las células de la papa.
Material:
3 vasos de precipitados de 50 ml
Navaja o bisturí
Horadador del número 9
Portaobjetos y cubreobjetos
3 clips
Etiquetas
Material biológico:
Papa mediana
Sustancias:
100 ml de solución de cloruro de sodio al 1%
100 ml de solución de cloruro de sodio al 20%
Agua destilada.
Safranina o azul de metileno.
Equipo:
Balanza granataria electrónica
Microscopio óptico
Procedimiento:
Coloca tres vasos de precipitados de 50 ml y enuméralos en el siguiente orden:
· En el vaso 1 agrega 30 ml de agua destilada
· En el vaso 2 agrega 30 ml de disolución de NaCl al 1%
· En el vaso 3 agrega 30 ml de disolución de NaCl al 20%
Obtén 3 cilindros de papa con el horadador número 9.
Corta los extremos de los cilindros hasta obtener pedazos de papa con la misma masa (peso).
Extiende un clip e introdúcelo por uno de los extremos de la papa cuidando que atraviese la papa en línea recta hasta que salga por el otro extremo.
Sumerge los 3 cilindros de papa con los clips atravesados, en los vasos de precipitados 1, 2 y 3. Deja transcurrir 10 minutos. Después de este tiempo extrae los pedazos de papa de los vasos de precipitados, retira el clip y el exceso de agua y pésalos uno por uno en la balanza granataria electrónica. Registra tus resultados en la tabla de abajo.
Repite la operación cada 10 minutos durante 1 hora. NOTA: Es importante que los cilindros de papa queden totalmente sumergidos en las soluciones de cloruro de sodio y agua destilada.
Después de haber tomado los datos durante 1 hora, saca los cilindros de papa y realiza cortes transversales de cada uno de ellos. Obsérvalos al microscopio con el objetivo de 10x. Para observarlos mejor puedes agregar una gota de colorante safranina o azul de metileno. Elabora dibujos de lo que observaste y anota tus resultados.
Resultados:
Masa de la papa/tiempo | NaCI 20% | Agua destilada | NaCl al 1% |
Inicial | 3.0 | 3.6 | 3.3 |
10 min | 3.6 | 3.3 | 3.2 |
20 min | 3.4 | 3.3 | 3.2 |
30 min | 3.4 | 3.3 | 3.2 |
40 min | 3.3 | 3.3 | 3.2 |
50 min | 3.2 | 3.3 | 3.2 |
60 min | 3.2 | 3.2 | 3.2 |
Aumento bajo se mantuvo
HIPOTONICA HIPERTONICA ISOTONICA
Análisis de los resultados:
· ¿A qué se deben las variaciones de la masa de la papa en las diferentes concentraciones de NaCl?
Se debe a que de acuerdo con la solución en la que se encontraba la célula liberó o absorbió agua para tratar de equilibrar la solución.
· ¿Qué diferencias notaste en las células de los tres cilindros de papa? ¿A qué se deben?
La de agua destilada se puso aguada y aparentemente se volvió más grande, esto por el efecto de turgencia. La de NaCl al 1% al parecer no tuvo algún cambio aparente y la de 20% se puso arrugadita pues liberó agua y se efectuó el efecto de plasmólisis.
· Explica cómo se realizó el proceso de ósmosis en la papa.
Dependiendo de la solución en la que se encontraban, las células de la papa liberaron o absorbieron agua a través de la membrana semipermeable que poseen esto se vio afectado por el soluto que se encontraba en dos de las disoluciones, asi como de la reacción de cada parte de las células de la papa.
· ¿Qué conclusiones puedes establecer a partir de los datos obtenidos en la tabla?
Concluimos que en efecto, las células reaccionan diferentes dependiendo de si se encuentran en una solución hipotónica, isotónica o hipertónica, además de la concentración de soluto que se encuentre disuelta en cada solución, afectando el proceos de Osmosis.
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
La osmosis es el proceso por el cual existe un paso de agua de un área de mayor concentración a una de menor concentración.
Existen tres tipos de soluciones de acuerdo al soluto que se encuentra disuelto en el agua: Las soluciones hipotónicas, las Hipertónicas y las Isotónicas.
Existen tres tipos de soluciones de acuerdo al soluto que se encuentra disuelto en el agua: Las soluciones hipotónicas, las Hipertónicas y las Isotónicas.
Las primeras manejan una alta concentración afuera de la célula, por lo tanto, esta se hincha pues gana agua, es decir, la célula se pone turgente.
Las soluciones hipertónicas presentan una menor concentración afuera de la célula que la misma, de este modo, la célula tiene que ceder parte de su solución, es decir la pierde, así que la célula se plasmolisa.
Mientras que las soluciones isotónicas presentan una casi igual concentración de soluciones, tanto adentro como afuera de la célula, por lo tanto, el cambio casi no es notado.
Cabe destacar que la célula siempre tenderá a mantener este equilibrio, es decir, siempre buscara estar en un medio isotónico.
Conceptos clave: ósmosis, soluto, solvente, solución isotónica, solución hipertónica, solución hipotónica.
Ósmosis: (del griego osmos= impulso)
Es el movimiento de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable que permite y bloquea el paso de algunas sustancias. Es decir el agua se mueve de una región de menor concentración de soluto (y, por tanto, de mayor concentración de agua) a una región de mayor concentración de soluto (menor concentración de agua).
Solvente: El solvente, es la sustancia que suele aparecer en mayor cantidad y donde se disuelve el soluto.
Solución isotónica: El prefijo iso significa: igual que y el termino tonicidad se refiere a la concentración de la solución. La concentración de soluto y la concentración de agua dentro y afuera de la célula son iguales y por consiguiente no hay flujo de agua ni hacia dentro de la célula ni hacia afuera de ella.
Solución hipertónica: Del prefijo hiper que significa: más que, y se refiere a una solución con un porcentaje más alto de soluto (concentración más baja de agua) que la célula. Si se ponen células animales en esta solución, estas se encojen.
Solución hipotónica: El prefijo hypo significa: menos que, y se refiere a una solución con una concentración más baja de soluto (concentración más alta de agua) que la que hay dentro de la célula.
Las células animales en esa solución se hinchan (aumentan rápidamente su volumen) y a veces estallan debido al incremento de presión.
Relaciones. En este tema es fundamental que los alumnos posean conocimientos básicos de química para que puedan comprender el efecto que produce la osmosis sobre la papa al estar expuesta a diferentes concentraciones de cloruro de sodio.
Esta actividad experimental es importante porque permite a los alumnos comprender que el aspecto de las células varía dependiendo de las concentraciones de salinidad a las que estén expuestas.
Referencias:
TOVAR, María Eugenia. Programa de Biología III. México: 2006. PP. 35
Mader, Sylvia, 2008. Biología. Edit: mc Graw Hill. México, p.952
Practica Experimental IV. Nutrición Autótrofa.
Actividad experimental 4. Quinta y sexta etapas
Observación de cloroplastos en células vegetales y la ciclosis en Elodea
Preguntas generadoras:
- ¿Qué es una célula?
Una célula es la unidad anatómica, morfológica y estructural de todos los seres vivos ya que ella constituye la forma o estructura del organismo, así como también todas las funciones vitales que éste realice.
- ¿Cuál es la función del cloroplasto?
En los cloroplastos se realiza la fotosíntesis por lo mismo de que en su membrana interna tiene una serie de sacos que tienen grandes cantidades de clorofila, el pigmento fotosensible que ayuda a la fotosíntesis.
- ¿Qué es y a qué se debe la ciclosis en las células vegetales?
La ciclosis es un movimiento de los cloroplastos que se puede producir por un estímulo como la luz, este movimiento influye en que los cloroplastos se muevan hacia las paredes de la célula durante la fotosíntesis como respuesta a la radiación de luz.
Planteamiento de las hipótesis:
Los cloroplastos son de suma importancia en el proceso de la nutrición autótrofa en las plantas. Estos se encuentran en constate movimiento ocasionado por la acción de la luz sobre ellos, lo cual provoca que se realice la ciclosis, es decir, son todos estos movimientos que dan lugar a la absorción de la luz solar y en consecuencia favorezca a la fotosíntesis.
Introducción
La porción verde de las plantas, en particular de las hojas, lleva a cabo la fotosíntesis. La hoja de una planta de floración contiene tejido mesofilo, mediante el cual las células se especializan para la fotosíntesis. La materia prima para la fotosíntesis consiste en agua y dióxido de carbono. Una vez absorbida por la raíz de la planta, el agua se mueve en el tejido vascular hacia el tallo y a la hoja a través de sus venas. El dióxido de carbono del aire ingresa en la hoja por medio de aberturas pequeñas llamadas estomas. Después de entrar a la hoja, el dióxido de carbono y el agua se difunden en los cloroplastos (del griego chloros: verde y plastos: formado, moldeado) que son un tipo de plastidos, plantas y organelos de algas unidos por una membrana doble y contiene una serie de membranas internas o vesículas, los cuales son organelos encargados de llevar a cabo la fotosíntesis.
Como ya se mencionó, una membrada doble rodea a cada cloroplasto y a su interior, el cual está lleno de líquido llamado estroma (del griego stroma: lecho, colchón).
Un sistema de membrana diferente en el estroma forma sacos aplanados conocidos como tilacoides (del griego thilakos:saco y eides: semejante, parecido) que se agrupan en algunos sitios y forman granos llamados así porque a los primeros microscopistas les parecieron montones de semillas. Se piensa que el espacio de cada tilacoide esta conectados con el de otros tilacoides, de modo que forman un compartimiento interno en los cloroplastos conocido como espacio tilacoide.
La clorofila y otros pigmentos que forman parte de la membrana del tilacoide son capaces de absorber la energía solar. Esta es la energía que dirige la fotosíntesis. El estroma es una solución rica en enzimas donde el dióxido de carbono se fija primero a un compuesto orgánico y luego se reduce a una molécula de carbohidrato.
Por tanto, es apropiado asociar la absorción de energía solar con las membranas del tilacoide que forman los granos y relacionar la reducción del dióxido de carbono a un carbohidrato con el estroma de un cloroplasto.
Los cloroplastos tienen forma elíptica, con un diámetro de 5 a 10 mm y su número puede variar de 20 a 100 por célula vegetal. Durante la ciclosis se mueven libremente en el citoplasma. Ellos responden directamente a la energía solar, para llevar a cabo la fotosíntesis, orientándose perpendicularmente a los rayos de luz ; sin embargo sí la energía lumínica es muy fuerte , se disponen de tal forma que la radiación incida oblicuamente, recibiendo menos luz.
Los cloroplastos se originan a partir de proplastidios, reacción ésta que es disparada por la luz, que provoca la diferenciación del plastidio, apareciendo los pigmentos y la proliferación de membranas, que origina los tilacoides y grana. Así mismo, en el estroma del cloroplasto se encuentran pequeños pedazos circulares de ADN, dispuestos en doble hélice; parecidos al ADN de las mitocondrias y bacterias. El ADN del cloroplasto regula la síntesis del ARN ribosomal, del ARN de transferencia y de la Ribulosa 1,5 difosfato carboxilasa-oxigenasa( RUBISCO), enzima que cataliza la fijación del CO2 en la fotosíntesis. Sin embargo, la mayoría de las proteínas del cloroplasto, son sintetizadas en el citosol y transportadas al cloroplasto.
Objetivos:
· Observar células vegetales.
· Observar los cloroplastos en células vegetales.
· Observar el movimiento de los cloroplastos (ciclosis) en las células de la planta acuática Elodea.
Material:
Portaobjetos y cubreobjetos
1 vidrio de reloj ó caja de Petri
2 agujas de disección
2 goteros
Navaja o bisturí
Material biológico:
Hojas y tallos de apio
Hojas de espinaca
Hojas de lechuga
Ramas de la planta de Elodea expuesta a la luz
Ramas de la planta de Elodea en oscuridad
Sustancias:
Azul de metileno
Agua destilada 200 ml
Agua de la llave
Equipo:
Microscopio óptico
Procedimiento:
A. Preparaciones temporales para observar cloroplastos.
Realiza preparaciones temporales de la epidermis de hojas y tallos de apio, espinaca y lechuga. Localiza los cloroplastos.
Para realizar preparaciones temporales:
- Retira cuidadosamente, con ayuda de unas pinzas de disección, la epidermis del tallo de apio.
- Colócala en un portaobjetos, agrega una gota de agua de la llave y pon un cubreobjetos.
- Observa en el microscopio con el objetivo de 10x, después cambia al objetivo de 40x.
- Realiza esquemas de tus observaciones.
Repite el procedimiento con la epidermis de hoja de espinaca.
NOTA: Para resaltar los cloroplastos agrega una gota de azul de metileno.
B. Para observar la ciclosis en los cloroplastos de Elodea.
Selecciona una hoja joven de la planta de Elodea, colócala en un portaobjetos con el envés hacia arriba, agrega una gota de agua de la llave, y pon el cubreobjetos. Coloca la preparación en el microscopio y obsérvala con el objetivo de 10x ¿Observas movimiento?
Indica cuántos cloroplastos observaste en cada célula, Observa con el objetivo de 10x.
Después cambia al objetivo de 40x, ubica un cloroplasto al centro del campo de observación. Descríbelo.
Resultados:
Elabora dibujos de los cloroplastos con sus nombres. Indica cuántos cloroplastos observaste en cada célula, con el objetivo de 10x.
Los cloroplastos son orgánulos con forma de disco, de entre 4 y 6 m de diámetro y 10 m o más de longitud. Aparecen en mayor cantidad en las células de las hojas, lugar en el cual parece que pueden orientarse hacia la luz. Es posible que en una célula haya entre cuarenta y cincuenta cloroplastos, y en cada milímetro cuadrado de la superficie de la hoja hay 500.000 cloroplastos. Cada cloroplasto está recubierto por una membrana doble. El cloroplasto contiene en su interior una sustancia básica denominada estroma, la cual está atravesada por una red compleja de discos conectados entre sí, llamados lamelas. Muchas de las lamelas se encuentran apiladas como si fueran platillos; a estas pilas se les llama grana.
Análisis de los resultados:
¿Cuál es la función del cloroplasto?
la misma que la mitocondria generar ATP , ósea energía adenosintrifosfato; es donde se realiza la fotosíntesis un proceso x el cual las plantas verdes producen y sintetizan materia inorgánica rica en energía química y liberan el oxígeno al medio ambiente.
¿A qué crees que se debe la ciclosis?
Se debe a que las células sufren una alteración, es decir, se exitan por la presencia de luz, por lo tanto comienzan a moverse generando la ciclosis.
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
Los cloroplastos son organelos ubicados en las hojas de las plantas, en donde se realiza la fotosíntesis. Están formados por un sistema de membranas interno en donde se encuentran ubicados los sitios en que se realiza cada una de las partes del proceso fotosintético.
Cuando dichos cloroplastos entran en contacto con el sol, inicia un proceso llamado ciclosis, que es un permanente movimiento giratorio, de corriente o irregular del citoplasma y los componentes celulares vegetales. Su función es la de facilitar el intercambio de sustancias entre la célula y el exterior. Este movimiento varía fundamentalmente dependiendo del estado de la célula o por un agente externo que lo estimula.
Conceptos clave: Célula vegetal, cloroplasto, ciclosis.
Célula vegetal: La célula es un sistema muy complejo que es el centro de intercambios intensos en energía y que presenta áreas extensas de la interface. Como todos seres vivos, la célula se nutre, crece, se multiplica y muere.
Cloroplasto: orgánulo de clorofila que permite la fotosíntesis.
Ciclosis: es un permanente movimiento giratorio, de corriente o irregular del citoplasma y los componentes celulares vegetales.
Relaciones. Este tema es importante porque ubica al alumno en el nivel microscópico, permitiéndole conocer una célula vegetal y reconocer los cloroplastos como los organelos en los que se lleva a cabo la fotosíntesis.
REFERENCIA:
TOVAR, María Eugenia. Programa de Biología III. México: 2006. PP. 35
1-Mader, Sylvia, 2008. Biología. Edit: mc Graw hill. Mexico, p.952
2- karp, Gerald, 1987. Biología cellular. Edit: mc Graw hill. Mexico, p. 950
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