Laboratorio de trabajo sobre las propiedades fisiológicas de la membrana celular. Permeabilidad y propiedades de las membranas celulares. ¿Qué es la presión osmótica?

UNIVERSIDAD ESTATAL DE BIELORRUSIA

DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA

Departamento de Fisiología y Bioquímica Vegetal

FISIOLOGÍA

VEGETAL

CÉLULAS

a las clases de laboratorio del taller

"Fisiología de las plantas"

para estudiantes de la Facultad de Biología

V. M. Yurin, A. P. Kudryashov, T. I. Ditchenko, O. V. Molchan, I. I. Smolich Recomendado por el Consejo Académico de la Facultad de Biología 16 de junio de 2009, acta No. Ciencias Biologicas, profesor asociado M. A. Dzhus Fisiología de células vegetales: método. Recomendaciones para estudios de laboratorio del taller de Fisiología Vegetal para estudiantes F de la Facultad de Biología / V. M. Yurin [et al.].

- Minsk: BSU, 2009 .-- 28 p.

Este manual es un elemento integral del complejo educativo y metodológico de la disciplina "Fisiología vegetal" e incluye trabajos de laboratorio en la sección "Fisiología de las células vegetales".

Está dirigido a estudiantes de la Facultad de Biología, cursando las especialidades "Biología" y "Bioecología".

UDC 581. LBC 28. © BSU,

DE LOS AUTORES

Pautas para los estudios de laboratorio son parte integral del curso "Fisiología Vegetal". El propósito de la publicación es activar el trabajo autónomo de los estudiantes, teniendo en cuenta que el proceso de aprendizaje individual debe ser efectivo. El taller de la asignatura "Fisiología Vegetal" está diseñado para consolidar material teórico, adquirir habilidades trabajo practico y familiarización con los métodos básicos de investigación de los procesos fisiológicos de las plantas. A los estudiantes se les ofrecen tareas que detallan material fáctico que deben dominar por su cuenta.

Esto le permitirá utilizar su tiempo de clase de manera más eficiente.

1. CÉLULA VEGETAL COMO

SISTEMA OSMÓTICO

Los sistemas osmóticos son sistemas que consisten en dos soluciones de sustancias de diferentes concentraciones o una solución y un solvente, separados por una membrana semipermeable. Una membrana semipermeable ideal es permeable a las moléculas de disolvente e impermeable a las moléculas de soluto. En todos los sistemas biológicos, el solvente es agua. La diferencia en la composición y concentración de sustancias en ambos lados de una membrana semipermeable es la causa de la ósmosis: difusión dirigida de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable.

Si hacemos abstracción de la estructura detallada de la célula vegetal y la consideramos desde el punto de vista del modelo osmótico, entonces se puede argumentar que la célula vegetal es un sistema osmótico vivo.

La membrana plasmática es semipermeable y el citoplasma y el tonoplasto actúan como un todo. Fuera de la membrana semipermeable está la pared celular, que es bien permeable al agua y a las sustancias disueltas en ella y no interfiere con el movimiento del agua. El papel principal del espacio osmótico de la célula lo desempeña la vacuola, que se llena con una solución acuosa de varias sustancias osmóticamente activas: azúcares, ácidos orgánicos, sales, pigmentos solubles en agua (antocianinas, etc.). Sin embargo, este es un concepto bastante simplificado de la célula como sistema osmótico, ya que cualquier orgánulo del citoplasma rodeado por una membrana también es una célula osmótica. Como resultado, el movimiento osmótico del agua también ocurre entre el orgánulo individual y el citosol.

MODELOS DE CÉLULAS VEGETALES

Notas introductorias. Las características fisicoquímicas únicas de las biomembranas aseguran el flujo de agua y la creación de alta presión hidrostática (turgencia) en la célula vegetal, la preservación de la distribución anisotrópica de sustancias entre la célula y su entorno, la absorción y liberación selectiva de sustancias, y una número de otras funciones.

La hipótesis de la existencia de una membrana plasmática en la superficie celular se planteó en la segunda mitad del siglo XIX. La fundamentación científica de esta hipótesis (concepto) fue dada por W. Pfeffer sobre la base de una explicación de los fenómenos de plasmólisis y deplasmólisis. Según Pfeffer, esta membrana poseía la propiedad de "semipermeabilidad", es decir, era permeable al agua e impermeable a las sustancias disueltas en agua. En años posteriores se realizaron estudios que permitieron no solo probar la existencia de dicha estructura en la superficie celular, sino también estudiar algunas de las propiedades de esta estructura invisible en microscopios ópticos. Sin embargo, hasta la segunda mitad del siglo XX. las biomembranas seguían siendo sólo estructuras hipotéticas de una célula viva. Por tanto, para demostrar determinadas propiedades de la membrana plasmática y explicar las regularidades del funcionamiento de los mecanismos asociados con la membrana plasmática, los investigadores crearon modelos celulares ("células artificiales").

En diferentes períodos de tiempo, aparecieron sistemas modelo - "células artificiales" de Pfeffer, Traube, Jacobs y otros. Los dos primeros de estos modelos demostraron los fenómenos de ósmosis, el tercero - las regularidades de la transferencia de electrolitos débiles a través de la biomembrana. . Al realizar trabajos de laboratorio, se propone crear sistemas modelo "jaula artificial" según Traub y Jacobs (en modificación).

Durante la formación de los modelos de "células artificiales" de Pfeffer y Traube, en la interfaz entre las soluciones de sal de sangre amarilla y sulfato de cobre, se forma una masa amorfa de cobre azul-hierro, insoluble en agua, que tiene propiedades osmóticas casi ideales. permeabilidad al agua e impermeabilidad a los solutos. Dado que una membrana hecha de ferrocianuro de cobre separa dos soluciones, la dirección y la magnitud del flujo de agua a través de ella estarán determinadas por la diferencia en los potenciales químicos de las moléculas de agua en lados opuestos de la membrana. Si tal membrana separara dos soluciones de la misma sustancia, entonces el potencial químico de las moléculas de agua sería mayor en una solución más diluida y el agua se movería del lado de una solución de menor concentración. Al determinar la dirección del movimiento del agua en un sistema que contiene diferentes sustancias en ambos lados de la membrana, se debe tener en cuenta el grado de disociación de las sustancias, la valencia y la permeabilidad de la membrana para los iones. Para simplificar la discusión del experimento para obtener una "célula artificial" según Traube, asumimos que la membrana hecha de cobre cianuro ferroso es absolutamente impermeable a los solutos, el grado de disociación de la sal de sangre amarilla y el sulfato de cobre en soluciones es el mismo. En este caso, para comparar los valores del potencial químico de las moléculas de agua, se pueden utilizar las concentraciones normales de estas sales.

Las principales leyes que rigen la difusión de sustancias de diferente polaridad a través de las membranas plasmáticas se establecieron en la primera mitad del siglo XX. Según la investigación de Collander y Barlund, el coeficiente de permeabilidad de la membrana a cualquier sustancia se puede predecir a partir del peso molecular de esta última y el coeficiente de su distribución de equilibrio (kr) entre el agua y el aceite vegetal:

donde CM y SV son las concentraciones de la sustancia que se han establecido en el sistema de disolventes en contacto entre sí - aceite y agua - en un estado de equilibrio. Para la mayoría de las sustancias que se difunden a través de la membrana plasmática, existe una proporcionalidad directa entre el producto de Pi M i y kp (Pi es el coeficiente de permeabilidad de la membrana a la sustancia i; Mi es el peso molecular de la sustancia i).

El coeficiente kр en este caso actúa como una medida cuantitativa del grado de hidrofobicidad: se acumulan más sustancias hidrofóbicas en el aceite y se caracterizan por un gran valor de kр, hidrofílico, por el contrario, se acumulan en la fase acuosa, para ellos el valor de kр es menor. De acuerdo con esto, los compuestos no polares deberían penetrar en la célula como resultado del proceso de difusión a través de la capa lipídica de la membrana más fácilmente que los polares. El grado de hidrofobicidad está determinado por la estructura de la molécula de la sustancia. Sin embargo, los indicadores de la hidrofobicidad de una sustancia dependen en gran medida del grado de ionización de sus moléculas en solución. A su vez, el grado de ionización de muchas sustancias orgánicas e inorgánicas (electrolitos débiles) está determinado por el pH de la solución.

La "célula artificial" de Jacobs simula la permeabilidad selectiva de la membrana plasmática de las células vegetales en relación con moléculas eléctricamente neutras de electrolitos débiles. En su diseño original de la "jaula artificial", Jacobs utilizó un colgajo de piel de rana como análogo del plasmalema. En el trabajo propuesto, se utiliza una película hecha de un material hidrófobo (polímero) como modelo de plasmalema. Esto se hace no solo por razones de humanidad: la película de polímero simula más claramente características fisicoquímicas bicapa lipídica del plasmalema.

Al ser una base débil, el amonio existe en soluciones acuosas en forma de NH3 y NH4 +, cuya relación de concentración depende del pH del medio y para soluciones acuosas diluidas está determinada por la constante de disociación pKa, que a 25 ° C es igual a 9.25:

donde y son las concentraciones de moléculas de amoniaco e iones de amonio, respectivamente.

Si solo las moléculas de amoníaco no cargadas pueden penetrar a través de la membrana, entonces es fácil demostrar que las concentraciones de iones de amonio en diferentes lados de la membrana en equilibrio dependerán del pH de las soluciones en contacto con la membrana. Para demostrar la transferencia de amoníaco a través de una membrana, la "jaula artificial" de Jacobs usa su capacidad para cambiar el pH.

Objetivo. Obtenga "células artificiales" mediante los métodos de Traube y Jacobs y observe el fenómeno de la ósmosis: el movimiento del agua a través de una membrana semipermeable a lo largo del gradiente del potencial osmótico.

Materiales y equipo: soluciones 1.0 N de sal de sangre amarilla, sulfato de cobre, cloruro de amonio, hidróxido de sodio y ácido clorhídrico, solución de alcohol acuoso al 1% de rojo neutro, papel indicador universal, fragmentos de tubos de vidrio fundidos desde el extremo, película de polímero, hilos , probetas, 3 vasos con una capacidad de 150-200 ml, cronómetro.

1. Obtención de un Traube de "células artificiales". Prepare una solución 1.0 N de sal de sangre amarilla (K4Fe (CN) 6), soluciones 0.5 N y 1, N de sulfato de cobre (CuSO45 H2O) por dilución. Toma dos tubos de ensayo. Vierta 0,5 N en uno y una solución de sulfato de cobre 1,0 N en el otro. Pipetee con cuidado a lo largo del costado de los tubos, inyecte sal de sangre amarilla 1.0 N en cada tubo. En la superficie de contacto de las soluciones de sulfato de cobre y sal de sangre amarilla, se forma una membrana de cobre azul-hierro:

El precipitado amorfo de ferrocianuro de cobre tiene propiedades osmóticas casi ideales, por lo tanto, con una diferencia en los valores del potencial químico de las moléculas de H2O, se debe observar un flujo de agua, lo que conduce a un cambio en el volumen de la "célula artificial". ". Cabe señalar que la membrana de cobre azul-hierro tiene baja elasticidad. Por tanto, cuando aumenta el volumen de la "célula artificial", la membrana se rompe.

Ejercicio. Observe el comportamiento de las "células artificiales" en soluciones 0,5 N y 1,0 N de sulfato de cobre. Dibuja "células artificiales"

y describir la dinámica de cambiar su forma.

2. Obtención de una "célula artificial" por Jacobs. Preparar por dilución 200 ml de solución de cloruro de amonio 0,5 N y 100 ml de solución de hidróxido de sodio 0,5 N. Vierta la solución de hidróxido de sodio en un vaso, divida la solución de cloruro de amonio en dos partes iguales y viértalas en vasos con una capacidad de 150-200 ml. Usando papel indicador y soluciones 1.0 N de ácido clorhídrico e hidróxido de sodio, lleve la acidez de la solución en el primer vaso a pH 9.0 y en el segundo a pH 7.0.

Tome 3 fragmentos de TUBO DE VIDRIO. En el extremo derretido de cada uno, coloque un trozo de película de plástico y átelos cuidadosamente con hilo. Agregue 5-10 gotas de solución roja neutra a 50 ml de agua y acidifique ligeramente el medio con 1-2 gotas de ácido clorhídrico.

Llene la solución indicada del indicador sobre "células artificiales" de Jacobs (fragmentos de tubos de vidrio con membranas). Coloque las "células artificiales" de Jacobs en vasos con soluciones de hidróxido de sodio y cloruro de amonio de tal manera que estos medios estén en contacto con la membrana del polímero.

El amoníaco puede difundirse a través de la fase hidrófoba de la membrana del polímero. Y dado que su concentración dentro de la "célula artificial" es insignificante, las moléculas de NH3 se transfieren de la solución a la "célula" y provocan la alcalinización del contenido del tubo de vidrio, que se nota por la desaparición del color rojo carmesí del contenidos "intracelulares".

Ejercicio. Determine el tiempo requerido para la desaparición del color rojo del indicador en cada una de las variantes del experimento.

1. ¿Por qué aumenta la concentración de sal en la superficie de la "célula artificial" en una solución 0,5 N de sulfato de cobre?

2. ¿Por qué la "célula artificial" se hincha en una solución 0,5 N de sulfato de cobre, pero su superficie es estable en una solución 1,0 N?

3. ¿Qué factores determinan el grado de disociación de ácidos y bases débiles?

4. ¿Por qué no desaparece el color rojo neutro cuando se coloca la "jaula artificial" en una solución de hidróxido de sodio?

5. ¿Por qué, cuando la "célula artificial" se coloca en una solución neutra de cloruro de amonio, hay un cambio en el pH del contenido "intracelular" a valores débilmente básicos?

6. ¿Qué es la ósmosis?

7. ¿Qué soluciones se denominan hipo, iso e hipertónica?

EL FENÓMENO DE PLASMÓLISIS Y DEPLASMÓLISIS

CÉLULA VEGETAL

Notas introductorias. El proceso de salida del agua de la célula vegetal y su entrada en la célula a través de la membrana semipermeable se puede rastrear mediante la observación de los fenómenos de plasmólisis y deplasmólisis. Cuando la célula se coloca en una solución que es hipertónica en relación con el jugo celular, se produce la plasmólisis: la separación del protoplasto de la pared celular debido a una disminución de su volumen debido a la liberación de agua de la célula a la solución externa. . Durante la plasmólisis, la forma del protoplasto cambia. Inicialmente, el protoplasto se queda atrás de la pared celular solo en algunos lugares, con mayor frecuencia en las esquinas. La plasmólisis de esta forma se llama angular. Con un aumento en la duración de la incubación de una célula vegetal en una solución hipertónica, se observa la siguiente forma de plasmólisis: plasmólisis cóncava. Se caracteriza por la conservación de los contactos del protoplasto con la pared celular en lugares separados, entre los cuales las superficies separadas del protoplasto adquieren una forma cóncava. Poco a poco, el protoplasto se desprende de las paredes celulares sobre toda la superficie y adquiere una forma redondeada. Esta plasmólisis se llama convexa.

Después de reemplazar la solución externa con agua limpia este último comienza a fluir hacia la celda. Al mismo tiempo, aumenta el volumen del protoplasto y se produce la deplasmólisis. Después de su finalización, el protoplasto vuelve a llenar todo el volumen de la célula.

Objetivo. Demuestre sobre la base de los fenómenos de plasmólisis y deplasmólisis que una célula vegetal es un sistema osmótico.

Materiales y equipo: microscopio, portaobjetos y cubreobjetos, hoja de afeitar de seguridad, aguja de disección, pinzas, solución de sacarosa 1 M, papel de filtro, bulbo de cebolla.

En el lado convexo de la superficie de las escamas de cebolla, cuyas células son de color púrpura debido a la presencia de antocianinas en las vacuolas, la epidermis se extrae con una aguja de disección, se coloca en una gota de agua sobre un portaobjetos de vidrio, se cubre con un cubreobjetos y examinado bajo un microscopio. Luego reemplace el agua con una solución de sacarosa 1 M. Para ello, se aplica una gota grande de solución en un portaobjetos de vidrio al lado del cubreobjetos y se succiona el agua con un trozo de papel de filtro, aplicándolo en el otro lado del cubreobjetos. Repita esta técnica 2-3 veces hasta que el agua se reemplace por completo con una solución. La droga se examina con un microscopio. Se detecta un retraso gradual del protoplasto de las paredes celulares, primero en las esquinas y luego a lo largo de toda la superficie de las paredes. Finalmente, el protoplasto se desprende completamente de la pared celular y adquiere una forma redondeada.

La solución de sacarosa 1 M se reemplaza luego con agua como se describió anteriormente. El agua ingresa a la célula, lo que conduce a un aumento en el volumen del protoplasto, que regresa gradualmente a su posición anterior. La jaula vuelve a su estado original.

Ejercicio. Dibuje las formas observadas de plasmólisis, así como las etapas de la deplasmólisis. Formular conclusiones.

1. ¿Qué características de la estructura de una célula vegetal le confieren propiedades? sistema osmótico?

2. ¿Qué es la plasmólisis? Describe las principales formas de plasmólisis.

3. ¿Qué es la deplasmólisis? ¿En qué condiciones se observa?

DETERMINACIÓN DE LA PRESIÓN OSMÓTICA

PLASMOLÍTICO DE JUGO CELULAR

MÉTODO

Notas introductorias. Cuando dos soluciones que contienen diferentes cantidades de sustancias disueltas entran en contacto, debido al movimiento térmico inherente de las moléculas, se produce una difusión mutua, lo que conduce a la igualación de la concentración de sustancias disueltas en todo el volumen, lo que equivale a la situación de mezcla. líquidos. Si estas soluciones están separadas por una membrana semipermeable que atrapa las moléculas de solutos, solo las moléculas de solvente (agua) pasarán a través del límite de contacto de las soluciones. Además, hay un flujo unidireccional de agua a través de la membrana (ósmosis). La presión que se debe aplicar a una de las soluciones en el sistema para evitar la entrada del solvente en ella se llama presión osmótica. La magnitud de la presión osmótica de una solución es directamente proporcional a su concentración y temperatura absoluta. Van't Hoff descubrió que la presión osmótica de las soluciones diluidas obedece a las leyes de los gases y puede calcularse mediante la fórmula:

donde R es la constante de gas (0.0821); T es la temperatura absoluta (273 ° C + t ° C) de la solución; C es la concentración del soluto en moles; i - coeficiente isotónico.

El valor del coeficiente isotónico está determinado por las características de los procesos de disolución de la sustancia. Para los no electrolitos (por ejemplo, para la sacarosa) i es igual a 1. Para las soluciones de electrolitos, el valor de i depende del número de iones en los que se descompone la molécula y del grado de disociación. Los valores de i para las soluciones de NaCl se dan en la tabla.

Valores del coeficiente isotónico de las soluciones de cloruro de sodio Concentración de NaCl valor i El valor de la presión osmótica de la savia celular expresa la capacidad de la célula vegetal para "absorber" agua e indica la posibilidad de crecimiento de la planta en suelos de diferente capacidad de retención de agua . Al mismo tiempo, un aumento de la presión osmótica de la savia celular durante la sequía es un criterio para la deshidratación de las plantas y la necesidad de riego.

El método plasmolítico para determinar la presión osmótica del contenido celular se basa en el hecho de que la presión osmótica de las soluciones, que provoca el movimiento del agua a través de la membrana, puede ser creada por diversas sustancias (osmolíticos). Por lo tanto, para determinar la presión osmótica del jugo celular no es necesario conocer su composición cualitativa y la concentración de sustancias individuales, pero es necesario encontrar la concentración de cualquier sustancia en la solución externa, a la cual no habrá movimiento de agua a través de la membrana plasmática en ausencia de turgencia y plasmólisis. Para ello, se sumergen secciones del tejido en estudio en una serie de soluciones de concentración conocida y luego se examinan al microscopio. Partiendo del hecho de que solo las soluciones hipertónicas son capaces de causar plasmólisis, se encuentra la más débil de ellas, en la que solo se encuentra la plasmólisis inicial en las células individuales. Una solución más diluida a continuación no plasmolizará las células.

En consecuencia, la concentración de una solución isotónica para estas células será igual (con un margen de error conocido) a la media aritmética entre las concentraciones de las soluciones vecinas.

Por conveniencia, el trabajo se lleva a cabo con tejidos, cuyas células contienen antocianinas en la savia celular: la epidermis de las escamas de cebolla azul, la epidermis inferior de la hoja tradescantia. Como plasmolítico, se utilizan soluciones de sacarosa o NaCl.

Materiales y equipo: microscopio, portaobjetos y cubreobjetos, hoja de afeitar de seguridad, aguja de disección, soluciones de NaCl 1 M y sacarosa 1 M, hojas de Tradescantia o bulbos de cebolla azul.

Con una solución de sacarosa o NaCl 1 M, preparar diluyendo soluciones de 5 ml de acuerdo con la tabla.

Después de mezclar bien las soluciones, viértalas en viales de vidrio o crisoles, donde se colocan 2-3 secciones del tejido bajo investigación durante 30 minutos.

En este caso, es necesario asegurarse de que las rodajas no floten en la superficie, sino que se sumerjan en líquidos (si la rodaja flota, se debe "ahogar" con una aguja de disección). Cubra los recipientes con tapas o portaobjetos de vidrio para evitar la evaporación.

Una vez transcurrido el tiempo de incubación especificado, examinar las secciones a través de un microscopio en una gota de la solución adecuada (¡no en agua!) En la misma secuencia en la que se sumergieron en las soluciones. Una varilla de vidrio o una pipeta, con la que se aplicó la solución a los portaobjetos de vidrio, debe enjuagarse bien con agua destilada después de cada solución y limpiarse con un pañuelo de papel o papel de filtro.

Ejercicio. Determine la presencia de plasmólisis en el tejido examinado y su grado. El grado de plasmólisis se expresa en términos de "fuerte", "débil", "inicial", "ausencia de plasmólisis". Ingrese los resultados en la tabla.

Grado de plasmólisis Concentración isotónica, M Presión osmótica de la savia celular en atm y kPa Establezca la concentración isotónica de cloruro de sodio, es decir, el contenido de NaCl que crea una presión osmótica similar a la savia celular en el tejido en estudio. Calcule la presión osmótica usando la ecuación (1). Con un factor de 101,3, calcule la presión osmótica en kPa.

1. ¿Qué es la presión osmótica?

2. ¿Cómo se calcula el valor de la presión osmótica?

3. ¿De qué depende el valor del coeficiente isotónico?

4. ¿El criterio de qué proceso es el aumento de la presión osmótica de la savia celular?

2. PROPIEDADES DE LAS MEMBRANAS CELULARES

La propiedad más importante de las membranas celulares es la permeabilidad selectiva. La membrana citoplasmática externa, que separa la célula del medio ambiente, controla el transporte de sustancias entre la célula y el espacio libre. Las membranas intracelulares, debido a su permeabilidad selectiva inherente, cumplen la función de compartimentación, lo que permite que la célula y los orgánulos retengan las enzimas y metabolitos necesarios en pequeños volúmenes, creen un microambiente fisicoquímico heterogéneo y lleven a cabo diversas reacciones bioquímicas, a veces dirigidas de manera opuesta, en diferentes lados de la membrana.

La permeabilidad de las membranas celulares para varias sustancias puede ser un criterio de viabilidad celular. La permeabilidad selectiva de la membrana se mantiene mientras la célula permanece viva.

ESTUDIO DE PERMISIBILIDAD ELECTORAL

PLASMALEMMOS DE LA CÉLULA VEGETAL

Notas introductorias. Es posible comparar la permeabilidad de la membrana plasmática para diversas sustancias sobre la base de observaciones simples que caracterizan la duración de la conservación de la plasmólisis en células vegetales en soluciones hipertónicas de las sustancias en estudio. En el caso de una permeabilidad suficientemente baja del plasmalema para un soluto o la ausencia total de la capacidad de sus moléculas para difundirse libremente en la célula vegetal, se producirá una plasmólisis estable, en la que las células plasmolizadas pueden permanecer en un estado inalterado durante un tiempo. largo tiempo. Sin embargo, si las moléculas del soluto atraviesan la membrana, pero más lentamente que las moléculas de agua, entonces la plasmólisis que ha comenzado es temporal y pronto desaparece. Como resultado de la penetración gradual del soluto en la célula, el agua fluirá desde la solución externa a lo largo del gradiente de concentración, lo que finalmente hará que la célula pase a un estado deslasmolizado.

Objetivo. Compare la permeabilidad de las membranas celulares para varias sustancias basándose en la observación de plasmólisis persistente y transitoria.

Materiales y equipo: microscopio, portaobjetos y cubreobjetos, hoja de afeitar de seguridad, aguja de disección, pinzas, solución de sacarosa 1 M, solución de carbamida 1 M, solución de glicerina 1 M, papel de filtro, bulbo de cebolla.

Se aplica una gota de solución a tres estelas de objetos: solución de sacarosa 1 M a uno, solución de carbamida 1 M al otro y solución de glicerina 1 M al tercero. En cada gota se coloca un fragmento de la epidermis de la cebolla coloreada, se cubre con cubreobjetos y se examina con un microscopio. Encuentre áreas en las que las células plasmolizadas sean claramente visibles. El momento del inicio de la plasmólisis: se anota el comienzo de la observación. Las preparaciones se dejan durante 10-30 minutos, luego se examinan nuevamente bajo un microscopio. Se observa plasmólisis persistente en solución de sacarosa y plasmólisis temporal en soluciones de carbamida y glicerina. El motivo de la deplasmólisis en las dos últimas soluciones es la permeabilidad del plasmalema a las moléculas de urea y glicerol.

Ejercicio. Realice un estudio de las características de la plasmólisis de las células vegetales en soluciones de diversas sustancias. Ingrese los resultados de la observación en la tabla, anotando el grado de plasmólisis cada 10 minutos después del inicio de las observaciones. Sobre la base del análisis de los resultados experimentales, revele las diferencias en la duración de la conservación del estado plasmolizado causado por varios osmolíticos y saque una conclusión sobre la permeabilidad relativa del plasmalema para las sustancias investigadas.

Sustancia disuelta Nota: +++ - plasmólisis fuerte, ++ - plasmólisis media, + - plasmólisis débil.

1. ¿Cuál es la permeabilidad selectiva de las membranas celulares?

2. ¿Qué sustancias son más fáciles de penetrar a través de las membranas celulares?

3. ¿Cómo se puede utilizar la propiedad de permeabilidad selectiva para determinar la viabilidad de una célula vegetal?

ESTUDIANDO LA DIFUSIÓN DE UN NEUTRO

ROJO A TRAVÉS DEL PLASMALEMMA

CÉLULA VEGETAL

Notas introductorias. La membrana plasmática aísla el contenido intracelular del entorno externo. El intercambio de sustancias entre el contenido intracelular y el entorno que rodea a la célula se produce mediante su transporte a través de la membrana. La bicapa lipídica es una barrera para el movimiento de sustancias. La mayoría de las sustancias exógenas fisiológicamente significativas ingresan a la célula como resultado del funcionamiento de los sistemas de transporte pasivo y activo en el plasmalema. Sin embargo, también es posible la difusión pasiva simple a través de la bicapa lipídica, que es una fase hidrófoba.

Las principales regularidades de la difusión de sustancias a través de la bicapa lipídica se establecieron a finales del siglo XIX y principios del XX, es decir, en el momento en que las biomembranas eran solo estructuras hipotéticas de la célula. Es el hecho de que las sustancias hidrófobas penetran en la célula mejor que las hidrófilas, lo que fue la base de la suposición de los investigadores sobre la presencia de lípidos en la membrana.

El proceso de difusión de sustancias a través de la membrana obedece a la primera ley de Fick, cuya expresión matemática en relación con la membrana se describe mediante la fórmula:

donde Pi es el coeficiente de permeabilidad de la membrana para la sustancia i; CiII y CiI son las concentraciones de sustancia i en ambos lados de la membrana.

Los ácidos y bases débiles se caracterizan por el hecho de que el grado de ionización de sus moléculas en soluciones diluidas depende del pH (ver Trabajo de laboratorio 1, fórmula (2)). Esto significa que el grado de disociación de las moléculas de electrolito débiles en el rango de valores de pH numéricamente iguales a pKa es del 50%. Con una disminución del pH en una unidad, más del 90% de las moléculas de una base débil se ionizarán, y con un aumento del pH en el mismo valor, menos del 10%.

Ya en la primera mitad del siglo XX, se demostró que moléculas eléctricamente neutras, no ionizadas de electrolitos débiles penetran bastante bien a través de la membrana plasmática en las células vegetales, mientras que la membrana resulta ser prácticamente impenetrable para los iones correspondientes. Por ejemplo, los coeficientes de permeabilidad del plasmalema para el amoníaco y el ión amonio difieren en más de 100 veces. Por lo tanto, el cambio en los valores de pH es solo de 1 a 2 unidades. conduce a un cambio de más de 10 veces en la concentración de las formas de moléculas de la sustancia transportada a través de la membrana.

Entre los electrolitos débiles, los indicadores ácido-base son de particular interés, ya que las moléculas de estas sustancias se caracterizan por un cambio en sus propiedades ópticas tras la ionización. Además, debido al color característico de las soluciones de estos compuestos, es bastante fácil determinar colorimétricamente su contenido. El rojo neutro (NK) es una base débil. Las moléculas de NA ionizadas (a un pH de 6,8 e inferior) tiñen las soluciones con un color carmesí intenso. Con un aumento del pH de 6,8 a 8,0, se produce un cambio gradual de color a amarillo pálido debido a una disminución en el grado de disociación de las moléculas de NA. En las soluciones alcalinas, las moléculas de NA no infectadas eléctricamente predominan a través de la bicapa lipídica de la membrana plasmática, mientras que en las soluciones ácidas predominan los iones NA que son poco permeables a la membrana.

Las moléculas de NK que ingresan a la célula a través del plasmalema pueden difundirse a través de otras membranas celulares; sin embargo, habiendo penetrado en la vacuola (compartimento ácido de una célula vegetal), las moléculas de NK se ionizan y tiñen el contenido de la vacuola con un color carmesí. En este caso, los iones NC están “cerrados” en el espacio de la vacuola, es decir, tienen tendencia a acumularse.

Objetivo. Estudiar las regularidades de difusión del rojo neutro a través de la membrana plasmática de la célula vegetal Materiales y equipamiento: tijeras, solución hidroalcohólica de rojo neutro, soluciones decinormales de hidróxido de sodio y ácido clorhídrico, papel indicador universal, placas de Petri, microscopio, cronómetro , cultivo de algas Nitella flexilis.

Agregue 5 gotas de solución roja neutra a 100 ml de agua.

Vierta esta solución por igual en 4 placas de Petri. Controlando la acidez del contenido de las placas de Petri con papel indicador universal usando soluciones de HCl y NaOH, llevar el índice de acidez en la primera placa de Petri a pH 9.0, en la segunda a pH 8.0, en la tercera a pH 7.0, en la cuarta a pH 5,0. Etiquete las placas de Petri.

Retire con cuidado de 8 a 12 células de entrenudos de algas del talo de Nitella flexilis con unas tijeras. Al examinar los entrenudos bajo un microscopio, asegúrese de que las células preparadas sean nativas: las células vivas intactas retienen filas continuas de cloroplastos ubicados paralelos a la línea de luz, además, hay un movimiento intenso del citoplasma: ciclosis.

Coloque 2-3 células de entrenudos de algas en placas de Petri.

Pon en marcha el cronómetro.

Ejercicio. Determine el tiempo necesario para teñir las células de algas en cada variante del experimento. Para ello, a los 5 min, comparar las células de los entrenudos de las algas de cada una de las variantes según la intensidad del color. Repetir la operación pasados ​​10, 20, 30 minutos. Ingrese los resultados de la observación en la tabla. Llegue a una conclusión sobre las formas difusibles de la base débil a través de la membrana.

Valor de PH del medio Nota: +++ - color intenso, ++ - color medio, + - color débil, - sin color.

1. ¿Qué factores determinan el grado de disociación de ácidos y bases débiles?

2. ¿Por qué las biomembranas son más permeables a las formas no disociadas de electrolitos débiles?

3. ¿En qué condiciones se observa la acumulación de un electrolito débil en la celda?

CAMBIO EN LA PERMEABILIDAD DE TONOPLAST

Y LEMOS DE PLASMA PARA BETATIANINA BAJO

ACCIÓN FÍSICA Y QUÍMICA

Factores

Notas introductorias. La permeabilidad selectiva de las membranas celulares cambia bajo la influencia de varios factores. Es posible determinar el efecto de cualquier sustancia o condición sobre la permeabilidad de la membrana midiendo la liberación de varios metabolitos de la célula.

La betacianina, un pigmento de la remolacha, es una molécula relativamente grande y altamente soluble en agua que se encuentra en la savia celular.

Para ingresar al ambiente externo, la molécula de betacianina debe atravesar el tonoplasto, la matriz citoplásmica principal y el plasmalema. Los tonoplastos de las células vivas son impermeables a las moléculas de este pigmento. La difusión de betacianina desde la vacuola al medio puede producirse con bastante rapidez bajo la acción de varios factores o agentes que provocan un aumento de la permeabilidad de la membrana. Midiendo la densidad óptica del medio de incubación después de un cierto período de tiempo, es posible evaluar el grado de influencia de uno u otro factor en la permeabilidad de la membrana.

Objetivo. Determinar el efecto de la temperatura, así como de los ácidos y alcoholes sobre la permeabilidad de las membranas celulares para la betacianina mediante su liberación a la solución externa.

Materiales y equipo: agua destilada, solución al 30%. ácido acético, Solución de etanol al 50%, papel de filtro, tubos de ensayo, gradilla para tubos de ensayo, baño de agua, espectrofotómetro o fotocolorímetro, tubérculo de remolacha.

Después de eliminar los tejidos tegumentarios, el cultivo de la raíz de remolacha se corta en cubos (el lado del cubo es de 5 mm) y se lava a fondo con agua durante 5 a 10 minutos para eliminar el pigmento liberado de las células dañadas.

Luego se colocan uno a la vez en cada uno de los 4 tubos de ensayo, en los que se vierten 5 ml de varios medios de acuerdo con el esquema experimental: agua destilada (2 tubos de ensayo), ácido acético y soluciones de etanol.

El primer tubo de ensayo con agua destilada se deja en una gradilla y el contenido del segundo se calienta en un baño de agua durante 2-3 min. Después de 30 minutos, todos los tubos se agitan vigorosamente, se retiran los cubos de remolacha y se determina la intensidad del color de las soluciones en un fotocolorímetro con un filtro verde o espectrofotómetro = 535 nm.

Densidad óptica de la solución, Intensidad de tinción, Variante del experimento Tarea. Haz tu investigación. Ingrese las medidas de densidad óptica en la tabla. Determine las diferencias en la permeabilidad del tonoplasto y el plasmalema para la betacianina en las células de la raíz de remolacha expuestas a varios factores y saque una conclusión sobre las razones de estas diferencias.

1. ¿Cuál es el significado de la permeabilidad selectiva de las membranas celulares?

2. ¿Qué determina la permeabilidad selectiva de las membranas celulares vegetales?

3. PROPIEDADES DEL CITOPLASMA

El volumen principal del citoplasma que llena el espacio entre los orgánulos celulares se llama citosol. La proporción de agua en el citosol es aproximadamente del 90%. En forma disuelta, el citosol contiene casi todas las biomoléculas principales. Las soluciones verdaderas forman iones y moléculas pequeñas (sales de alcalinos y metales alcalinotérreos, azúcares, aminoácidos, ácidos grasos, nucleótidos y gases disueltos). Las moléculas grandes, como las proteínas, forman soluciones coloidales. La solución coloidal puede ser sol (no viscosa) y gel (viscosa). La intensidad de la mayoría de los procesos intracelulares depende de la viscosidad del citosol.

La propiedad más importante del citoplasma es su movimiento activo.

Este es un rasgo característico de una célula vegetal viva, un indicador de la actividad de sus procesos vitales. El movimiento del citoplasma proporciona transporte intracelular e intercelular de sustancias, el movimiento de orgánulos dentro de la célula, juega un papel importante en las reacciones de irritabilidad. Su implementación involucra elementos del citoesqueleto: microfilamentos y microtúbulos. La fuente de energía de este movimiento es el ATP. El movimiento citoplasmático (ciclosis) es uno de los indicadores más sensibles de la viabilidad celular. Muchas influencias, incluso menores, lo detienen o, a la inversa, lo aceleran.

EFECTO DE LOS IONES DE POTASIO Y CALCIO SOBRE

VISCOSIDAD DEL CITOPLASMA DE CÉLULAS VEGETALES

Notas introductorias. Los cationes individuales pueden cambiar significativamente la viscosidad del citoplasma. Se encontró que los iones de potasio contribuyen a un aumento de su contenido de agua y a una disminución de la viscosidad. La menor viscosidad del citoplasma favorece el flujo de procesos sintéticos, transporte intracelular de sustancias, pero disminuye la resistencia de las células vegetales a condiciones externas desfavorables. A diferencia del potasio, el calcio aumenta la viscosidad del citoplasma. Con una mayor viscosidad del citosol, los procesos fisiológicos son más lentos, lo que aumenta la resistencia de la célula a condiciones ambientales desfavorables.

Los cambios en la viscosidad del citoplasma bajo la acción de los iones de potasio y calcio se pueden juzgar por la forma de plasmólisis en las células en soluciones hipertónicas de sus sales. Con la incubación prolongada de células vegetales en soluciones que contienen iones de potasio, se observa plasmólisis del casquete. En este caso, los iones de potasio pasan a través del plasmalema hacia el citoplasma, pero penetran lentamente a través del tonoplasto hacia la vacuola. Como resultado del hinchamiento del citoplasma, el protoplasto adquiere una forma convexa, separándose solo de las secciones transversales de las paredes celulares, a partir de las cuales se observa la formación de los llamados "tapones". El aumento de la viscosidad del citoplasma causado por el calcio es fácil de detectar al observar el cambio en la forma del protoplasto plasmolizante: si el plasmolítico contiene calcio, entonces la plasmólisis cóncava a menudo se convierte en una forma convulsiva.

Objetivo. Estudiar la naturaleza del efecto de los iones de potasio y calcio sobre la viscosidad del citoplasma de una célula vegetal a partir de observaciones de cap y plasmólisis convulsiva.

Materiales y equipo: microscopio, portaobjetos y cubreobjetos, hoja de afeitar de seguridad, aguja de disección, pinzas, solución de KNO3 1 M, solución de Ca (NO3) 2 1 M, papel de filtro, bulbo de cebolla.

Se aplica una gota de solución de nitrato de potasio 1 M a un portaobjetos de vidrio y una solución de nitrato de calcio 1 M al otro. Un trozo de epidermis de cebolla, extraído de la superficie cóncava de las mismas escamas de cebolla, se coloca en ambas gotas, cubierto con cubreobjetos. Después de 30 minutos, las preparaciones se examinan al microscopio en las soluciones en las que se encuentran. Se observa el fenómeno de la plasmólisis. En algunas células de la epidermis, mantenidas en una solución de KNO3, del lado de las paredes transversales de la célula, el citoplasma forma "tapas", cuya aparición se debe a un aumento en la hidratación del citosol bajo la influencia. de iones de potasio. Los iones de calcio, por el contrario, aumentan la viscosidad del citoplasma, aumentan su adhesión a la pared celular y el protoplasto adquiere formas irregulares, características de la plasmólisis convulsiva.

Ejercicio. Dibuja las formas observadas de plasmólisis. Determine la dependencia de la forma de plasmólisis de la viscosidad del citoplasma en presencia de iones de potasio y calcio.

1. ¿Cómo afectan los iones de potasio y calcio a la viscosidad del citoplasma?

2. ¿En qué condiciones se observa la plasmólisis convulsiva?

3. ¿Cuál es el motivo de la formación de "tapas" como resultado de la incubación de células en una solución de KNO3?

OBSERVACIÓN DEL MOVIMIENTO DEL CITOPLASMA

CÉLULAS VEGETALES Y SU MEDICIÓN

VELOCIDADES

Notas introductorias. Lo más conveniente para observar el movimiento del citoplasma son las células vegetales grandes con grandes vacuolas (células de entrenudos de algas chara, algas verdes sifón de mar, células foliares de plantas acuáticas de Elodea, Vallisneria, etc.). Hay varios tipos de movimiento citoplasmático. El movimiento oscilatorio es el más extendido. Se considera el menos ordenado, ya que algunas partículas están en reposo, otras se deslizan hacia la periferia y otras hacia el centro de la celda. El movimiento es inestable, aleatorio. El movimiento circulatorio es característico de las células que tienen cordones citoplasmáticos que cruzan la vacuola central. La dirección y velocidad de movimiento de las partículas ubicadas dentro o en la superficie de la capa citoplasmática, así como en las capas citoplasmáticas, no son constantes. Con el movimiento de rotación, el citoplasma se mueve solo en la periferia de la célula y se mueve como una correa de transmisión. El movimiento de este tipo, a diferencia de la circulación, tiene un carácter más o menos constante y ordenado, por lo que es conveniente para el estudio cuantitativo. Además de lo anterior, también se distinguen los movimientos del citoplasma, por ejemplo, chorro y lanzadera. Los tipos de movimiento se diferencian entre sí de forma condicional y en la misma celda se pueden pasar de uno a otro.

El movimiento del citoplasma se puede caracterizar determinando su velocidad, que depende no solo de la fuerza impulsora, sino también de la viscosidad del citoplasma. La velocidad de movimiento del citoplasma se puede medir con un microscopio observando el movimiento de sus partículas.

Objetivo. Familiarícese con el tipo de movimiento rotacional del citoplasma y mida su velocidad en diferentes objetos vegetales.

Materiales y equipamiento: microscopio, portaobjetos y cubreobjetos, navaja de seguridad, aguja de disección, solución de agua de estanque artificial, hoja de Vallisneria, células internodales de nitella.

Se corta un pequeño trozo de la lámina de la hoja de Vallisneria con una navaja afilada, tratando de dañar la hoja lo menos posible, se coloca en una gota de agua sobre un portaobjetos de vidrio y se examina con un microscopio, primero a bajo y luego a gran aumento. . No se recomienda cortar de una hoja, ya que las células están gravemente heridas y el movimiento en ellas se detiene. El movimiento del citoplasma es fácil de observar por el movimiento de todos los cloroplastos en una dirección a lo largo de la pared celular. Este movimiento se llama rotacional.

Para observar la ciclosis en las células de nitella, las células preparadas previamente se colocan en cámaras especiales, que se llenan con una solución de agua de estanque artificial. Todas las algas charo también exhiben un tipo rotacional de movimiento citoplásmico, pero los cloroplastos en estas células están inmóviles. Directamente a la membrana de celulosa, tienen una capa de citoplasma densa e inamovible llamada ectoplasma. En esta capa, se fijan los cromatóforos, que forman una capa de filas longitudinales regulares muy adyacentes entre sí. Entre la vacuola y la capa de ectoplasma existe una capa móvil líquida interna del citoplasma, el llamado endoplasma. Su movimiento intenso se puede observar por el movimiento de orgánulos más pequeños que los cloroplastos, pequeñas inclusiones incoloras suspendidas en el citoplasma.

Para determinar la velocidad de movimiento del citoplasma, se utilizan un cronómetro y una regla de ocular colocados en el ocular del microscopio. Se utiliza un cronómetro para contar el tiempo durante el cual el cloroplasto u otra partícula en movimiento atraviesa la distancia entre las dos divisiones seleccionadas de la regla del ocular. Tales mediciones en la misma celda se llevan a cabo de 3 a 5 veces. Para calcular la velocidad de movimiento del citoplasma, mida el valor de división de la regla ocular. Para ello, se coloca un objeto micrométrico en la platina del microscopio, que se examina en un micrómetro ocular. El objetivo elegido se fija en las divisiones del objeto micrométrico y se cuenta el número de divisiones del objeto micrométrico. El precio de las divisiones micrométricas del ocular se calcula mediante la fórmula donde N es el precio de las divisiones micrométricas del ocular; 10 μm - división de escala del objeto micrométrico; b es el número de divisiones micrométricas del ocular que encajan en (a) divisiones del objeto micrométrico.

La velocidad de las partículas es la relación entre la distancia en micrómetros y el número de segundos durante los cuales una partícula en movimiento recorre esta distancia (μm / s).

Ejercicio. Realizar la determinación de los valores de la velocidad de movimiento del citoplasma en las células de plantas acuáticas. Ingrese los resultados de la medición en la tabla. Haga dibujos esquemáticos de las células de los objetos en consideración y con flechas indique la dirección de movimiento del citoplasma, compare la naturaleza y la tasa de ciclosis.

Objeto Tipo de movimiento Distancia Tiempo de viaje de partículas, s Velocidad de ciclo, 1. ¿Qué es un citosol?

2. ¿Cómo depende la forma de plasmólisis de la viscosidad del citoplasma de las células vegetales?

3. ¿Qué es significado biológico movimiento del citoplasma?

4. ¿Cuáles son los principales tipos de movimiento del citoplasma?

5. ¿Qué determina la velocidad de movimiento del citoplasma?

De los autores ………………………………………………………….

1. CÉLULA VEGETAL COMO OSMÓTICA

SISTEMA………………………………………………………….

Trabajo de laboratorio Modelos de células vegetales …………………………………… ... Trabajo de laboratorio El fenómeno de plasmólisis y deplasmólisis de células vegetales .. ……. Trabajo de laboratorio Determinación de la presión osmótica del jugo celular por método plasmolítico …………………………………. ……………. 2. PROPIEDADES DE LAS MEMBRANAS CELULARES ……… .. ………… ..

Trabajo de laboratorio Estudio de la permeabilidad selectiva del plasmalema celular vegetal ……………………. ……………………………… .. Trabajo de laboratorio Estudio de difusión del rojo neutro a través del plasmalema Trabajo de laboratorio Cambio de Permeabilidad del tonoplasto y del plasmalemma a la betacianina bajo la influencia de factores físicos y químicos ... 3. PROPIEDADES DEL CITOPLASMA ……………………………… ... Trabajos de laboratorio Influencia de los iones potasio y calcio en la viscosidad del citoplasma de células vegetales ... .. ……………………. Trabajo de laboratorio Observación del movimiento del citoplasma de las células vegetales y medición de su velocidad …………………………………………………….

FISIOLOGÍA CELULAR VEGETAL

taller "Fisiología Vegetal"

para estudiantes de la Facultad de Biología Responsable del problema A. P. Kudryashov Firmado para imprimir 31. 08. 2009. Formato 6084/16. Papel offset.

Times auricular. CONV. impresión l. 1,63. Uch.-ed. l. 1,62. Circulación 50 copias. Zach.

Universidad Estatal de Bielorrusia 220030, Minsk, Independence Avenue, 4.

Impreso a partir del diseño original del cliente en el equipo de copiado y duplicado del bielorruso Universidad Estatal.

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SECCIÓN 2

EJERCICIOS DE LABORATORIO

Trabajo de laboratorio no 1

Comparación de la permeabilidad de la membrana de células vivas y muertas.

Ejercicio: identificar las diferencias en la permeabilidad de la membrana de las células vivas y muertas y sacar una conclusión sobre las razones de estas diferencias.

Materiales y equipamiento: tubos de ensayo, gradilla para tubos de ensayo, bisturí, lámpara de alcohol o quemador de gas, solución de ácido acético al 30%, tubérculo de remolacha.

Procedimiento de operación

1. Después de eliminar los tejidos tegumentarios, el cultivo de la raíz de remolacha se corta en cubos (lado del cubo de 5 mm) y se lava a fondo con agua para eliminar el pigmento liberado de las células dañadas.

2. Se sumerge un trozo de remolacha en tres tubos de ensayo. Se vierten 5 ml de agua en el primero y segundo, se vierten 5 ml de una solución al 30% de ácido acético en el tercero. El primer tubo se retiene para control. El contenido del segundo se hierve durante 2-3 minutos.

3. Las vacuolas de los cultivos de raíces de remolacha contienen betacianina, un pigmento que da color al tejido de la raíz. Los tonoplastos de las células vivas son impermeables a las moléculas de este pigmento. Después de la muerte celular, el tonoplasto pierde su propiedad de semipermeabilidad, se vuelve permeable, las moléculas de pigmento abandonan las células y tiñen el agua.

En el segundo y tercer tubo, donde las células murieron hirviéndolas o con ácido, el agua se colorea, pero en el primer tubo permanece sin teñir.

4. Registre los resultados de las observaciones.

Trabajo de laboratorio No. 2

Turgencia, plasmólisis y deplasmólisis

Ejercicio: estudiar al microscopio los fenómenos de turgencia, plasmólisis y deplasmólisis en las células de la epidermis de la cebolla azul.

Materiales y equipamiento: microscopios, accesorios de disección, lámparas de alcohol, cebollas azules, raíces de remolacha, solución de azúcar al 30%, solución de nitrato de potasio al 5-8%.

Procedimiento de operación

1. Haga un corte plano de la epidermis de la cebolla azul, colóquelo en un portaobjetos en una gota de agua.

2. Cubra la gota con un cubreobjetos y observe las células en estado de turgencia al microscopio.

3. Tome una gota de solución de azúcar al 30% y colóquela junto al cubreobjetos.

4. Tocando el extremo opuesto del cubreobjetos con el papel de filtro, reemplace el agua de la preparación con la solución de azúcar.

5. Observar nuevamente bajo el microscopio. Si la plasmólisis aún no se nota, repita el reemplazo del agua con la solución de azúcar.

La plasmólisis en las células vivas de la epidermis será claramente visible al microscopio.

6. Realizar el experimento en orden inverso, es decir, devolver el agua nuevamente y observar el fenómeno de la deplasmólisis.

7. Dibujar células en estado de turgencia, plasmólisis y deplasmólisis.

8. Para demostrar que la plasmólisis y la deplasmólisis ocurren solo en células vivas, realice un experimento de este tipo en paralelo. Una de las rodajas de la epidermis de la cebolla, colocada en una gota de agua, se sostiene sobre la llama de una lámpara de alcohol para matar las células. Luego aplique una solución de azúcar y vea si ocurre plasmólisis.

La experiencia descrita le permite a uno familiarizarse no solo con los procesos de turgencia, plasmólisis y deplasmólisis, sino también con el proceso de entrada de sustancias en la célula (en este caso, moléculas de azúcar de la solución).

Al estudiar los fenómenos de plasmólisis y deplasmólisis en las células de la raíz de la remolacha de mesa, el procedimiento es el mismo, pero en lugar de una solución de azúcar, es mejor usar una solución al 5% de nitrato de potasio.

Trabajo de laboratorio No. 3

Determinación de la transpiración por el método gravimétrico.

Ejercicio: determinar la cantidad de agua evaporada por la planta durante un cierto período de tiempo, por el método gravimétrico.

Materiales y equipamiento: balanzas, pesas, tijeras, platos, soporte, plantas vivas.

Procedimiento de operación

1. Coloque el tubo en U en el soporte y vierta agua en él. Corte una hoja de la planta (o una rama pequeña con dos hojas) y use un tapón de algodón para fortalecerla en una rodilla (el tapón de algodón no debe tocar el agua, de lo contrario, el agua se evaporará a través de él). Cerrar el otro codo con un tapón de goma o plástico (si no hay tal tubo, puede tomar un simple tubo de ensayo y llenar la superficie del agua con aceite vegetal para que no haya evaporación).

2. Pesar el instrumento y al mismo tiempo un pequeño cristalizador lleno de agua. Coloque el dispositivo y el cristalizador en la ventana.

3. Vuelva a pesar en 1-2 horas. La masa disminuye en ambos casos, a medida que el agua se evapora.

Trabajo de laboratorio No. 4

Observación del movimiento estomático.

Ejercicio: observar los movimientos de los estomas, explicar el motivo de los movimientos de los estomas, esbozar los estomas en agua y en soluciones de 5 y
20%- th glicerina.

Objetivo: observe los movimientos estomáticos en agua y en solución de glicerina.

Materiales y equipamiento: soluciones de glicerol (5 y 20%), solución de sacarosa 1M, microscopios, portaobjetos y cubreobjetos, agujas de disección, papel de filtro, frascos de pesaje, hojas de cualquier planta.

Procedimiento de operación

1. Preparar varios cortes de la epidermis inferior de la hoja y colocarlos durante 2 horas en una solución de glicerina al 5%. La glicerina penetra en las vacuolas de la célula protectora, reduce su potencial hídrico y, por lo tanto, aumenta su capacidad para succionar agua. Las secciones se colocan en un portaobjetos de vidrio en la misma solución, se anota el estado de las células y se esbozan.

2. Reemplace la glicerina con agua, sacándola de debajo del vidrio con papel de filtro. En este caso, se observa la apertura de las grietas estomáticas. Dibuja la preparación.

3. Reemplace el agua con una solución osmótica fuerte: solución de glicerina al 20% o solución de sacarosa 1M. Se observa el cierre de los estomas.

4. Saque conclusiones.

Trabajo de laboratorio No. 5

Productos de fotosíntesis

Ejercicio: estudiar el proceso de formación de almidón primario en las hojas.

Materiales y equipamiento: lámparas de alcohol, baños de agua, tijeras, estufas eléctricas, lámparas incandescentes de 200-300 W, platos, plantas vivas (calabaza, frijoles, pelargonio, prímula, etc.), alcohol etílico, solución de yodo en yoduro de potasio.

Procedimiento de operación

1. Usando una prueba de almidón, demuestre que el almidón se forma en el proceso de fotosíntesis.

Una planta bien regada debe colocarse en un lugar oscuro durante 2-3 días. Durante este tiempo, habrá una salida de asimilados de las hojas. No se puede formar almidón nuevo en la oscuridad.

Para obtener un contraste del proceso de fotosíntesis, parte de la hoja debe oscurecerse. Para hacer esto, puede usar un foto-negativo o dos pantallas opacas idénticas, colocándolas en la parte superior e inferior. Los patrones en la pantalla (recortes) pueden ser muy diferentes.

Se coloca una lámpara incandescente de 200-300 W a una distancia de 0,5 m de la hoja. Después de una hora o dos, la hoja debe procesarse como se indicó anteriormente. Es más conveniente hacer esto en un plato plano. Al mismo tiempo, se procesa la hoja, que ha permanecido oscurecida todo el tiempo.

Las partes expuestas a la luz son de color azul y el resto son amarillas.

En el verano, puede modificar la experiencia: cierre varias hojas de la planta, coloque bolsas de papel negro opaco con los recortes apropiados; en dos - tres días, al final día soleado, corte las hojas, hiérvalas primero en agua, luego decolore con alcohol y trátelas con una solución de yodo en yoduro de potasio. Las áreas sombreadas de las hojas serán claras y las áreas iluminadas se volverán negras.

En algunas plantas (por ejemplo, en las cebollas), el producto principal de la fotosíntesis no es el almidón, sino el azúcar, por lo que la prueba del almidón no les es aplicable.

2. Registre los resultados de las observaciones.

Trabajo de laboratorio No. 6

Obtención de extracto alcohólico de pigmentos de hojas.
y su separación

Ejercicio: para obtener un extracto alcohólico de pigmentos, separarlos y familiarizarse con las propiedades básicas de los pigmentos.

Materiales y equipamiento: tijeras, morteros con mano, rejillas con tubos de ensayo, platos, lámparas de alcohol, baños de agua, hojas frescas o secas (ortiga, aspidistra, hiedra u otras plantas), alcohol etílico, gasolina, solución de NaOH (o KOH) al 20%, tiza seca , arena.

Procedimiento de operación

1. Coloque las hojas secas trituradas con tijeras en un mortero limpio, agregue un poco de tiza para neutralizar los ácidos en la savia celular. Triturar bien la masa con un mortero, agregando alcohol etílico (100 cm 3), luego filtrar la solución.

El extracto de clorofila resultante presenta fluorescencia: es verde en la luz transmitida y rojo cereza en la luz reflejada.

2. Separar los pigmentos mediante el método Kraus.

Para hacer esto, vierta 2-3 cm 3 de extractos en un tubo de ensayo y agregue un volumen y medio de gasolina y 2-3 gotas de agua; luego debe agitar el tubo de ensayo y esperar hasta que dos capas se vuelvan claramente visibles: gasolina en la parte superior y alcohol en la parte inferior. Si no se produce la separación, agregue más gasolina y vuelva a agitar el tubo.

Si aparece turbidez, agregue un poco de alcohol.

Dado que la gasolina no se disuelve en alcohol, termina en la parte superior. El color verde de la capa superior indica que la clorofila ha pasado a la gasolina. Además, el caroteno también se disuelve en gasolina. Abajo, en alcohol, queda xantofila. La capa inferior es amarilla.

Después de asentar la solución, se forman dos capas. Como resultado de la saponificación de la clorofila, los alcoholes se separan y se forma la sal sódica de clorofilina que, a diferencia de la clorofila, no se disuelve en gasolina.

Para una mejor saponificación, el tubo de ensayo con la adición de NaOH puede colocarse en un baño de agua hirviendo y retirarse tan pronto como la solución hierva. Después de eso, se vierte gasolina. El caroteno y la xantofila (el color será amarillo) entrarán en la capa de gasolina (superior) y la sal sódica del ácido clorofílico entrará en la capa de alcohol.

Trabajo de laboratorio No. 7

Detección de respiración de plantas

Ejercicio: para demostrar que se libera CO 2 durante la respiración de la planta, para dibujar un dispositivo que ayude a detectar la respiración por liberación de CO 2, para hacer leyendas a la figura.

Materiales y equipamiento: 2 botes de vidrio con una capacidad de 300-400 ml, 2 tubos de goma con orificios para embudos y tubos, 2 embudos, 2 tubos de vidrio curvados en forma de letra "U" de 18-20 cm de largo y 4-5 mm de diámetro , 2 tubos de ensayo, un vaso de precipitados, solución de Ba (OH) 2, semillas germinadas de trigo, girasol, maíz, guisantes, etc.

Procedimiento de operación

1 en jarra de vidrio vierta 50-60 g de semillas germinadas, ciérrelo bien con un corcho, en el que se insertan un embudo y un tubo de vidrio curvo, y déjelo durante 1-1.5 horas. Durante este tiempo, como resultado de la respiración de las semillas, el dióxido de carbono se acumulará en el frasco. Es más pesado que el aire, por lo que se concentra en la parte inferior de la lata y no ingresa a la atmósfera a través de un embudo o tubo.

2. Simultáneamente tome un frasco de control sin semillas, ciérrelo también con un tapón de goma con un embudo y un tubo de vidrio y colóquelo junto al primer frasco.

3. Los extremos libres de los tubos de vidrio se sumergen en dos tubos de ensayo con agua de barita. El agua se vierte gradualmente en ambos frascos a través de embudos. El agua desplaza el aire enriquecido con CO 2 de las latas, que ingresa a los tubos de ensayo con la solución de Ba (OH) 2. Como resultado, el agua de barita se vuelve turbia.

4. Compare el grado de turbidez del Ba (OH) 2 en ambos tubos.

Trabajo de laboratorio No. 8

Determinación de la intensidad respiratoria en copas Conway

Ejercicio: para realizar el experimento y calcular la intensidad de respiración de los objetos en estudio, en función de las variantes del experimento.

Materiales y equipamiento: Vasos de Conway, vaselina, buretas, soportes, papel de filtro, tijeras, balanzas, pesas, reactivos: 0,1 n Ba (OH) 2; HCl 0,1 N, fenolftaleína, cualquier plántula y planta adulta o sus órganos.

Procedimiento de operación

1. Las placas Conway se calibran antes del experimento, deben tener el mismo volumen para las variantes de control y experimentales. Cada variante del experimento se realiza por triplicado.

2. Se coloca una muestra de material vegetal que pesa 0,5-1,0 g en el círculo exterior del vaso de Conway. Se vierten 1 o 2 ml de 0,1 n Ba (OH) 2 en el cilindro interior. El vaso se sella con un tapa (de modo que aparezca un contorno transparente de la sección delgada de la taza) y colóquelo en la oscuridad durante 20 a 40 minutos (para excluir la fotosíntesis en los tejidos vegetales verdes). Durante la exposición, el dióxido de carbono acumulado en la copa Conway reacciona con el hidróxido de bario:

CO 2 + Ba (OH) 2 = BaCO 3 + H 2 O.

El exceso de Ba (OH) 2 se valora con HCl 0,1 N para fenolftaleína hasta que desaparece el color rosa.

3. Simultáneamente con el experimental, coloque la copa de control de Conway (sin la porción pesada). Se vierte el mismo volumen de solución 0.1 N Ba (OH) 2, se cubre con una cubierta de tierra y se deja al lado de la taza de prueba. El hidróxido de bario en esta taza reacciona con el dióxido de carbono, que originalmente estaba en su volumen como parte del aire. Se titula el exceso de barita.

4. Con base en la diferencia en los volúmenes de la solución de ácido clorhídrico utilizada para valorar el exceso de Ba (OH) 2 en las copas de control y experimental, se calcula la frecuencia respiratoria (I. d.):

Mg СО 2 / (g ∙ h),

donde V HClk es el volumen de HCl 0,1 N, que se utilizó para valorar el exceso de Ba (OH) 2 en la copa de control; V HC1on - el volumen de HCl 0,1 N, que se utilizó para valorar el exceso de Ba (OH) 2 en la placa de prueba; R- peso de la muestra, g;

t - tiempo, h; 2.2 es el factor de conversión de HC1 en CO 2 (1 ml de 0.1 n HC1 o Ba (OH) 2 equivale a 2.2 mg de CO 2).

Trabajo de laboratorio No. 9

El valor de varios elementos para las plantas.

Ejercicio: estudiar la importancia de varios elementos minerales para el crecimiento del hongo aspergillus.

Materiales y equipamiento: balanzas, termostato, tapones de algodón, filtros, cinco matraces de 100 cm 3, probetas, pipeta, dos vasos, embudo, sales minerales, sacarosa, ácido orgánico (cítrico), cultivo de hongos aspergillus cultivados en rodajas de papas o pan durante 3-4 días.

Procedimiento de operación

1. Cultive un hongo con mezclas de nutrientes.

Se descubrió que el aspergillus tiene aproximadamente los mismos requisitos para las condiciones de nutrición mineral que plantas superiores... De los elementos minerales, el hongo no solo necesita calcio. Las mezclas de nutrientes se preparan en matraces de 100 cm 3 y se preparan de acuerdo con un esquema determinado (Tabla 1).

La numeración de los matraces corresponde a la numeración de las variantes del experimento. Los resultados del experimento se registran a continuación.

tabla 1

Fórmula nutricional

Sustancias	Concentración	Cantidad de sustancia (en ml) en matraces
		# 1 - Mezcla completa	No. 2 - sin N	No. 3 - sin P	No. 4 - sin K	No. 5 - sin minerales
Sacarosa Ácido de limón
resultados Masa de micelio, g

Se agrega ácido cítrico para crear un ambiente ácido que es favorable para Aspergillus, pero inhibe el desarrollo de otros microorganismos.

2. Vierta agua esterilizada en un tubo de ensayo o matraz y coloque el micelio del hongo tomado con un asa esterilizada en él, revuelva el contenido girando entre los dedos o las palmas.

Agregue la suspensión resultante con una pipeta esterilizada en todos los matraces.

Cierre los matraces con tapones de algodón y colóquelos en un termostato a una temperatura de 30-35 ° С. La observación debe realizarse en una semana.

La esencia del experimento radica en el hecho de que al determinar la masa del micelio de un hongo cultivado en varias mezclas de nutrientes, se puede descubrir su necesidad de elementos individuales.

3. Realizar el pesaje, para lo cual tomar dos vasos limpios, un embudo y varios filtros de papel idénticos. Pesar un vaso de precipitados (nº 1) con embudo y filtrar y registrar el peso. Luego, coloque el embudo en otro vaso (No. 2), transfiera el micelio del hongo del primer matraz al filtro, enjuague con agua y, después de que gotee agua, transfiera el embudo nuevamente al vidrio No. 1. Pesar nuevamente. Está claro que el resultado será mayor, ya que se ha añadido el micelio del hongo.

Guía de estudio

... - Balashov: Nikolaev, 2007 .-- 48 p. ISBN 978-5-94035-300-3 B educativo-metódicomanuales se describen los métodos ... fisiologíaplantas: libro de texto. tolerancia/ ed. V. B. Ivanova. - Academia, 2001 .-- 144 p. Zanina, M.A. Fisiologíaplantas: método de estudio. tolerancia ...

Complejo de formación y metodología

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TEORÍA Y PRÁCTICA DEL DISCURSO CIENTÍFICO Curso especial para especialidades no humanitarias de universidades Complejo educativo-metódico Balashov - 2008

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Complejo educativo-metódico (219)

Guía de estudio

Instalaciones ( plantas, colecciones ... por elloseducativo ... fisiología... G.Yu. Tecnologías escolares prometedoras: educativo-metódicotolerancia/ G.Yu. Ksenzov. - M .: ... 288 S. 6. Balashov, M. Juego didáctico ... - No. 22. - 2005 ... Pedagogía: libro de texto. tolerancia/ ed. PAGS. ...

Nota explicativa

La propuesta curso electivo contiene información sobre la célula, una unidad elemental de la naturaleza viva, y está destinado a estudiantes de clases especializadas que estén interesados ​​en citología y bioquímica. El curso electivo propuesto apoya y profundiza los conocimientos básicos de biología. Estudiar un curso electivo ayudará a elegir una educación superior y una actividad profesional.

El curso se basa en el conocimiento y las habilidades adquiridas por los estudiantes en el estudio de la biología. En el transcurso de las clases, se espera que los estudiantes adquieran experiencia en la búsqueda de información sobre las preguntas propuestas. Los estudiantes mejoran las habilidades para preparar ensayos, informes, mensajes sobre un tema seleccionado y practican la técnica del experimento.

El curso electivo tiene una duración de 35 horas, el programa prevé el estudio de cuestiones teóricas, seminarios y trabajos de laboratorio.

Objeto del curso: Estudio en profundidad de la estructura y propiedades de la célula, necesario para una comprensión integral de los hechos, fenómenos y procesos biológicos.

Objetivos del curso: la formación de la capacidad de identificar, revelar y utilizar la conexión entre la estructura y la función de la célula al considerar procesos y fenómenos biológicos; consolidación de habilidades y habilidades requeridas para el trabajo de laboratorio; atraer estudiantes a Trabajo independiente con literatura adicional; estimular la actividad cognitiva de los estudiantes interesados ​​en citología y bioquímica; la formación de habilidades y habilidades de una comprensión integral del conocimiento en biología.

El concepto principal del curso: el uso de un enfoque integrado en el estudio de organismos en diferentes niveles de organización, la formación del pensamiento evolutivo.

Como resultado de estudiar el curso los estudiantes deben saber:

- dispositivo de microscopio y métodos para trabajar con él;
- las disposiciones de la teoría celular;
- las similitudes y diferencias entre células vegetales y animales;
- el papel de varios compuestos químicos en una jaula;
- los principales componentes y orgánulos de la célula;
- características estructurales de las células procariotas y eucariotas;
- trastornos metabólicos de proteínas, carbohidratos;
- el valor de los elementos minerales individuales.

Los estudiantes deben poder:

- trabajar con un microscopio;
- nombrar las partes principales de la celda, reconocerlas en diagramas, fotografías;
- hacer los preparativos más sencillos para el examen microscópico;
- organizar correctamente el trabajo de laboratorio;
- trabajar de forma independiente con literatura adicional y utilizar tecnologías modernas.

El artículo fue publicado con el apoyo del curso electrónico de preparación al examen de matemáticas. Examen Estatal Unificado de Matemáticas, nivel básico y nivel de perfil. Video conferencias, presentaciones en línea y pruebas convenientes para prepararse para el USE 2016. Preparación rápida y efectiva para el USE en matemáticas para la admisión a las principales universidades de Rusia. Mire con más detalle en el sitio web, que se encuentra en: "exam-in-mathematics.online".

Tema 1. Célula: historia del estudio (3 horas)

Lección número 1. Introducción a la citología celular. La celda es un sistema completo. La historia del estudio de las células. Las tareas de la citología moderna.

Lección número 2 ... Creación de una teoría celular. Métodos de estudio de células. Paralelismo en la evolución de la tecnología microscópica y el nivel de investigación citológica.

Lección número 3 . Trabajo de laboratorio no 1."Dispositivo de microscopio y técnica de microscopía".

Tema 2. Química celular (8 h)

Lección número 1. Elementos químicos como parte de la celda. Peculiaridades composición química viva. Iones en la célula y el cuerpo. El contenido de compuestos químicos en la célula. El papel del agua en un sistema vivo.

Lección número 2 . Compuestos orgánicos... Química de proteínas. Las proteínas son coloides, las proteínas son electrolitos anfóteros, las proteínas son compuestos hidrófilos.

Trabajo de laboratorio no 2."Prueba de la función biocatalítica de las proteínas enzimáticas".

Lección número 3 . Aminoácidos esenciales... Fenómenos patológicos en ausencia de proteínas en los alimentos y violaciones del metabolismo de las proteínas.

Lección número 4 . Trabajo de laboratorio no 3."Detección de proteínas en objetos biológicos".

Lección número 5 ... Los carbohidratos son la materia orgánica más abundante en la Tierra. La relación de la estructura de los carbohidratos con funciones biologicas... Patologías asociadas a alteraciones del metabolismo de los carbohidratos en el organismo: niveles de azúcar en sangre en condiciones normales y en patologías, hiper e hipoglucemia, diabetes mellitus.

Lección número 6 . Trabajo de laboratorio no 4. Detección de carbohidratos en objetos biológicos.

Lección número 7 ... Lípidos El papel de los lípidos en el surgimiento de una cierta autonomía de tales sistema biológico como una jaula.

Trabajo de laboratorio No. 5."Detección de lípidos en objetos biológicos".

Lección número 8 ... Ácidos nucleicos. El modelo de Watson y Crick.

Trabajo de laboratorio no 6.“Aislamiento de desoxinucleoproteína del tejido del bazo (hígado). Reacción cualitativa al ADN ”.

Tema 3. Plano general de la estructura de la celda (10 horas)

Lección número 1 ... Membrana. Modelo moderno de la estructura de la membrana celular. Pared celular, glucocáliz.

Lección número 2 ... El citoesqueleto, sus componentes y funciones en diferentes tipos de células.

Lección número 3 ... Transporte de membranas.

Lección número 4 ... Endocitosis y función del receptor de membrana.

Lecciones número 5-6 ... Orgánulos de membrana de la célula.

Lecciones número 7-8. Orgánulos celulares sin membrana. Procariotas y eucariotas. Células eucariotas animales y vegetales.

Trabajo de laboratorio No. 7."Características de la estructura de procariotas y eucariotas".

Lección número 9 . Trabajo de laboratorio No. 8."Propiedades fisiológicas de la membrana celular".

Lección número 10 ... Seminario. Perspectivas de desarrollo de la membranología.

Tema 4. Metabolismo (6 h)

Lección número 1 ... Fuentes de energía celular. Heterótrofos y autótrofos.

Lección número 2 ... Las mitocondrias son las plantas de energía de la célula. Esquema de biosíntesis de ATP.

Lección número 3 ... El mecanismo de la fotosíntesis. Quimiosíntesis.

Lección número 4 ... Biosíntesis de proteínas. Estructura genética. Transcripción.

Lección número 5 ... Ribosomas. Tipos y estructuras de ribosomas en procariotas y eucariotas.

Lección número 6 ... Transmisión. Regulación de la transcripción y traducción. Factores epigenéticos.

Tema 5. Aparato nuclear y reproducción celular (6 h)

Lección número 1 ... El concepto de cromatina. El núcleo de una célula eucariota. Carioplasma.

Lección número 2 . Ciclo vital células. Reproducción celular.

Lección número 3 ... El concepto de células madre.

Lección número 4 ... Envejecimiento y muerte celular. Necrosis y apoptosis. Cangrejo de río.

Lección número 5 . Trabajo de laboratorio No. 9... "Mitosis en las células de la raíz de la cebolla".

Lección número 6 ... Seminario.

Tema 6. Evolución celular (2 horas)

Lecciones número 1–2 ... La teoría de la evolución de procariotas y eucariotas. Conferencia final "Etapas primarias de la evolución biológica".

Trabajo de laboratorio No. 1. "Dispositivo de microscopio óptico y técnica de microscopía"

Objetivo: dominar la técnica de la microscopía y la preparación de preparaciones microscópicas temporales sobre la base del conocimiento del dispositivo de un microscopio óptico. Lea las reglas para el diseño de trabajos de laboratorio.

Equipo: microscopio para cada alumno. Portaobjetos y cubreobjetos, pipetas, vasos de agua, algodón, papel de filtro, pinzas, tijeras, cuaderno, álbum. Diagrama del dispositivo de microscopio y sus partes.

Progreso

Examine las partes principales del microscopio: mecánica, óptica e iluminación.

La parte mecánica incluye: un trípode, un escenario, un tubo, un revólver, tornillos macro y micrométricos.

La parte óptica del microscopio está representada por un ocular y objetivos. Ocular (lat. okulus- ojo) se encuentra en la parte superior del tubo y mira hacia el ojo. Es un sistema de lentes con funda. Por el número en la superficie superior del ocular, se puede juzgar el factor de aumento (× 7, × 10, × 15). Si es necesario, se puede quitar el ocular del tubo y reemplazarlo por otro. En el lado opuesto del tubo hay una placa giratoria o revólver (lat. revolvo- rotar), que contiene las ranuras de la lente. Lente: un sistema de lentes, tienen diferentes aumentos. Se hace una distinción entre una lente de bajo aumento (× 8), una lente de gran aumento (× 40) y una lente de inmersión para estudiar objetos pequeños (× 90). El aumento total del microscopio es igual al aumento del ocular multiplicado por el aumento del objetivo.

La parte de iluminación consta de un espejo, un condensador y un diafragma.

El condensador está ubicado entre el espejo y el escenario. Tiene dos lentes. Se utiliza un tornillo especial para mover el condensador. Cuando se baja el condensador, la iluminación disminuye, cuando se eleva, aumenta. Al cambiar la posición de las placas del diafragma, utilizando una perilla especial, también puede ajustar la iluminación.

Ejercicio: dibuje el microscopio y marque sus partes.

Reglas para trabajar con un microscopio.

1. Instale el microscopio con un trípode hacia usted, con un escenario alejado de usted.

2. Coloque la lente de bajo aumento en la posición de trabajo.

3. Mirando a través del ocular con el ojo izquierdo, gire el espejo en diferentes direcciones hasta que el campo de visión esté iluminado de manera brillante y uniforme.

4. Coloque la muestra preparada en el escenario (el cubreobjetos hacia arriba) de modo que quede en el centro de la abertura del escenario.

5. Bajo control visual (no mire por el ocular, sino desde un lado), baje lentamente el tubo con un macrotornillo de modo que el objetivo esté a una distancia de 2 mm de la muestra.

6. Mirando por el ocular, levante lentamente el tubo hasta que aparezca una imagen del objeto.

7. Para proceder al examen del objeto con un gran aumento del microscopio, es necesario centrar la muestra, es decir. coloque el objeto en el centro del campo de visión.

8. Girando el revólver, mueva el objetivo de gran aumento a la posición de trabajo.

9. Bajar el tubo bajo control visual hasta que casi toque la preparación.

10. Mirando por el ocular, levante lentamente el tubo hasta que aparezca la imagen.

11. Utilice un tornillo microscópico para un enfoque fino.

12. Al dibujar la preparación, mire por el ocular con el ojo izquierdo.

Ejercicio: reescriba las reglas para trabajar con un microscopio en un cuaderno para trabajos de laboratorio.

Método de preparación temporal

1. Tome un portaobjetos de microscopio, sosteniéndolo por los bordes laterales, y colóquelo sobre la mesa.

2. Coloque un objeto en el centro del vaso, por ejemplo, trozos de algodón de 1,5 cm de largo, con una pipeta, aplique una gota de agua sobre el objeto.

3. Coloque un cubreobjetos en el portaobjetos del microscopio. Retire el exceso de agua con un trozo de papel de filtro.

4. Considere el producto terminado.

5. Dibuje en el álbum cómo se ven las fibras de algodón con aumentos bajos y altos.

Examen microscópico de protozoos.

De un acuario que no se haya limpiado durante mucho tiempo, tome una gota junto con una rama de una planta o una hoja de lenteja de agua y examínela con un microscopio a bajo aumento. Por lo general, son visibles una variedad de protozoos: ciliados, pantuflas, que viven libres de amebas y están adheridos a las algas (suvoys). En el agua puede haber organismos multicelulares- pequeños gusanos y crustáceos (cíclopes, dafnias). Mientras observa este medicamento, puede practicar apuntar con el microscopio a objetos en movimiento.

Reglas de diseño del trabajo de laboratorio

Un elemento necesario del estudio microscópico de un objeto es su boceto en un álbum. Para ello, es necesario disponer de un álbum de 21x30 cm y lápices (lisos y de colores). Se requiere un cuaderno para escribir material textual y realizar diagramas.

1. Puede dibujar solo en un lado de la hoja.

2. Antes de comenzar a dibujar en la parte superior de la página, escriba el nombre del tema.

3. El dibujo debe ser grande, los detalles son claramente visibles.

4. El dibujo debe mostrar correctamente la forma, la relación entre el volumen y el tamaño de las partes individuales y el todo.

Primero, debe dibujar el contorno del objeto (grande), luego dentro, los contornos de los detalles y luego dibujarlos claramente.

5. Dibuja, repitiendo claramente todas las líneas del objeto. Para hacer esto, no necesita apartar los ojos del microscopio, sino solo cambiar su atención del objeto al dibujo (necesita aprender esto).

6. Para cada figura es necesario dar una designación de las partes. Todas las etiquetas deben ser paralelas entre sí. Las flechas se colocan en partes individuales del objeto, el nombre de la parte del objeto se escribe enfrente de cada una.

Trabajo de laboratorio nº 2. "Prueba de la función biocatalítica de las proteínas enzimáticas"

Objetivo: para probar la acción catalítica de las proteínas enzimáticas, para mostrar su alta especificidad, actividad óptima en condiciones fisiológicas.

Equipo: gradilla con tubos de ensayo, pipetas de 1 ml, baño de agua, termostato; Solución de almidón al 1%, solución de yodo al 1% en yoduro de potasio, solución de sulfato de cobre al 5%, solución de hidróxido de sodio al 10%, solución de sacarosa al 2%, solución de ácido clorhídrico al 0,2%, solución de saliva diluida con agua 5 veces (a 1 volumen de saliva agregar 4 volúmenes de agua).

Progreso

1. Hidrólisis enzimática del almidón

La amilasa salival actúa como una enzima que hidroliza el almidón en sus partes constituyentes (maltosa, glucosa). Los resultados del experimento se evalúan mediante reacciones de color, con yodo y la reacción de Trommer (una reacción cualitativa a la glucosa). El almidón no hidrolizado produce una mancha azul con yodo y una reacción de Trommer negativa. Los productos de hidrólisis del almidón no reaccionan con el yodo, pero dan color en la reacción de Trommer.

Los volúmenes se pueden medir en gotas: 1 gota equivale aproximadamente a 0,2 ml.

1. Tome dos tubos de ensayo (No. 1 y No. 2) y agregue 10 gotas de solución de almidón al 1% a cada uno.

2. Añada 4 gotas de agua (control) al tubo de ensayo nº 1, mezcle el contenido con cuidado y coloque el tubo de ensayo en un baño de agua o en un termostato a 37 ° C durante 20 minutos.

3. Después de 5 minutos, agregue 4 gotas de solución de saliva diluida al tubo de ensayo n. ° 2 y colóquelo en un termostato durante 20 minutos.

4. Después de la incubación en un termostato del tubo de ensayo No. 1, transfiera 4 gotas a 2 tubos de ensayo diferentes.

5. Agregue 1 gota de solución de yodo al 1% en yoduro de potasio a uno de los tubos de ensayo, al otro - 1 gota de solución de sulfato de cobre al 5% y 4 gotas de solución de hidróxido de sodio al 10% y caliente suavemente este tubo de ensayo a hervir.

6. Repita lo mismo con el contenido del tubo No. 2.

En presencia de agua, no se produce la hidrólisis del almidón y debe aparecer una coloración azul del almidón en la reacción con el yodo, y en la reacción de Trommer, la solución debe permanecer azul. La amilasa salival hidroliza el almidón en glucosa: no hay reacción con el yodo, y en la reacción de Trommer, primero se vuelve amarillo (formación de CuOH) y luego rojo ladrillo (formación de Cu (OH) 2).

2. Especificidad de la acción enzimática

Cada enzima actúa sobre una sola sustancia o un grupo de sustratos similares. Esto se debe a la correspondencia entre la estructura de la enzima (su centro activo) y la estructura del sustrato. Por ejemplo, la amilasa actúa solo sobre el almidón y la sacarosa solo sobre la sacarosa.

1. Preparación de solución de sacarasa. Tomar 10 g de levadura fresca o 3 g de levadura seca, triturar en un mortero de porcelana con 6 ml de agua destilada, agregar 20 ml de agua y filtrar a través de un algodón (conservar en el frigorífico).

2. Preparación de solución de amilasa. Mida 50 ml de agua destilada y enjuague su boca con ella en 2-4 dosis durante 3-5 minutos. El líquido recolectado se filtra a través de un algodón y se usa como solución de amilasa.

3. Tome 4 tubos. Agregue 10 gotas de solución de almidón al 1% a los tubos de ensayo No. 1 y No. 2. Agregue 10 gotas de solución de sacarosa al 2% a los tubos de ensayo No. 3 y No. 4. Agregue 5 gotas de solución de amilasa a los tubos de ensayo No. 1 y No. 3. Agregue 5 gotas de solución de sacarasa a los tubos de ensayo No. 2 y No. 4. Revuelva y mantenga en un termostato a 38–40 ° С durante 15 minutos.

Con el contenido de los cuatro tubos, realice reacciones con yodo y Trommer. Completar la tabla.

Mesa. Determinación de la especificidad de la acción enzimática.

En las conclusiones, cabe señalar en qué tubo de ensayo y en qué condiciones se detectó la acción de la enzima y por qué.

3. La influencia del pH del medio sobre la actividad de las enzimas.

Para cada enzima, existe un cierto valor de reacción del medio ambiente, en el que exhibe máxima actividad. Un cambio en el pH del medio provoca una disminución o inhibición completa de la actividad enzimática.

Agregue 1 ml de agua destilada a 8 tubos de ensayo. Añada 1 ml de solución de ácido clorhídrico al 0,2% al tubo de ensayo n. ° 1, mezcle. Tome 1 ml de la mezcla del tubo de ensayo n. ° 1 y transfiéralo al tubo de ensayo n. ° 2, mezcle, transfiera 1 ml al tubo de ensayo n. ° 3, etc. Tome 1 ml del tubo de ensayo n. ° 8 y deséchelo. Conseguimos entornos con diferentes significados pH. Los valores de pH se pueden comprobar con un medidor de pH o con un papel indicador universal.

Agregue 2 ml de solución de almidón al 1% y 1 ml de solución de amilasa a cada tubo (ver arriba). Agitar los tubos y colocarlos en un termostato a 37 ° C durante 15 min.

Después de enfriar, agregue una gota de solución de yodo al 1% en yoduro de potasio a todos los tubos de ensayo. La hidrólisis completa ocurrirá en los tubos de ensayo No. 5 y No. 6, donde el pH del medio de solución está en el rango de 6.8–7.2, es decir. en condiciones óptimas para la acción de la amilasa.

Trabajo de laboratorio No. 3. "Detección de proteínas en objetos biológicos"

Objetivo: probar la presencia de proteínas en objetos biológicos.

Equipo: gradilla para tubos de ensayo, pipeta, baño de agua, gotero; solución de clara de huevo; Solución de NaOH al 10%, solución de sulfato de cobre al 1%, 0,5% solución de agua ninhidrina; ácido nítrico (concentrado).

Progreso

1. Reacción de Biuret para determinar enlaces peptídicos.

El método se basa en la capacidad del enlace peptídico en ambiente alcalino forman compuestos complejos coloreados con sulfato de cobre.

Agregue 5 gotas de una solución de clara de huevo al 10% en un tubo de ensayo (la proteína se filtra a través de una gasa y luego se diluye con agua destilada 1:10), tres gotas de una solución de hidróxido de sodio al 10% y 1 gota de sulfato de cobre al 1% solución y mezclar.

El contenido del tubo se vuelve azul violeta.

2. Reacción de ninhidrina.

Las proteínas, polipéptidos y aminoácidos libres dan un color azul o violeta con ninhidrina.

Agregue 5 gotas de una solución de clara de huevo al 10% a un tubo de ensayo, agregue 5 gotas de una solución acuosa de ninhidrina al 0.5% y caliente. Después de 2-3 minutos, se desarrolla un color rosa o azul violeta.

3. Reacción de xantoproteínas (griego. xantos- amarillo). Con la ayuda de esta reacción, los aminoácidos que contienen anillos de benceno (triptófano, tirosina, etc.) se encuentran en la proteína.

Agregue 5 gotas de solución de clara de huevo al 10% al tubo de ensayo, agregue 3 gotas de concentrado Ácido nítrico(con cuidado) y calentar. Después de enfriar, agregue 5-10 gotas de solución de hidróxido de sodio al 10% al tubo de ensayo hasta que aparezca un color naranja (está asociado con la formación de la sal de sodio de los compuestos nitro cíclicos).

Cristales en células vegetales

Trabajo de laboratorio No. 4. "Detección de carbohidratos en objetos biológicos"

Objetivo: probar la presencia de carbohidratos en objetos biológicos.

Equipo: una rejilla con tubos de ensayo; pipetas, baño de agua; Solución de almidón al 1%, solución de sacarosa al 1%, solución de fructosa al 1%, solución de yodo al 1% (en solución de yoduro de potasio); 1% de solución alcohólica de naftol, 1% de solución alcohólica de timol; ácido sulfurico(concentrado); Reactivo de Selivanov (0,5 g de resorcinol en 100 ml de ácido clorhídrico al 20%).

Progreso

1. Detección de almidón.

Agregue 10 gotas de solución de almidón al 1% y una gota de solución de yodo al 1% en yoduro de potasio al tubo de ensayo. El contenido del tubo se vuelve azul violeta.

2. Detección de carbohidratos.

Por reacción con naftol o timol, se encuentran pequeñas cantidades de carbohidratos o componentes de carbohidratos en compuestos complejos.

Agregue 10 gotas de solución de sacarosa al 1% a dos tubos de ensayo. Agregue 3 gotas de una solución de alcohol al 1% de naftol a un tubo. En otro tubo de ensayo: 3 gotas de una solución de timol con alcohol al 1%. Vierta 0,5 ml de ácido sulfúrico concentrado en ambos (con cuidado) y en el borde de los dos líquidos observe la tinción violeta en un tubo de ensayo con naftol y rojo en un tubo de ensayo con timol.

3. Detección de fructosa (reacción de Selivanov).

La fructosa, cuando se calienta con ácido clorhídrico y resorcinol, da un color rojo cereza.

Vierta 10 gotas de reactivo de Selivanov, 2 gotas de solución de fructosa al 1% en un tubo de ensayo y caliente suavemente. Se observa un color rojo.

Trabajo de laboratorio No. 5. "Detección de lípidos en objetos biológicos"

Objetivo: probar la presencia de lípidos en objetos biológicos.

Equipo: una gradilla con tubos de ensayo, un baño de agua, una pipeta, vasos de vidrio, varillas, gasa; yema de huevo huevos de gallina, Solución de colesterol al 1% en cloroformo; ácido sulfúrico concentrado, acetona.

Progreso

1. Detección de lecitina.

La lecitina pertenece al grupo de los fosfolípidos, es parte de las membranas celulares y constituye la mayor parte del tejido cerebral. La lecitina no se disuelve en agua y acetona, pero se disuelve bien en alcohol etílico, éter y cloroformo.

Coloca parte de la yema de un huevo de gallina en un vaso. Mientras revuelve con un palito, agregue gota a gota alcohol etílico caliente (a razón de 80 ml para una yema entera). ¡Caliente el alcohol solo en un baño de agua! Cuando la solución se haya enfriado, fíltrela en un matraz seco. El filtrado debe ser transparente. Necesitas usarlo de inmediato.

Agregue 10 gotas de acetona a un tubo de ensayo seco y agregue gota a gota una solución alcohólica de lecitina. Se forma un precipitado blanco.

2. Detección de colesterol.

El colesterol es una sustancia parecida a la grasa que tiene gran importancia... Entra en las membranas de muchos órganos y tejidos, es un precursor de los ácidos biliares, vitamina D, hormonas sexuales, hormonas de la corteza suprarrenal. La reacción de Salkovsky se basa en el hecho de que, bajo la acción del ácido sulfúrico concentrado, el colesterol se deshidrata para formar colesterileno, que tiene un color rojo.

Agregue de 15 a 20 gotas de solución de cloroformo de colesterol al 1% a un tubo de ensayo seco y (con cuidado) agregue 0,5 ml de ácido sulfúrico concentrado a lo largo de la pared del recipiente. Aparece un anillo rojo en el límite de los líquidos.

Trabajo de laboratorio No. 6. “Aislamiento de desoxinucleoproteína del tejido del bazo (hígado). Reacción cualitativa de ADN "

Objetivo: probar que los ácidos nucleicos en un número grande están contenidos en forma de compuestos con proteínas (desoxinucloproteínas - DNP) en tejidos ricos en núcleos (bazo, timo, hígado, etc.).

Equipo: gradilla con tubos de ensayo, mortero con mano, polvo de vidrio o arena lavada, cristalizador, probetas graduadas de 50 ml y 300 ml, pipetas de 1 ml de capacidad, varillas de madera con muescas, baño maría, gasa para filtrar; Solución de cloruro de sodio al 5% (que contiene fosfato trisustituido al 0.04%), solución de hidróxido de sodio al 0.4%; reactivo de difenilamina; bazo (hígado) fresco o congelado ARN de levadura, solución al 0,1% recién preparada.

Progreso

1. Aislamiento de desoxinucleoproteína (DNP) del tejido del bazo (hígado).

El método se basa en la capacidad del DNP para disolverse en soluciones salinas de alta fuerza iónica y precipitar cuando su concentración disminuye.

En un mortero con una pequeña cantidad de polvo de vidrio, muele bien 2-3 g de tejido, agregando gradualmente una solución de cloruro de sodio en porciones de 10-15 ml (aproximadamente 40 ml de solución se consumen en total) durante 12-15 minutos. .

Filtrar la solución viscosa resultante a través de dos capas de gasa en un cristalizador. Utilice un cilindro para medir seis veces (en relación con el filtrado) el volumen de agua destilada y, revolviendo lentamente con un palo de madera, vierta en el filtrado. Los hilos de DNP formados se enrollan en una varilla, después de lo cual se pueden transferir a un tubo de ensayo para su uso posterior.

2. Reacción cualitativa al ADN.

El método se basa en la capacidad de la desoxirribosa, que está incluida en el ADN de las desoxirribonucleoproteínas, para formar compuestos azules con difenilamina cuando se calienta en un medio que contiene una mezcla de ácido acético glacial y ácido sulfúrico concentrado. Con ribosa RNA, un reactivo similar da un color verde.

Preparación del reactivo de difenilamina: Disuelva 1 g de difenilamina en 100 ml de ácido acético glacial, agregue 2,75 ml de ácido sulfúrico concentrado a la solución.

Agregue 1 ml de solución de hidróxido de sodio al 0.4% a 1/4 del sedimento de DNP (hasta que se disuelva). Añada 0,5 ml de reactivo de difenilamina. Mezcle el contenido del tubo de ensayo y colóquelo en un baño de agua hirviendo durante 15 a 20 minutos. Tenga en cuenta la coloración característica.

Trabajo de laboratorio nº 7. "Características de la estructura de las células de procariotas y eucariotas"

Objetivo: sobre la base del estudio de las células de bacterias (procariotas), plantas y animales (eucariotas), para descubrir las principales características de similitud en la estructura de bacterias, animales y plantas como indicador de la unidad de la organización de las formas vivas.

Equipo: microscopio; portaobjetos y cubreobjetos; pipetas, vasos de agua, pinzas, escalpelos, solución de yodo, solución de tinta acuosa; fucsina, solución de azul de metileno, trozos de carne, pescado o clara de huevo, cebollas; tabla de la estructura de células bacterianas, vegetales y animales.

Progreso

1. Prepare con anticipación infusiones de varios productos: carne, pescado, clara de huevo.

Moler una pequeña cantidad de material y colocar en un matraz, agregar tiza en la punta de un bisturí. Vierta 2/3 del volumen con agua. Mantenga el matraz con la infusión caliente (en un lugar oscuro) durante 3-5 días. Durante este tiempo, muchas bacterias diferentes se acumulan en el medio ambiente.

2. Coloque una gota de infusión en un portaobjetos de vidrio. Considere el medicamento con una lente × 40, pero puede probar y × 90 (se prepara un medicamento temporal de acuerdo con las reglas descritas en el trabajo anterior).

3. Agrega una gota de rímel. En el contexto general, las células bacterianas no están teñidas.

4. Dibuje las células de las bacterias.

5. Prepare una preparación temporal de la célula vegetal. Los núcleos de las células no teñidas no son visibles.

Separe las escamas carnosas de un trozo de cebolla. En el interior hay una fina película que hay que quitar y cortar. Coloque un trozo de película en un portaobjetos de vidrio, pipetee una solución de yodo, gotee sobre la película y cubra con un cubreobjetos.

Puede preparar una preparación de una hoja de elodea, en la que los cloroplastos son visibles: plástidos verdes.

6. Examine la preparación a bajo aumento. Los núcleos grandes y redondeados de las células se colorean de amarillo con yodo.

7. Transfiera el microscopio a gran aumento y encuentre la pared celular. En el núcleo se pueden ver 1-2 nucléolos, a veces se ve la estructura granular del citoplasma. Los vacíos no manchados en el citoplasma de las células son vacuolas.

8. Dibuja algunas celdas. Designar: envoltura, citoplasma, núcleo, vacuolas (si son visibles).

9. Encendido producto terminado considere las células animales, bosquejo. La figura debe indicar: caparazón, citoplasma, núcleo.

10. Lleve a cabo una discusión conjunta. ¿Qué disposiciones de la teoría celular pueden ser confirmadas por los resultados de este trabajo?

Trabajo de laboratorio nº 8. "Propiedades fisiológicas de la membrana celular"

Objetivo: para mostrar que la membrana celular tiene permeabilidad selectiva, para demostrar el papel de la membrana en el proceso de fagocitosis y pinocitosis, y también para familiarizarse con la plasmólisis de la célula, el proceso de separación del protoplasto (contenido celular) del paredes celulares.

Equipo: microscopios, cubreobjetos y portaobjetos, escalpelos, agujas de disección, papel de filtro, pipetas, tinta; cultivo de ciliados o amebas, cultivo de tejidos en medio nutritivo, trozos de hojas de elodea; soluciones: cloruro de potasio, cloruro de calcio, cloruro de magnesio,
Solución de albúmina al 2%, solución de cloruro de sodio al 10%; agua destilada.

Progreso

1. Coloque ciliados, amebas o trozos de tejido cultivado en una solución al 10% de cloruro de sodio o potasio. Prepare una preparación para el microscopio. Se puede ver la contracción de las células, lo que indica la permeabilidad de la membrana celular. En este caso, el agua de la celda sale a ambiente.

2. Transfiera las células a una gota de agua destilada o extraiga la solución de debajo del cubreobjetos con papel de filtro y reemplácela con agua destilada. Observe cómo se hinchan las células, porque reciben agua.

3. Coloque los ciliados o trozos de tejido cultivado en una solución de cloruro de calcio o cloruro de magnesio de baja concentración. Los ciliados y las células cultivadas continúan viviendo. Los iones de calcio y magnesio reducen la permeabilidad de la membrana celular. El movimiento del agua a través del caparazón no ocurre.

4. Coloque las amebas en una gota de solución de albúmina al 2% (clara de huevo de gallina). Prepare una preparación para el microscopio. Después de un tiempo, se forman burbujas, protuberancias y túbulos en la superficie de las amebas. Da la impresión de que la superficie de las amebas está "hirviendo". Esto va acompañado de un intenso movimiento de fluidos en la superficie de la membrana. Las gotas líquidas están rodeadas por protuberancias citoplásmicas, que luego se cierran. Las vesículas pinocíticas a veces aparecen de repente. Esto sugiere que las gotas de líquido, junto con las sustancias disueltas en ellas, se capturan rápidamente. La pinocitosis es causada por sustancias que reducen la tensión superficial de la membrana celular. Por ejemplo, aminoácidos, algunas sales.

Introduce un poco de rímel en una gota de líquido que contiene ameba. Prepara la droga. Después de un tiempo, las amebas comienzan a moverse lentamente hacia los granos de la carcasa, liberando pseudópodos (pseudópodos). Los granos de la carcasa se adhieren a la superficie de los pseudópodos, los rodean y, después de un tiempo, se sumergen en el citoplasma. Al microscopio, se observa el fenómeno de la fagocitosis en amebas.

Literatura para el profesor

1. Gales U., Storch F. Introducción a la Citología. Traducción de él. - M.: Mir, 1986.
2. A.A. Zavarzin y etc. Biología Celular. - SPb.: Editorial de SPbSU, 1992.
3. Swenson K., Webster P.- M.: Mir, 1982.
4. Cordero M. La biología del envejecimiento. - M.: Mir, 1980.
5. A.A. Markosyan Fisiología. - M.: Medicina, 1968.
6. Lieberman E.A.
7. Ermolaev M.V. Química biológica. - M.: Medicina, 1984.
8.Ruvinsky A.O. Biología general. - M.: Educación, 1993.

Literatura para estudiantes

1. Verde N., Stout W., Taylor D. Biología. En 3 volúmenes - M.: Mir, 1993.
2. De Duve K. Un viaje al mundo de una célula viva. - M.: Mir, 1982.
3. Lieberman E.A. Celula viva. - M.: Mir, 1987.
4. Kemp P., Arms K. Introducción a la biología. - M.: Mir, 1988.

Objetivo: muestran que la membrana celular tiene permeabilidad selectiva. Demostrar el papel de la membrana en el proceso de fagocitosis y pinocitosis.

Equipo: microscopios, cubreobjetos y portaobjetos, bisturíes, agujas de disección, vasos para agua y soluciones, papel de filtro, pipetas, tinta. Cultivo de ciliados, amebas, hoja de elodea. Soluciones de NaCl o KCl, soluciones de CaCl o MgCl, solución de albúmina al 2%, solución de NaCl al 10%, agua destilada.

Progreso:

Coloque los ciliados en una solución débil de NaCl o KCl. Prepare un portaobjetos de microscopio. Se puede ver el encogimiento de las células, lo que indica la permeabilidad de la pared celular. En este caso, el agua de la célula se libera al medio ambiente. Transfiera las células a una gota de agua destilada o extraiga la solución de debajo del cubreobjetos con papel de filtro y reemplácela con agua destilada. Observe cómo las células se hinchan debido a la entrada de agua en ellas.

Coloque los ciliados en una solución de CaCl o MgCl de baja concentración (igual que la solución anterior). Los ciliados siguen viviendo, no se observan deformaciones. Los iones Ca y Mg disminuyen la permeabilidad de la membrana celular, en contraste con los iones Na y K. No hay movimiento de agua a través del caparazón.

Coloque las amebas en una gota de solución de albúmina (clara de huevo de gallina) al 2%. Prepare un portaobjetos de microscopio. Después de un tiempo, comienzan a formarse burbujas, protuberancias y túbulos en la superficie de las amebas. Da la impresión de que la superficie de las amebas está "hirviendo". Esto va acompañado de un intenso movimiento de fluidos en la superficie de la membrana. Las burbujas de líquido están rodeadas por protuberancias citoplasmáticas. Que luego cierran. Las vesículas pinocíticas a veces aparecen repentinamente, lo que indica la rápida captura de una gota de líquido junto con una sustancia soluble en ella.

Coloque las amebas en la solución de azúcar. No hay pinocitosis. La pinocitosis es causada solo por sustancias que reducen la tensión superficial de la membrana celular, por ejemplo, aminoácidos, algunas sales. En una gota de líquido que contiene ameba, agregue un poco de rímel finamente molido. Prepare un portaobjetos de microscopio. Después de un tiempo, las amebas comienzan a moverse lentamente hacia los granos del cadáver, liberando pseudópodos. Los granos de la carcasa se adhieren a la superficie de los pseudópodos, luego los rodean lentamente y después de un tiempo se sumergen en el citoplasma. Observe el fenómeno de la fagocitosis en la ameba bajo el microscopio.

En el citoplasma de las células de elodea, son visibles muchos cuerpos verdes redondos ovalados: estos son cloroplastos. Examine las células cerca de la vena central de la hoja. Pueden detectar el movimiento del citoplasma y plastidios a lo largo de las paredes. Si el movimiento es imperceptible, caliente el medicamento bajo una lámpara eléctrica.

Dibuja todo lo que viste en las diapositivas. Discuta los procesos que vio en los grupos, trate de explicarlos.

Laboratorio de identificación de aromorfosis e idioadaptaciones en plantas y animales

Objetivo: mostrar con ejemplos específicos el origen de grandes grupos sistemáticos a través de la aromorfosis, familiarizarse con ejemplos de posibles idioadaptaciones de organismos (degeneraciones), revelar la influencia de la actividad humana en las principales direcciones de la evolución orgánica

Equipo: herbario de plantas (musgo, plátano, coníferas, angiospermas), plantas con espinas, pila (espina de camello, escaramujos), dibujos de pico y patas de pájaro, animales con coloración protectora (enmascaramiento), pez mantarraya.

Progreso:

Analizando el principal particularidades de los disputados, gimnospermas y angiospermas, comprender la aromorfosis de las plantas

Determinar idioadaptación por espina vegetal y fibras glandulares.

Tratar con ejemplos de idioadaptación: la estructura del pico y las patas de las aves que viven en diversas condiciones ambientales.

Identificar las causas de la idioadaptación en la estructura del pez raya.

Nota explicativa.

El curso electivo propuesto contiene información sobre la célula, una unidad de la naturaleza viva, diseñada para estudiantes en clases especializadas que estén interesados ​​en citología y bioquímica. El curso electivo propuesto apoya y profundiza los conocimientos básicos de biología. Estudiar un curso electivo ayudará a elegir una educación superior y una actividad profesional.

El curso se basa en el conocimiento y las habilidades adquiridas por los estudiantes en el estudio de la biología. En el transcurso de las clases, se espera que los estudiantes adquieran experiencia en la búsqueda de información sobre las preguntas propuestas. Los estudiantes mejoran las habilidades para preparar ensayos, informes, mensajes sobre un tema seleccionado y practican la técnica del experimento.

El curso electivo está diseñado para 35 horas. El programa prevé el estudio de cuestiones teóricas, trabajos de laboratorio, seminarios.

Objeto del curso. Para formar la capacidad de identificar, revelar, utilizar la conexión entre la estructura y la función de la célula. Consolidar las competencias necesarias para el trabajo de laboratorio. Involucrar a los estudiantes en el trabajo independiente con literatura adicional.

El objetivo del curso: la formación de las destrezas y habilidades de una comprensión integral de los conocimientos en biología, ayudando a los estudiantes a conocer sus intereses, aficionados a la citología y la bioquímica.

El concepto principal del curso.

1. Un enfoque integrado para el estudio de organismos vivos en diferentes niveles de organización.

2. Al considerar las cuestiones de la estructura celular, la atención principal se presta a la formación del pensamiento evolutivo.

El número total de horas es de 35 horas.

Tema I. Célula: una historia de estudio. Teoría celular. (3 horas)

Introducción a la citología celular. Las tareas de la citología moderna. La celda es un sistema completo. La historia del estudio de las células. Creación de una teoría celular. Métodos de estudio de células. Paralelismo en la evolución de la tecnología microscópica y el nivel de estudios citológicos.

Trabajos de laboratorio 1. Dispositivo de microscopio y técnica de microscopía.

Tema II. Química celular (8 horas).

Elementos químicos de la célula. Características de la composición química de los seres vivos. Iones en la célula y el cuerpo. El contenido de compuestos químicos en la célula. El papel del agua en un sistema vivo.

Compuestos orgánicos. Química de proteínas. Las proteínas son coloides, las proteínas son electrolitos anfóteros, las proteínas son compuestos hidrófilos. Fenómenos patológicos en ausencia de proteínas en los alimentos.

Cuando se altera el metabolismo de las nucleoproteínas, se desarrolla padagra. La esencia de esta enfermedad es que una gran cantidad de sales de ácido úrico se depositan en el cuerpo en el cartílago y otros tejidos. En la sangre, el contenido de ácido úrico aumenta de 2 a 3 veces e incluso 5 veces contra la norma. Este proceso se acompaña de dolor y deformación de las articulaciones. La deposición de ácido úrico en los riñones se caracteriza por una disminución en su excreción del cuerpo, como resultado, el nivel de ácido úrico es aún más creciente.

Trabajo de laboratorio 2. Detección de proteínas en objetos biológicos.

Los carbohidratos son la materia orgánica más abundante en la Tierra. La relación entre la estructura de los carbohidratos y las funciones biológicas. Patologías debidas al deterioro del metabolismo de los carbohidratos en el cuerpo.

Los niveles normales de azúcar en sangre son constantes. En la sangre del feto es 35 - 115 mg%, en recién nacidos - 20 - 30 mg%, en niños - 80 - 120 mg%, en adultos - 70 - 100 mg%, en ancianos - 85 - 110 mg% . Los cambios en el azúcar en sangre se caracterizan por ciertos trastornos del metabolismo de los carbohidratos.

La hiperglucemia es una condición del cuerpo caracterizada por un aumento en los niveles de azúcar en sangre. Las causas de la hiperglucemia pueden ser fisiológicas (consumo de grandes cantidades de carbohidratos, diversos estados emocionales, etc.) y factores patológicos (diabetes mellitus, enfermedades crónicas, tumores cerebrales, enfermedad mental). La diabetes mellitus es una forma de trastorno del metabolismo de los carbohidratos.

Trabajo de laboratorio 3. Detección de carbohidratos en objetos biológicos.

Demuestre la presencia de carbohidratos en objetos biológicos, las sustancias biológicas más importantes.

Lípidos El papel de los lípidos en el surgimiento de una cierta autonomía de un sistema biológico como una célula.

Trabajo de laboratorio 4. Detección de lípidos en objetos biológicos.

Ácidos nucleicos. El modelo de Watson y Crick.

Trabajo de laboratorio 5. Reacción cualitativa al ADN.

Tema III. Plano general de la estructura de las células de los organismos vivos. (10 horas)

Orgánulos de membrana de la célula. Orgánulos celulares sin membrana. Procariotas y eucariotas. Células eucariotas animales y vegetales.

Trabajo de laboratorio 6. Características de la estructura de procariotas y eucariotas.

Membrana. Modelo moderno de la estructura de la membrana celular.

El citoesqueleto: sus componentes y funciones en diferentes tipos de células.

Endocitosis y función del receptor de membrana.

Las grandes moléculas de biopolímeros prácticamente no se transportan a través de las membranas, pero pueden ingresar a la célula como resultado de la endocitosis. Se divide en fagocitosis y pinocitosis. Estos procesos están asociados con una vigorosa actividad y movilidad del citoplasma.

Perspectivas de desarrollo de la membranología.

Trabajos de laboratorio 7. Propiedades fisiológicas de la membrana celular.

Tema IV. Metabolismo. (6:00).

Fuentes de energía celular. Heterótrofos y autótrofos. Las mitocondrias son plantas de energía. Esquema de síntesis de ATP.

El mecanismo de fotosíntesis y quimiosíntesis.

Ribosomas. Tipos y estructuras de ribosomas en procariotas y eucariotas. Biosíntesis de proteínas. Transmisión. Regulación de la transcripción y traducción.

Tema V. Aparato nuclear y reproducción celular (6 horas).

1. El concepto de cromatina. El núcleo de una célula eucariota. Carioplasma.

2. El ciclo de vida de una célula. Reproducción celular. El concepto de "células madre". La "teoría de las células madre" es un gran avance en la biología y la medicina modernas.

3. Envejecimiento celular.

El cáncer es el más enfermedad peligrosa el hombre y otros seres vivos.

Trabajo de laboratorio 8. Mitosis en células de raíz de cebolla.

Tema VI. Evolución celular. (2 horas).

Conferencia final "Etapas primarias de la evolución biológica en la Tierra".

La teoría de la evolución de procariotas y eucariotas.

Planificación temática del curso electivo "Acertijos de una célula viva".

Tema	Número
Tema 1. Célula: Historia del estudio (3 horas) 1. La historia de la célula. Introducción a la Citología. 2. Creación de teoría celular. Métodos de estudio de células. 3. L. p. No. 1. Dispositivo de microscopio y técnica de microscopía.
Tema 2. Química de la célula. (8 en punto) 1. Elementos químicos de la célula. El papel del agua en un sistema vivo. 2. Química de proteínas. L. R. # 2. Prueba de proteínas como biocatalizadores (enzimas) 3. Fenómenos patológicos en ausencia de proteínas en los alimentos. 4. L.r. № 3. Detección de proteínas en objetos biológicos. 5. Los carbohidratos son la materia orgánica más abundante en la Tierra. 6.L.R. № 4. Detección de carbohidratos en objetos biológicos. 7. Lípidos. L. R. № 5. Detección de lípidos en objetos biológicos. 8. N.K. L. R. № 6. Reacción cualitativa al ADN.
Tema 3. (10 horas). 1. Membrana. Modelo moderno de la estructura de la membrana celular. 2. El citoesqueleto: sus componentes y funciones en diferentes tipos de células. 3. Transporte de membranas. 4. Endocitosis y función del receptor de membrana. 5-6 orgánulos de membrana. 7-8 orgánulos de células sin membrana. L. r.№7. Características de la estructura de procariotas y eucariotas. 9.L.R. № 8. Propiedades fisiológicas de la membrana celular. 10. Seminario.
Tema 4. Metabolismo (6 horas). 1. Fuentes de energía de la célula. Heterótrofos y autótrofos. 2.Esquema de síntesis de ATP. Las mitocondrias son plantas de energía. 3. El mecanismo de la fotosíntesis. Quimiosíntesis. 5. Biosíntesis de proteínas. Seminario. 6. Seminario.
Tema 5. 1. El concepto de cromatina. El núcleo de una célula eucariota. Carioplasma. 2. El ciclo de vida de la célula. Reproducción celular. 3. La teoría de las células madre. 4. Envejecimiento y muerte. 5.L.R. No. 9. Mitosis en las células de la raíz de cebolla. 6. Seminario.
Tema 6. Evolución celular (2 horas) Seminario. 1-2. Conferencia final "Etapas primarias de la evolución biológica en la Tierra".

Trabajo de laboratorio. Tema. El dispositivo de los microscopios ópticos y la técnica de la microscopía.

Objetivo. Sobre la base del conocimiento del dispositivo de un microscopio óptico, dominar la técnica de la microscopía y la preparación de micropreparaciones temporales. Lea las reglas para el diseño de trabajos de laboratorio.

Equipo... Microscopio para cada alumno. Portaobjetos y cubreobjetos, pipetas, vasos de agua, algodón, pinzas, tijeras, cuaderno, álbum. Diagrama del dispositivo de microscopio y sus partes.

Progreso.

Examine las partes principales del microscopio: mecánica, óptica e iluminación.

La parte mecánica incluye un trípode, un escenario, un tubo, un revólver, tornillos macro y micrométricos.

La parte óptica del microscopio está representada por oculares y objetivos. El ocular (del latín oculus - ojo) está ubicado en la parte superior del tubo y mira hacia el ojo.

Es un sistema de lentes con funda. Por el número en la superficie superior del ocular, se puede juzgar el factor de aumento (x 7, x 10, x 15). El ocular se puede quitar del tubo y reemplazar según sea necesario. En el lado opuesto del tubo hay una placa giratoria, o un revólver (en latín rewolvo - yo giro), en el que hay tres enchufes para lentes. Lente: un sistema de lentes, tienen diferentes aumentos. Distinga entre una lente de bajo aumento (x 8), una lente de gran aumento (x 40) y una lente de inmersión para estudiar objetos pequeños (x 90).

El aumento total del microscopio es igual al aumento del ocular multiplicado por el aumento del objetivo.

La parte de iluminación consta de un espejo, un condensador y un diafragma.

El condensador está ubicado entre el espejo y el escenario. Tiene dos lentes. Para mover el condensador hay un tornillo ubicado frente al microscopio y el tornillo macroscópico. Cuando se baja el condensador, la iluminación disminuye y cuando se eleva, aumenta. Al cambiar la posición de las placas del diafragma, con una perilla especial, puede ajustar la iluminación.

Ejercicio. Dibuja el microscopio y marca sus partes.

Reglas para trabajar con un microscopio.

1. Instale el microscopio con un trípode hacia usted, con un escenario alejado de usted.

2. Coloque la lente de bajo aumento en la posición de trabajo.

3. Mirando a través del ocular con el ojo izquierdo, gire el espejo en diferentes direcciones hasta que el campo de visión esté iluminado de manera brillante y uniforme.

4. Coloque la muestra preparada en la platina (cubreobjetos hacia arriba) de modo que el objetivo esté en el centro de la abertura de la platina.

5. Bajo control visual, baje lentamente el tubo con un macrotornillo de modo que el objetivo esté a una distancia de 2 mm de la muestra.

6. Mire por el ocular y levante lentamente el tubo hasta que aparezca una imagen del objeto.

7. Para proceder al examen del objeto con un gran aumento del microscopio, es necesario centrar la muestra, es decir coloque el objeto en el centro del campo de visión.

8.Girando el revólver, mueva el objetivo de gran aumento a la posición de trabajo.

9. Baje el tubo bajo el control ocular (no mire por el ocular, sino desde un lado) casi hasta que toque la preparación.

10. Mirando por el ocular, levante lentamente el tubo hasta que aparezca la imagen.

11. Utilice un tornillo microscópico para un enfoque fino.

12. Al dibujar la preparación, mire por el ocular con el ojo izquierdo.

Ejercicio. Vuelva a escribir las reglas para trabajar con un microscopio en un cuaderno para trabajos de laboratorio.

Método de preparación temporal.

1. Tome un portaobjetos de microscopio, sosteniéndolo por los bordes laterales, y colóquelo sobre la mesa.

2. Coloque un objeto en el centro del vaso, por ejemplo, trozos de algodón de 1,5 cm de largo, con una pipeta, aplique una gota de agua sobre el objeto.

3. Coloque un cubreobjetos en el portaobjetos del microscopio.

4. Considere el producto terminado.

5. Dibuje en el álbum cómo se ven las fibras de algodón con aumentos bajos y altos.

Examen microscópico de protozoos.

1.Toma agua de un acuario de hace mucho tiempo. Tome una gota junto con una ramita de algas o una hoja de lenteja de agua y mire a través de un microscopio con poco aumento. Por lo general, se ven una variedad de protozoos: zapatos, amebas, que viven libremente y están adheridos a las algas (suvoy). El agua puede contener pequeños gusanos y crustáceos (cíclopes, dafnias). Mientras observa este medicamento, puede practicar apuntar con el microscopio a objetos en movimiento. (Es decir, aprenda a arreglar el microscopio).

Reglas para el diseño de trabajos de laboratorio.

Un elemento necesario del estudio microscópico de un objeto es su boceto en un álbum; Tener un álbum de 30x21 cm y un lápiz (liso y de color).

1. Solo puede dibujar en un lado de la hoja.

2. Antes de comenzar a dibujar, en la parte superior de la página, escriba el nombre del tema.

3. El dibujo debe ser grande, los detalles son claramente visibles.

4. El dibujo debe mostrar los formularios correctamente; la relación entre el volumen y el tamaño de las partes individuales y el todo.

Primero debe dibujar el contorno del objeto (grande), luego dentro de los contornos de los detalles y luego dibujarlos claramente.

5. Dibuja, repitiendo claramente todas las líneas del objeto. Para hacer esto, no necesita apartar los ojos del microscopio, sino solo cambiar su atención del objeto al dibujo (necesita aprender esto).

6. Para cada figura es necesario dar una designación de las partes. Todas las etiquetas deben ser paralelas entre sí. Las flechas se colocan en partes individuales del objeto, un nombre se escribe enfrente de cada una. Para realizar el trabajo de laboratorio es necesario disponer de un álbum y un cuaderno para grabar material textual y realizar diagramas.

Trabajo de laboratorio. Tema. Características de la estructura de las células de procariotas y eucariotas. Células de plantas y animales.

Objetivo. Sobre la base del estudio de las células de bacterias (procariotas), plantas y animales (eucariotas), encuentre las principales características de similitud en la estructura de bacterias, animales y plantas como indicador de la unidad de la organización de las formas vivas.

Equipo.

1.Microscopio.

2. Portaobjetos y cubreobjetos.

3. Pipetas, vasos de agua, pinzas, bisturís, infusión de yodo, solución acuosa de rímel.

4. Fucsina, azul de metileno, infusión de carne, pescado o verduras, película de cebolla.

Tabla de la estructura de células bacterianas, vegetales y animales.

Progreso.

1. Prepare una infusión de varios productos con anticipación: carne, pescado, clara de huevo.

2. Triturar una pequeña cantidad de material y colocar en un matraz, agregar tiza en la punta del bisturí. Vierta 2/3 del volumen con agua.

3. Mantenga el matraz con la infusión tibio (oscuro) durante 3-5 días. Durante este tiempo, muchas bacterias diferentes se acumulan en el medio ambiente.

4. Coloque una gota de infusión en el portaobjetos de vidrio. Considere el medicamento usando una lente x 40, pero puede probar x 90. (El medicamento temporal se prepara de acuerdo con las reglas presentadas en el trabajo anterior).

5.Añadir una gota de rímel. En el contexto general, las células bacterianas no están teñidas.

6. Dibuja células bacterianas.

7. Preparar preparaciones temporales de células vegetales y animales.

Separe las escamas carnosas de un trozo de cebolla. Hay una fina película en el interior. Retire la película, corte. Coloque un portaobjetos de vidrio, pipetee una solución de yodo, gotee sobre una película, cubra con un cubreobjetos. Ver con bajo aumento. Los núcleos grandes y redondeados de las células se colorean de amarillo con yodo.

Transfiera a gran aumento y encuentre la pared celular. En el núcleo se pueden ver 1-2 nucléolos, a veces se ve la estructura granular del citoplasma.

Los vacíos no manchados en el citoplasma de las células son vacuolas.

8. Dibuja algunas celdas. Designar: 1) el caparazón; 2) el citoplasma; 3) el núcleo; 4) vacuolas (si son visibles).

Puedes preparar una preparación de hojas de elodea. Puedes ver cloroplastos, plastidios verdes. Los núcleos de las células no teñidas no son visibles.

9. Las células animales se pueden ver en el producto terminado. Bosquejo. La figura debe indicar: 1) el caparazón; 2) citoplasma; 3) el núcleo.

10. Tenga una discusión conjunta.

¿Qué disposiciones de la teoría celular pueden ser confirmadas por los resultados de este trabajo?

Trabajo de laboratorio. Tema. Detección de proteínas en objetos biológicos.

Objetivo. Demuestre la presencia de proteínas en objetos biológicos.

Equipo.

Gradilla para tubos de ensayo, pipeta, baño de agua, gotero.

Solución de clara de huevo, solución de NaOH al 10%, sulfato de cobre al 1%, ninhidrina (solución acuosa al 0,5%), ácido nítrico (concentrado).

Reacción de Biuret a la determinación del enlace peptídico. El método se basa en la capacidad de un enlace peptídico en un medio alcalino para formar compuestos complejos coloreados con sulfato de cobre.

Progreso.

1.En un tubo de ensayo agregue 5 gotas de clara de huevo al 1% (la proteína se filtra a través de una gasa, luego se diluye con agua destilada 1:10), tres gotas de solución de hidróxido de sodio al 10% y 1 gota de solución de sulfato de cobre al 1% y mezcla.

El contenido del tubo de ensayo se vuelve azul violeta.

Reacción de ninhidrina. Las proteínas, polipéptidos y aminoácidos libres dan un color azul o violeta con ninhidrina.

Progreso.

1. Tome 5 gotas de una solución de clara de huevo al 10%, agregue 5 gotas de una solución acuosa de ninhidrina al 0.5% y caliente.

Después de 2-3 minutos, se desarrolla un color rosa o azul violeta.

Reacción de xantoproteínas (griego xantos - amarillo). Con la ayuda de esta reacción, se encuentran aminoácidos cíclicos en la proteína, que contienen anillos de benceno (triptófano, tirosina y otros).

Progreso.

1,5 gotas de solución de clara de huevo al 1%, añadir 3 gotas de ácido nítrico concentrado (con cuidado) y calentar. Después de enfriar, agregue 5-10 gotas de solución de hidróxido de sodio al 10% al tubo de ensayo hasta que aparezca un color naranja (está asociado con la formación de la sal de sodio de estos compuestos nitro).

Trabajo de laboratorio. Tema. Detección de carbohidratos en objetos biológicos.

Objetivo. Demuestre la presencia de carbohidratos en objetos biológicos.

Equipo. Gradilla. Pipetas, baño maría.

Solución de almidón al 1%, solución de sacarosa al 1%, solución de fructosa al 1%, solución de yodo al 1% disuelto en yoduro de potasio, naftol disuelto en alcohol de 50 mm (antes de beber, diluido 5 veces con agua), solución de alcohol al 1%, timol.

Ácido sulfúrico concentrado, reactivo de Selivanov: 0,5 g de resorcinol disueltos en 100 ml de ácido clorhídrico al 20%

Detección de almidón.

Progreso.

1. En un tubo de ensayo, agregue 10 gotas de solución de almidón al 1% y una gota de solución de yodo al 1% en yoduro de potasio.

Se observa una coloración azul violácea.

Detección de carbohidratos.

Por reacción con naftol o timol, se encuentran pequeñas cantidades de carbohidratos o componentes de carbohidratos en compuestos complejos.

Progreso.

1. En dos tubos de ensayo, agregue 10 gotas de una solución de sacarosa al 1%.

Agregue 3 gotas de una solución de naftol con alcohol al 1% a una. En otro tubo de ensayo: 3 gotas de una solución de timol con alcohol al 1%. En ambos verter (con cuidado) 0,5 ml de ácido sulfúrico concentrado y en el borde de los dos líquidos observar tinción violeta en un tubo de ensayo con naftol y rojo en un tubo con timol.

Detección de fructosa (reacción de Selivanov).

La fructosa, cuando se calienta con ácido clorhídrico y resorcinol, da un color rojo cereza.

Progreso.

1.Vierta 10 gotas de reactivo de Selivanov 2 gotas de solución de fructosa al 1% en un tubo de ensayo y caliente suavemente (aparecerá un color rojo).

Trabajo de laboratorio. Tema. Detección de lípidos en objetos biológicos.

Objetivo. Demuestre la presencia de lípidos en objetos biológicos.

Equipo.

1. Trípode con tubos de ensayo, baño de agua, pipeta, vasos de vidrio, varillas, gasa.

2. Letticina, solución de alcohol (yema de huevo de gallina), colesterol, solución de cloroformo al 1%, ácido sulfúrico concentrado, acetona.

Detección de lecitina.

La lecitina pertenece al grupo de los fosfolípidos, forma parte de las membranas celulares. Constituye la mayor parte del tejido cerebral.

Progreso.

1. Vierta 10 gotas de acetona en un tubo de ensayo seco; poner en un vaso? yema de huevo de gallina.

Mientras revuelve con un palito, agregue 40 ml de alcohol caliente gota a gota.

Cuando la solución se haya enfriado, fíltrela en un tubo de ensayo seco. El filtrado debe ser transparente. El reactivo debe prepararse antes de su uso. Se forma un precipitado blanco.

Detección de colesterol.

El colesterol es una sustancia parecida a la grasa que es de gran importancia para el organismo. Entra en las membranas de muchos órganos y tejidos, es un precursor de los ácidos biliares, vitamina D, hormonas sexuales, hormonas de la corteza suprarrenal. La reacción se basa en su capacidad para liberar agua y condensarse en compuestos coloreados.

Progreso.

1.Vierta 10 gotas de una solución de cloroformo de colesterol al 1% en un tubo de ensayo seco y (con cuidado) vierta 0,5 ml de ácido sulfúrico concentrado a lo largo de la pared del recipiente. Agite (suavemente). Aparece una coloración rojo-naranja de la capa superior de cloroformo.

Trabajo de laboratorio. Tema. Evidencia del funcionamiento de las proteínas como biocatalizadores (enzimas).

Objetivo. Para demostrar la acción catalítica de las proteínas - enzimas, para mostrar su alta especificidad, la mayor actividad en el entorno fisiológico.

Equipo. Gradilla con tubos de ensayo, pipetas de 1 ml, baño maría, termostato.

Solución de almidón al 1%, solución de sacarosa, solución de yodo al 1% en yoduro de potasio, solución de sulfato de cobre al 5%, solución de hidróxido de sodio al 10%, solución de sacarosa al 2%, solución de ácido clorhídrico al 0,2%.

Progreso.

1. Hidrólisis enzimática del almidón.

La amilasa salival actúa como una enzima que hidroliza el almidón en sus partes constituyentes (maltosa, glucosa). La evaluación de los resultados del experimento se lleva a cabo mediante reacciones de color con yodo de la reacción de Trommer.

El almidón no hidrolizado produce una mancha azul con yodo y una reacción de Trommer negativa. Los productos de hidrólisis de almidón no reaccionan con el yodo, pero reaccionan positivamente al reactivo de Trommer.

1. Vierta 10 gotas de solución de almidón al 1% en dos tubos de ensayo.

2. En uno de ellos (tubo de ensayo n. ° 1) agregue 4 gotas de agua (control).

En el segundo (tubo de ensayo n. ° 2) agregue 4 gotas de solución de saliva, diluya la saliva 5 veces.

3. Revuelva y coloque en un baño de agua o en un termostato durante 15 minutos. a 37 grados C.

4. Saque 4 gotas de la sustancia problema del tubo de ensayo y agréguelas a 2 tubos de ensayo diferentes.

5. En uno, agregue una gota de una solución al 1% de yodo en yoduro de potasio.

A la otra, agregue una gota de solución de sulfato de cobre al 5% y 4 gotas de solución de hidróxido de sodio al 10% y caliente suavemente hasta que hierva (reacción de Trommer).

6. Realizamos el mismo procedimiento con el contenido del tubo de ensayo No. 2. El resultado debe mostrar que en presencia de agua no se produce la hidrólisis del almidón y la reacción con el yodo debe ser positiva. La reacción de Trommer es negativa (el hidróxido de óxido de cobre es azul). En presencia de amilasa salival, los resultados deberían ser opuestos, ya que se ha producido la hidrólisis del almidón.

No hubo reacción con el yodo y apareció un color rojo ladrillo (óxido de cobre I) en la reacción de Trommer.

II. Especificidad de la acción enzimática.

Cada enzima actúa sobre una sola sustancia o un grupo de sustratos similares. Esto se debe a la correspondencia de la estructura de la enzima, su centro activo y la estructura del sustrato. Por ejemplo, la amilasa solo actúa sobre el almidón.

Preparación de sacarosa.

Moler 1.100 g de levadura y añadir agua (400 ml). Después de 2 horas, filtrar y guardar en el frigorífico.

2. En dos tubos de ensayo (No. 1 y No. 2) agregue 10 gotas de solución de almidón al 1% cada uno.

Agregue 10 gotas de solución de sacarosa al 2% a los tubos de ensayo No. 3 y No. 4.

3. En los tubos de ensayo N ° 1 y N ° 3 agregue 4 gotas de solución de saliva, diluida 5 veces.

Agregue 4 gotas de sacarosa a los tubos de ensayo No. 2 y No. 4.

4. Remover y dejar en un termostato durante 15 minutos a una temperatura de 37 grados. CON.

5. Luego, con el contenido de los cuatro tubos, haz las reacciones con yodo y Trommer

Determinación de la especificidad de la acción enzimática.

En las conclusiones, cabe señalar en qué tubo de ensayo y en qué condiciones se detectó la acción de la enzima y por qué.

III. La influencia del pH del medio sobre la actividad de las enzimas.

Para cada enzima, existe un cierto valor de reacción del medio ambiente, en el que exhibe la mayor actividad. Un cambio en el pH del medio provoca una disminución o inhibición completa de la actividad enzimática.

1.Añadir 1 ml de agua destilada a 8 tubos de ensayo.

2. Añada 1 ml de solución de ácido clorhídrico al 0,2% al tubo de ensayo nº 1. Mezcla.

3. Tomar un ml de la mezcla del tubo de ensayo N ° 1 y transferir al tubo de ensayo N ° 2. Remover, verter 1 ml y transferir al tubo de ensayo N ° 3, etc.

4. Saque 1 ml del tubo de ensayo nº 8 y deséchelo. Obtenemos diferente pH del medio ambiente.

4. En cada tubo añadir 2 ml de solución de almidón al 1% y 1 ml de solución de saliva diluida 1:10.

5. Agite los tubos y colóquelos en un termostato durante 15 minutos a 37 grados. CON.

6. Enfríe y agregue una gota de solución de yodo al 1% en yoduro de potasio a todos los tubos.

La hidrólisis completa ocurrirá en los tubos de ensayo No. 5 y No. 6, donde el pH del medio de solución está en el rango de 6.8 - 7.2, es decir. Óptimo para la acción de la amilasa.

Trabajo de laboratorio. Tema. Aislamiento de desoxinucleoproteína del tejido del bazo (hígado). Reacción cualitativa de ADN.

Objetivo. Demostrar que una gran cantidad de ácidos nucleicos está contenida en forma de compuesto con proteínas (desoxinucleoproteína - DNP), en tejidos ricos en núcleos (bazo, glándula timo).

Equipo. Gradilla con tubos de ensayo, mortero, polvo de vidrio, pipeta, cristalizador, probetas graduadas de 50 ml y 300 ml, pipetas de 1 ml, varillas de madera con muescas, baño de agua, gasa filtrante, cloruro de sodio, solución al 5%, que contiene sodio trisustituido al 0,04% nitrato, solución de hidróxido de sodio al 0,4%, reactivo de difenilamina (disolver 1 g de difenilamina en 100 ml de ácido acético glacial. Añadir 2,75 ml de ácido concentrado a la solución)., bazo (hígado fresco o levadura de ARN congelada, solución recién preparada al 0,1% .

Progreso.

1. Aislamiento de desoxinucleoproteína (DNP) del tejido del bazo (hígado).

El método se basa en la capacidad del DNP para disolverse en soluciones salinas de alta fuerza iónica y precipitar cuando su concentración disminuye.

Triturar bien 2 - 3 g de tejido del bazo en un mortero con polvo de vidrio, agregando gradualmente 35 - 40 ml de solución de cloruro de sodio.

Filtrar la solución viscosa resultante a través de dos capas de gasa en un cristalizador. Utilice un cilindro para medir seis veces (en relación con el filtrado) el volumen de agua destilada y vierta lentamente en el filtrado.

Envuelva con cuidado las roscas DNP formadas en un palo de madera, transfiéralas a un tubo de ensayo para su uso.

2. Reacción cualitativa al ADN.

El método se basa en la capacidad de la desoxirribosa, que está incluida en el ADN de la desoxirribonucleoproteína, para formar compuestos azules con difenilamina cuando se calienta en un medio que contiene una mezcla de ácido acético glacial y ácido sulfúrico concentrado.

Con el ARN de ribosa, una reacción similar da una coloración verde.

Agregue 1 ml de solución de hidróxido de sodio al 0.4% a 1/4 del sedimento de DNP (hasta que se disuelva). Añadir 0,5% ml de reactivo de difenilamina. Mezcle el contenido del tubo de ensayo y colóquelo en un baño de agua hirviendo (15 a 20 minutos).

Realice una reacción similar en otro tubo de ensayo con 1 ml de solución de ARN.

Tenga en cuenta la coloración característica.

Trabajo de laboratorio. Tema. Propiedades fisiológicas de la membrana celular.

Objetivo. Demuestre que la membrana celular es selectivamente permeable. Demuestre visualmente el papel de la membrana en el proceso de fagocitosis y pinocitosis, así como familiarícese con la plasmólisis celular, el proceso de separación del protoplasto (contenido celular) de las paredes celulares.

Equipo.

Microscopios, cubreobjetos y portaobjetos, bisturíes, agujas de disección, papel de filtro, pipetas, tinta.

Cultivo de ciliados o cultivo de tejidos en medio nutritivo, cultivo de amebas, trozos de planta elodea.

Soluciones de cloruro de potasio, soluciones de cloruro de calcio, cloruro de magnesio, solución de albúmina al 2%, solución de cloruro de sodio al 10%, agua destilada.

Progreso.

1. En una solución débil de cloruro de sodio o potasio, coloque ciliados o trozos de tejido cultivado.

2. Prepare una preparación para el microscopio.

3. Se puede ver la contracción celular, lo que indica la permeabilidad de la membrana celular. En este caso, el agua de la célula se libera al medio ambiente.

4. Transfiera las células a una gota de agua destilada o extraiga la solución de debajo del cubreobjetos con papel de filtro y reemplácela con agua destilada. Observe cómo las células se hinchan cuando el agua entra en ellas.

5. Coloque los ciliados o trozos de tejido cultivado en una solución de cloruro de calcio o cloruro de magnesio de baja concentración.

Los ciliados y las células cultivadas continúan viviendo. Los iones de calcio y magnesio reducen la permeabilidad de la membrana celular. El movimiento del agua a través del caparazón no ocurre.

6. Coloque las amebas en una gota de solución de albúmina al 2% (clara de huevo de gallina).

Prepare una preparación para el microscopio. Después de un tiempo, se forman burbujas, protuberancias y túbulos en la superficie de las amebas. Da la impresión de que la superficie de las amebas está "hirviendo". Esto va acompañado de un intenso movimiento de fluidos en la superficie de la membrana.

Las burbujas de líquido están rodeadas por protuberancias citoplásmicas, que luego se cierran. Las vesículas pinocíticas a veces aparecen de repente. Esto sugiere que las gotas de líquido, junto con una sustancia soluble en él, se capturan rápidamente. La pinocitosis es causada por sustancias que reducen la tensión superficial de la membrana celular. Por ejemplo, aminoácidos, algunas sales.

7. En una gota de líquido que contiene ameba, agregue un poco de rímel. Prepara la droga. Después de un tiempo, las amebas comienzan a moverse lentamente hacia los granos de la carcasa, liberando pseudópodos (pseudópodos).

Los granos de la carcasa se adhieren a la superficie de los pseudópodos, los rodean y, después de un tiempo, se sumergen en el citoplasma.

Al microscopio, se observa el fenómeno de la fagocitosis en amebas.

Requisitos primarios.

Los estudiantes deben saber:

1.dispositivo del microscopio y trabajar con él;

2. la posición de la teoría celular;

3. la similitud y diferencia entre células vegetales y animales;

4. el papel de los productos químicos y compuestos en la célula;

5. componentes principales y orgánulos de la célula;

6. características de procariotas y eucariotas;

7. patología del metabolismo de proteínas, carbohidratos;

8. El valor de los elementos minerales individuales.

Los estudiantes deben poder:

1. trabajar con un microscopio;

2. nombrar las partes principales de la celda, "reconocerlas" en el diagrama, fotografía;

3. hacer los preparativos más sencillos para el examen microscópico;

4. formular correctamente el trabajo de laboratorio;

5. trabajar de forma independiente con literatura adicional y utilizar tecnologías modernas.

Literatura para el profesor.

1. Welsh U., Storch F. Introducción a la citología. Traducción de él. M. Mir, 1986

2.Zavarzin A.A. otro. Biología Celular. - ed. SPbSU, 1992

3.Swenson K., Webster P. - M. Mir, 1982

4. Lamb M. Biología del envejecimiento - M. Mir, 1980

5.Markosyan A.A. Fisiología - M. Medicina, 1968

6.Liberman E.A. Celula viva. M. Mir, 1985

7.MV Ermolaev Química biológica. Moscú "Medicina", 1984

8. Biología general. A.O. Ruvinsky Moscú "Educación", 1993

Literatura para estudiantes.

1. Green N., Stout W., Taylor D. Biology.

2. De Duve K. Viaje al mundo de una célula viva. M. Mir, 1982

3.Liberman E.A. Celula viva. M. Mir, 1987

4. Camp P., Arms K. Introducción a la biología.

El aspecto principal a la hora de estudiar el curso debe estar dirigido al trabajo activo de los alumnos en el aula en forma de diálogo profesor-alumno, discusión activa en forma de alumno-alumno, alumno-profesor.