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FISIOLOGIA

Diez actividades experimentales

(Nivel avanzado)

Dra. Maria Antonia Malajovich

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Maria Antonia Malajovich / Biotecnologia: ensino e divulgação (http://bteduc.com)

FISIOLOGÍA (2015) Diez actividades experimentales (Nivel avanzado) Dra. Maria Antonia Malajovich Biotecnología: enseñanza y divulgación http://bteduc.com

LISTA DE ACTIVIDADES

1. La composición de los alimentos 2. Análisis de alimentos 3. Un estudio experimental sobre la pancreatina 4. Un estudio experimental sobre la respiración 5. Tipificación del grupo sanguíneo ABO 6. El funcionamiento del corazón 7. Análisis de orina 8. La transmisión del estímulo nervioso 9. Localización de los receptores gustativos 10. Determinación del campo visual

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DIEZ ACTIVIDADES EXPERIMENTALES (NIVEL AVANZADO)

Maria Antonia Malajovich / Biotecnología: enseñanza y divulgación (http://bteduc.com)

1. LA COMPOSICIÓN DE LOS ALIMENTOS

1.1. LAS PROTEÍNAS En los seres vivos, las proteínas además de ser elementos estructurales, permiten que las reacciones químicas de la célula se mantengan en actividad regular. Ej.: pepsina, queratina, hemoglobina, anticuerpos, albúmina, etc. En esta actividad estudiaremos algunas de las características de las proteínas y aprenderemos a identificarlas. MATERIAL: 3 tubos de ensayo con 3 ml de agua, 3 tubos de ensayo con 3 ml de solución proteica (clara de huevo = albúmina), trozos de clara de huevo cocida, sol. de hidróxido de sodio (10%), sol. de sulfato de cobre (0,5%), ácido nítrico, amoníaco y gotero. PROCEDIMIENTO

Con excepción de la precipitación, todos los ensayos serán realizados simultáneamente en agua (tubos C = control), en la solución de ovoalbúmina (tubos P) y en la clara de huevo cocido. Los RESULTADOS serán establecidos por comparación. Los datos serán registrados en el cuadro correspondiente.

A- Precipitación

Acción de un ácido: Agregar unas gotas de ácido acético en los tubos C1 y P1. ¿Cuál es el efecto del ácido?

Acción del calor: Calentar suavemente los tubos correspondientes. ¿Cuál es el efecto del calor?

B- Reacción de Biuret: Agregar unas gotas de sol. de sulfato de cobre a 1 ml de sol. de hidróxido de sodio. Verter suavemente en los tubos C2 y P2. ¿Cuál es el cambio de color observado en la reacción de Biuret?

C- Reacción xantoproteica: Agregar unas gotas de ácido nítrico en los tubos C3 y P3. Observar la eventual floculación. Calentar. Agregar unas gotas de amoníaco. ¿Cuál es el cambio de color observado?

Repetir la experiencia con un trozo de clara de huevo cocido. ¿Cuando está cocida, cambia la clara de huevo su comportamiento frente a los reactivos?

1.2 LOS CARBOHIDRATOS Denominamos “carbohidratos” a los azúcares y almidones. Los azúcares (sacarosa, glucosa, lactosa, fructosa, etc.) sirven como combustible para las células vivas. Los almidones (almidón, glucógeno, celulosa, etc.) además de ser sustancias de reserva, forman parte de estructuras tales como las paredes de las células vegetales. En esta actividad, estudiaremos algunas de las propiedades y reacciones características de los carbohidratos. MATERIAL: 1 azulejo, goma de almidón, sol. de glucosa y de sacarosa, gotero y/o hisopos, lugol, cinco tubos de ensayo, con 2 ml de cada una de las soluciones, reactivo de Benedict, una pipeta, baño María a 100ºC. PROCEDIMIENTO A- El poder edulcorante de los carbohidratos

Colocar un poquito de cada sustancia (en solución de igual concentración) sobre la lengua y en el cuadro, registrar el SABOR como dulce (D), poco dulce (PD) o sin sabor (SS).

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B- Identificación del almidón Después de rotular el azulejo, colocar en el lugar correspondiente 1 gota de agua, 1 gota de almidón, 1 gota de solución de glucosa y 1 gota de solución de sacarosa. Agregar a cada muestra 1 gota de lugol, registrar en el cuadro, cualquier cambio de color.

C- Identificación de azúcares reductores Con la pipeta, agregar gota a gota el reactivo de BENEDICT a los 4 tubos de ensayo que contienen respectivamente agua, goma de almidón, glucosa o sacarosa, Calentar. Registrar en el cuadro, cualquier cambio de color.

RESULTADOS Registrar las observaciones en el cuadro siguiente:

MUESTRA SABOR c/LUGOL c/BENEDICT

Agua

Almidón

Glucosa

Sacarosa

¿Cuál es el carbohidrato más dulce? ¿Cuál el menos dulce?

¿Cuál (o cuáles) de los carbohidratos reacciona (reaccionan) de alguna manera al tratamiento con lugol?

¿Cuál (o cuáles) de los carbohidratos reacciona (reaccionan) con el reactivo de Benedict?

¿Cuál es la información obtenida con la muestra de agua? PARA PENSAR E INVESTIGAR a. ¿Qué reactivo utilizaría para evidenciar la presencia de almidón? Analice la presencia de almidón en un

trozo de pan, un poco de manteca, una papa, gelatina, un grano de poroto. ¿Dónde hay almidón? ¿Cómo analizaría la presencia de glucosa en esos alimentos?

b. La presencia de glucosa en la orina es una condición característica de los diabéticos. ¿Cómo podría una persona con diabetes analizar la cantidad de glucosa en la orina?

c. La sacarosa ha sido sustituida por fructosa en muchas bebidas. ¿Cuáles son las ventajas para el productor y para el consumidor?

d. No todo aditivo es un carbohidrato. Discuta esta afirmación.

1.3 LOS LÍPIDOS Los lípidos son un grupo de compuestos orgánicos que incluyen los óleos y las grasas (tripalmitina, triesterarina), las ceras y los esteroides (colesterol, testosterona, progesterona, etc.). En los seres vivos, además de ser sustancias de reserva, los lípidos son componentes importantes de la membrana y las organelas de la célula. Entre los lípidos comestibles se encuentran el aceite de soja y la manteca. En esta actividad estudiaremos las propiedades de un lípido, el aceite de soja.

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PROCEDIMIENTO A. Formación de una mancha traslúcida

Dejar caer una gota de agua sobre una hoja de papel vegetal. Frotar el dedo (limpio) sobre la gota hasta que seque. Repetir el PROCEDIMIENTO con una gota de aceite. Colocar el papel contra la luz. ¿A través de cuál de las manchas la luz pasa con más facilidad?

B. Solubilidad Rotular los tubos de ensayo y colocar, respectivamente 3 ml de etanol y 3 ml de agua en cada tubo. Agregar 3 ml de aceite en cada tubo. Después de 3 minutos, observar. Describa lo que ocurre en las mezclas de aceite-agua y de aceite-etanol.

C. Identificación Colocar en los tubos anteriores 2 gotas de colorante rojo Sudan III. ¿La coloración con Sudan III confirma las observaciones anteriores?

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2. ANÁLISIS DE ALIMENTOS 2.1. EL PAN

El pan es un alimento amiláceo. En esta actividad, identificaremos los componentes orgánicos e inorgánicos del pan.

MATERIAL: pan, 3 tubos de ensayo, gradilla, vaso de precipitados, embudo y papel de filtro, agua destilada, solución de nitrato de plata, reactivo de Benedict, papel vegetal, ácido nítrico, lugol, mechero Bunsen, pinza.

PROCEDIMIENTO Después de cada experimento, anotar los RESULTADOS en el cuadro correspondiente. Experimento 1: Calentar un trozo de pan en un tubo de ensayo. Experimento 2: Dejar un trozo de pan en agua destilada. Filtrar. Extraer dos muestras del líquido filtrado.

Muestra a: agregar unas gotas de solución de nitrato de plata

Muestra b: tratar con reactivo de Benedict. Experimento 3: Frotar miga de pan en un pedazo de papel vegetal. Experimento 4: Colocar unas gotas de ácido nítrico en un trozo de miga de pan. Experimento 5: Colocar unas gotas de lugol en un trozo de miga de pan. RESULTADOS Complete el siguiente cuadro:

¿Cuál es la composición del pan?

¿Cuáles las propiedades del pan debidas a la presencia de gluten?

EXPERIMENTO OBSERVACION INTERPRETACION

1

2a

2b

3

4

5

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2.2. LA LECHE

La leche es un alimento completo. En esta actividad identificaremos algunos de los componentes orgánicos e inorgánicos de la leche. MATERIAL

Leche, microscopio, objetos y portaobjetos, papel vegetal, ácido acético, embudo y papel de filtro, 2 vasos, ácido nítrico, reactivo de Benedict, solución de nitrato de plata, solución de oxalato de amonio, tubos de ensayo y gradilla. PROCEDIMIENTO Después de cada experimento, anotar los RESULTADOS en el cuadro correspondiente. Experimento 1: Observar una gota de leche al microscopio y completar el dibujo. Experimento 2: En un pedazo de papel vegetal frotar una gota de la crema sobrenadante. Experimento 3: Calentar la leche hasta que se forme una película en la superficie. Después de separada, tratarla con ácido nítrico. Experimento 4: Cuajar la leche con un poco de vinagre. Filtrar separando el cuajo del suero. Guardar el suero (3 muestras). Sobre el cuajo, verter unas gotas de ácido nítrico. Experimento 5: Tratar una muestra del suero con el reactivo de Benedict. Experimento 6: Tratar una segunda muestra del suero con una solución de nitrato de plata. Experimento 7: Tratar una tercer muestra del suero con una solución de oxalato de amonio. RESULTADOS Registre sus observaciones en el cuadro siguiente: ¿Cuál es la composición de la leche?

EXPERIMENTO OBSERVACIÓN INTERPRETACIÓN

1

2

3

4

5

6

7

8



3. UN ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE LA PANCREATINA

La pancreatina es un medicamento que contiene enzimas pancreáticas, indicado para casos de insuficiencia pancreática y fibrosis cística. En esta actividad estudiaremos la actividad proteolítica, amilolítica y lipolítica de la pancreatina.

3.1 ACTIVIDAD PROTEOLÍTICA MATERIAL: material de laboratorio, estufa o baño-maría a 370C, solución de pancreatina 0,2%, solución de pancreatina 0,2% hervida, solución de ovalbúmina, solución de hidróxido de potasio 1M, reactivo de Biuret (solución de hidróxido de sodio 10% e solución de sulfato de cobre 0,5%).

PROCEDIMIENTO Preparar 4 tubos de ensayo como se indica a continuación y colocarlos en la estufa a 37ºC.

TUBO CONTENIDO Calor Reacción de Biuret

1 5 ml de sol. ovoalbúmina + pancreatina 0,2% + gotas de KOH

2 5 ml de sol. ovoalbúmina + pancreatina 0,2%

3 5 ml de sol. ovoalbúmina + pancreatina 0,2% hervida

4 5 ml de sol. ovoalbúmina

Distribuir el contenido del tubo 1 en 4 tubos de ensayo y proceder con las reacciones siguientes: reacción al calor, reacción de Biuret. Anotar el resultado en la Tabla superior. ¿Qué ha ocurrido? ¿Qué pasaría si en vez de KOH estuviésemos agregando bilis?

3.2 ACTIVIDAD AMILOLÍTICA MATERIAL: material de laboratorio, goma de almidón 1%, solución de pancreatina 0,2%, solución de pancreatina 0,2% hervida, estufa o baño-maría a 370C, reactivo de Benedict, baño-maría a 100O C.

PROCEDIMIENTO En dos tubos de ensayo colocar 2 ml de suspensión de almidón. Agregar al primer tubo 2 ml de pancreatina y al segundo 2 ml de pancreatina hervida. Dejar en baño María a 37ºC durante 1 h. Analizar la presencia de almidón y de un azúcar reductor. ¿Cómo?

3.3 ACTIVIDAD LIPOLÍTICA

MATERIAL: material de laboratorio, solución de pancreatina 0,2%, solución de pancreatina 0,2% hervida, solución de NaOH 1%, estufa o baño-maría a 370C.

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PROCEDIMIENTO Preparar 3 tubos de ensayo como se indica a continuación:

TUBO 1 Tubo 2

2 ml de aceite de oliva + 2 gotas de fenolftaleína + 1 ml de agua + 2 ml sol. de pancreatina 0,2% + NaOH 1% hasta obtener una coloración rosa pálido

Igual al anterior, pero con pancreatina hervida

Colocar en baño María a 37ºC y observar en qué orden ocurre la decoloración de los tubos. Anotar el resultado. ¿Qué ocurrió?

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4. UN ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE LA RESPIRACIÓN

Respiración es el proceso mediante el cual los seres vivos obtienen la energía contenida en las moléculas de los alimentos. Gran parte de esta energía es utilizada en la realización de todas las funciones orgánicas y el resto aparece como forma de calor. Cuando el proceso requiere oxígeno se denomina respiración aerobia, realizada por la gran mayoría de los seres vivos, incluido el hombre. Algunos organismos, por otro lado, no dependen del oxígeno para obtener energía (respiración anaerobia, fermentación). Ciertos organismos como las levaduras pueden realizar los dos tipos de respiración. En ambos casos, además de producirse energía, se produce dióxido de carbono, que se libera al ambiente. Midiendo el dióxido de carbono producido o el oxígeno consumido por un organismo, en determinado intervalo de tiempo, se puede tener una idea de la velocidad con que produce energía dicho organismo. 4.1 MEDICIONES 4.1.1 Primer experimento MATERIAL: 3 botellitas con la tapa perforada, 3 pajitas, 2 telas, pinzas, espátula, tenebrios, pastillas de hidróxido de sodio, algodón, tinta, rotulador. PROCEDIMIENTO

Armar el experimento de acuerdo con la figura siguiente:

Esperar 10 minutos y marcar con el rotulador la posición inicial de la gota en cada botella, Medir el desplazamiento de la gota en cada una de ellas, cada 10 minutos, durante 30 minutos. Anotar los datos en el cuadro. CUIDADO con el hidróxido de sodio. Tomarlo siempre con la pinza y no deje que los animales tomen contacto con las pastillas de hidróxido de sodio, ya que les provocaría la muerte.

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RESULTADOS Anotar la distancia (cm) recorrida por la gota de cada frasco.

Tiempo (min.) 10 20 30

Exp. 1

Exp. 2

Control

a) Representar gráficamente la distancia recorrida por la gota a lo largo del tiempo. b) Interpretar el gráfico. c) Considerando la información del frasco 2 y del control, y sabiendo que las pastillas de NaOH absorben

CO2 y conociendo el diámetro interno del tubo, calcule el volumen de CO2 despendido por individuo (cm3/hora)

d) Considerando la información del frasco 1, calcule el volumen de O2 consumido por individuo (cm3/hora).

4.1.2 Segundo experimento Comparar los efectos de la actividad respiratoria entre los alumnos de la clase. MATERIAL: agua de cal, un frasco grande, una pajita, rotulador, cronómetro.

PROCEDIMIENTO 1. Colocar agua de cal en el frasco hasta la marca (2/3 de la capacidad)

2. Contar el número de veces que inhala en 15 seg. (multiplicar por 4 para tener la frecuencia/minuto) y anotar el resultado en la tabla correspondiente.

3. Expirar lentamente dentro del agua con la pajita. Anotar cuanto tiempo pasa antes de que el agua cambie de color.

4. Vaciar el frasco y colocar agua de cal limpia hasta la marca.

5. Saltar en el lugar durante 1 minuto.

6. Repetir los ítems 2 y 3.

RESULTADOS

Actividad Inhalaciones por minuto Tiempo necesario para que el agua de cal cambie de color

Baja (reposo)

Alta (Ejercicio físico)

¿Qué ocurrió?

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4.2 LA LIBERACIÓN DE ENERGÍA MATERIAL: 3 botellas de telgopor, 3 vasos de plástico, 3 termómetros, 3 soportes, 3 aros, goma de látex, 3 soportes, semillas germinadas, agua, hipoclorito de sodio (lavandina, lejía o agua-jano) 1%, formol 10%. PROCEDIMIENTO Distribuir las semillas en 3 grupos.

Embeber, durante 24 horas, al primer grupo en agua, al segundo en hipoclorito de sodio diluído, y al tercero en formol.

Secar con toalla de papel y armar el experimento como se muestra.

Registrar la temperatura diariamente (3 días).

RESULTADOS a) Anotar los valores de la temperatura en el cuadro siguiente:

b) Representar gráficamente los RESULTADOS. Interpretar los RESULTADOS sabiendo que el agua lavandina tiene acción antimicrobiana y el formol mata las semillas y los microorganismos.

Día 0 1 2 3

Hora

Botella 1

Botella 2

Botella 3

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4.3 LA RESPIRACION TISULAR

MATERIAL: 3 tubos de ensayo, aceite, solución de azul de metileno o azul de bromotimol, músculo, levadura, sacarosa.

PROCEDIMIENTO

Armar el experimento como en la figura:

Incubar a 38ºC. Observar a intervalos regulares si hay decoloración del azul de metileno.

RESULTADOS a) ¿Hubo decoloración del azul de metileno?

b) Sabiendo que el azul de metileno oxidado (AM) es azul y que el azul de metileno reducido (AMH2) es incoloro, interprete los RESULTADOS obtenidos. DISCUSIÓN a) En el experimento anterior, se observó la acción de las deshidrogenasas. Además de las deshidrogenasas, en la respiración participan oxidasas y descarboxilasas. ¿Cuál es la función de cada tipo de enzima?

b) El tiempo necesario para la decoloración del azul de metileno es un criterio utilizado para evaluar el grado de contaminación de la leche. Justifique.

c) Parte de la energía liberada en la respiración (que es una oxidación) es liberada como calor, otra parte permanece en la célula. Justifique.

d) El consumo de oxígeno es representativo de la actividad de un organismos o de tejidos. El tejido muscular, por ejemplo, consumo más O2 que el tejido óseo. Se define al cociente respiratorio como la relación entre el volumen de CO2 desprendido y el volumen de O2 consumido. De este modo, la utilización de la glucosa corresponde a un cociente respiratorio de 1. Durante la germinación, el cociente respiratorio de la semillas de ricino es inferior al cociente respiratorio de las semillas de trigo. ¿Cuál es el significado fisiológico de este hecho? Justifique químicamente, sabiendo que las fórmulas de ricino y de la glucosa son C56H104O8 y C6H12O6 , respectivamente.

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5. TIPIFICACIÓN DEL GRUPO SANGUÍNEO ABO

La clasificación de los seres humanos en cuatro grupos sanguíneos (A, B, AB y O) está basada en la aglutinación de los hematíes de la sangre de un individuo cuando estas entran en contacto con el suero de otros individuo. Esa incompatibilidad se debe a la presencia de anticuerpos en el suero sanguíneo de una persona que pueden reaccionar con antígenos presentes en la membrana de los hematíes de personas de otro grupo.

La relación entre el genotipo, el grupo sanguíneo y los antígenos y anticuerpos correspondientes está resumido en el cuadro siguiente:

Grupo sanguíneo Antígeno(s) presentes en la membrana de los

hematíes

Anticuerpo(s) presentes en el suero sanguíneo

Genotipo(s)

A Antígeno A Anti-B AA o AO

B Antígeno B Anti-A BB o BO

AB Antígeno A y antígeno B Ningún anticuerpo contra A o B

AB

0 Ninguno de los dos antígenos

Anti-A e Anti-B OO

Por motivos de bioseguridad no se pueden hacer pruebas de compatibilidad en el laboratorio didáctico. Sin embargo, el uso de algunos reactivos químicos permite una simulación interesante, en la que el alumno puede resolver problemas de tipificación a partir de muestras-problema (Harrison,T. Investigating blood types. Science in School 32: 33, 2015).

El protocolo está basado en las siguientes reacciones químicas:

Nitrato de bario (aq) + ácido sulfúrico (aq) sulfato de bario + ácido nítrico (aq)

Nitrato de plata (aq) + ácido clorhídrico (aq) cloruro de plata + ácido nítrico (aq)

Obviamente, serán respetados todos los cuidados relativos al uso de reactivos químicos.

Materiales

Láminas de microscopio ou azulejo, pipetas, frascos con cuenta-gotas.

Preparación de las muestras de sangre:

A: Solución de nitrato de plata (0,1M) B: Solución de nitrato de bario (0,1 M)

AB: mezcla de las soluciones anteriores, en proporciones iguales.

El color rojo se obtiene con un colorante alimenticio e si las muestras quedan muy ralas, espesarlas con glicerol.

Preparación dos soros:

Soro anti-A: solución de ácido clorhídrico (2M) Soro anti-B: solución de ácido sulfúrico (2M)

Preparación de las muestras-problema.

Muestras A, B, AB e O rotuladas como paciente 1, paciente 2 etc.

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PROCEDIMIENTO

1. Hacer los testes de identificación de los diferentes grupos, en láminas de microscopio. Acrecentar dos gotas de soro a dos gotas de cada muestra, como indicado en esquema. Observar la aparición de un precipitado.

Observación: en la tipificación con hematíes y sueros de verdad el coágulo es rojo, en esta simulación el precipitado es blanco.

2. Test-ciego. Determinación del grupo sanguíneo en las muestras-problema.

A + anti-A

A + anti-B

B + anti-A

B + anti-B

AB + anti-A

AB + anti-B

O + anti-A

O + anti-B

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6. EL FUNCIONAMIENTO DEL CORAZÓN

6.1 EL FUNCIONAMIENTO DEL CORAZÓN Consultar el sitio The Heart: Online Exploration http://www.fi.edu/biosci/heart.html 6.2 LA FRECUENCIA DE LOS LATIDOS CARDÍACOS

Vamos a calcular el índice de resistencia de Ruffier. Este índice toma en cuenta las variaciones de la frecuencia cardíaca y permite estimar en los deportistas la capacidad de adaptación fisiológica al esfuerzo. Una primer medición se realiza en reposo (persona sentada durante dos minutos). Con el dedo índice realice una leve presión sobre el pulso de su compañero y anote sus latidos cardíacos durante 1 minuto. Este valor será PO. La persona deberá realizar 30 flexiones completas en 45 segundos, manteniendo el busto recto. Las pulsaciones serán medida al final del ejercicio (P1). Manteniéndose la persona sentada, medir nuevamente las pulsaciones (P2) luego de un minuto de recuperación. Completar la tabla con los valores correspondientes.

ALUMNO P0 P1 P2

Calcular el índice de resistencia:

Evaluar el estado físico de la persona con la siguiente escala:

ESTADO FÍSICO ÍNDICE DE RUFFIER

Excelente 0

Muy bueno 0 a 5

Bueno 5 a 10

Medio 10 a 15

Malo 15 a 20

Comente los RESULTADOS encontrados. Durante el ejercicio anterior observó cambios en la frecuencia respiratoria. ¿Cuáles? Relacione sus observaciones intentando integrar circulación y respiración.

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7. ANÁLISIS DE ORINA

7.1. LA ORINA Consultar el sitio LAB TESTS ONLINE (http://labtestsonline.org) para responder a las siguientes preguntas: ¿Cuáles son las alteraciones posibles en la orina? ¿Cuál es su importancia correspondiente?

7.2. ANALISIS DE ORINA/ http://www.nabt.org/ National Association of Biology Teachers Preparar aproximadamente 2 L de orina artificial. Agregar 36,4 g de urea a 1,5 L de agua destilada y mezclar hasta que las sales (cristales) se disuelvan. Después, adicionar 15,0 g de cloruro de sodio, 9,0 g de cloruro de potasio y 9,6 g de fosfato de sodio. Mezclar bien y verificar el pH que deberá estar entre 5 y 7. Si fuera necesario modificarlo, ¿cómo lo hace? Diluya la solución hasta que tenga una densidad de 1,015 a 1,024. (Utilice un hidrómetro adecuado). Esta es la solución stock que puede ser conservada en la heladera hasta su uso. Pequeñas modificaciones de la orina artificial permiten simular algunas características patológicas. GLICOSURIA La presencia de glucosa provocada por diversas condiciones, tales como la diabetes mellitus, estrés, lesiones en los túbulos renales o lesiones cerebrales. Un nivel moderado de glucosuria puede obtenerse mediante la adición de 2,5 a 5,0 g de glucosa por litro de solución. La presencia de vitamina C (ácido ascórbico) en valores iguales o mayores a 400 mg/ l confiere un resultado falso positivo cuando se busca glucosa. PROTEINURIA La presencia de proteína en la orina es un indicio de lesiones glomerulares. En ausencia de estas, una cantidad elevada de proteína puede aparecer como consecuencia de ejercicio físico excesivo, exposición al frío y dolores abdominales agudos. Niveles de proteína superiores a 300 mg de albúmina por litro de solución de orina darán RESULTADOS positivos. Lesiones renales agudas pueden ser ejemplificadas adicionando 1 g de albúmina por litro de solución. CETONURIA Por ser metabolitos normales del hígado, las cetonas no deben ser encontradas en niveles detectables. Niveles altos indicación exposición al frío, diabetes mellitus, desequilibrio dietético o trastornos bioquímicos genéticos o adquiridos. La cetonuria puede ser simulada agregando un mínimo de 1 ml de acetona por litro de solución. HIPOSTENURIA La orina debe tener una densidad de 1,015 a 1,025 siendo normal una pequeña variación cotidiana fuera de ese rango. La producción consistente de orina diluida con una densidad específica menor a 1,015 es un indicador de problemas cardiovasculares, diabetes insipidus o problemas en los túbulos renales. La densidad específica de 1,005 puede obtenerse agregando agua destilada a la solución normal. HEMOGLOBINURIA La hemoglobina aparece en la orina como consecuencia de un exceso de hemoglobina libre en sangre que puede atribuirse a hemólisis, lesiones renales o flujo menstrual normal. Esta condición puede ser simulada agregando 260 mg de hemoglobina bovina por litro de solución. La hematuria o presencia de sangre en la

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orina es un indicador de daño glomerular y puede ser simulado con 1 ml de sangre de carnero (se trata de un reactivo de laboratorio) por litro de solución. PRESENCIA DE LEUCOCITOS El test es más complejo ya que las “tiritas” que se usan en diagnóstico identifican la presencia de estearasas; o sea que se deben agregar 200 unidades de estearasa porcina o de conejo por litro de solución para tener un resultado positivo. El test es realizado en muestras de 10 ml. PROCEDIMIENTO: La clase preparará algunas de las soluciones anteriores. Posteriormente cada grupo recibirá una batería de muestras (test ciego) e intentará realizar un diagnóstico utilizando métodos bioquímicos. RESULTADOS

MUESTRA DIAGNÓSTICO

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8. LA TRANSMISIÓN DEL ESTÍMULO NERVIOSO

8.1 ANATOMÍA DEL ARCO REFLEJO Completar la leyenda

8.2 ESTIMACIÓN DEL TIEMPO DE REACCIÓN. Adaptado de Biology Now (Brocklehurst & Fielden, 1984)

Uno de los alumnos deberá apoyar firmemente el brazo sobre la mesa del laboratorio manteniendo el pulgar y el índice separados por 5 cm. El experimentador suspenderá una regla entre los dedos del alumno, alineando la base de la regla con el nivel de la mesa. Colocar en el suelo una espuma de goma o equivalente para amortiguar el impacto de la regla. Sin previo aviso, el experimentador dejará caer la regla. El alumno deberá agarrarla entre el pulgar y el índice. La distancia entre la base de la regla y los dedos del alumno puede ser medida con una aproximación de 0,5 cm. El experimento debe ser repetido 20 veces con cada mano. El tiempo de reacción puede ser calculado mediante la fórmula d = 1/2 x g x t2, donde d representa la distancia medida, g la aceleración de la gravedad (980 cm-2) y t, el tiempo de reacción en segundos.

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RESULTADOS

MANO DERECHA MANO IZQUIERDA

Exp. nº d (cm) Exp. nº d (cm)

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 10

11 11

12 12

13 13

14 14

15 15

16 16

17 17

18 18

19 19

20 20

MEDIA: MEDIA:

Calcule Tiempo de reacción (mano derecha) = segundos Tiempo de reacción (mano izquierda) = segundos

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DISCUSIÓN 1. ¿Por qué la reacción no es instantánea?

2. Representar gráficamente el tiempo de reacción en función del número de experimentos.

3. ¿Cuál es la relación entre el tiempo de reacción y el número de experimentos?

4. Calcular el tiempo de reacción a partir del gráfico, considerando los últimos 8 experimentos y

descartando cualquier resultado obviamente absurdo.

5. Compare el tiempo de reacción de sus manos.

8.4 CIRCUITOS NEURONALES (SIMULACIÓN) MATERIAL por grupo (4 alumnos): 1 baraja, 1 cronómetro Cada grupo deberá realizar las tareas indicadas abajo. En cada uno de las tareas, el primer alumno distribuye las cartas, el segundo mide el tiempo, el tercero le indica al segundo el inicio y fin de la tarea y el cuarto registra los datos. La tarea se repite cambiando los roles, hasta que cada alumno obtenga sus datos. Cada grupo calcula la media del tiempo necesario para cada tarea. Antes de iniciar el trabajo, cada grupo deberá elaborar una hipótesis en relación al tiempo necesario para desempeñar cada una de las tareas. PRIMERA TAREA: DISTRIBUIR LAS CARTAS ALEATORIAMENTE EN DOS GRUPOS

Alumno Media

Tiempo

SEGUNDA TAREA: DISTRIBUIR LAS CARTAS EN DOS GRUPOS: ROJO Y NEGRO

Alumno Media

Tiempo

TERCER TAREA: DISTRIBUIR LAS CARTAS ALEATORIAMENTE EN 4 GRUPOS

Alumno Media

Tiempo

CUARTA TAREA: DISTRIBUIR LAS CARTAS EN 4 GRUPOS (COPAS, ESPADAS, OROS Y BASTO)

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Alumno Media

Tiempo

DISCUSIÓN 1. ¿Cuál es la tarea que llevó más tiempo? ¿Cuál la que llevó menos tiempo? ¿Eran esos los RESULTADOS

esperados?

2. ¿Los RESULTADOS del grupo coinciden con los de los otros grupos?

3. Compare la diferencia entre los tiempos necesarios para realizar las tareas 1 y 2; las tareas 1 y 3; las tareas 3 y 4; las tareas 2 y 4.

4. Comente los modelos de circuito neural de las primer y segunda tarea.

5. A partir de los modelos anteriores, elabore modelos que representen las tareas 3 y 4. Investigación complementaria: la importancia de la competición en el desarrollo de las tareas (el grupo más lento pierde puntos); la influencia de una bebida con cafeína; la importancia de entrenamiento (un alumno repite todas las tareas 4 veces y se comparan los tiempo de cada vuelta).

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9. LOCALIZACIÓN DE LOS RECEPTORES GUSTATIVOS

9.1 DISOLUCIÓN DE ALIMENTOS Y GUSTO Secar la lengua con un pedazo de gasa, colocar sobre ella algunos cristales de azúcar. ¿Se siente inmediatamente el gusto del azúcar? ¿Por qué será necesario que una sustancia se disuelva antes de sentir el gusto?

9.2 LOCALIZACIÓN DE LOS RECEPTORES GUSTATIVOS MATERIAL: Palillos, algodón, solución de NaCl al 10%, solución de azúcar al 5%, ácido acético al 1%, solución de sulfato de quinina al 0,1%.

PROCEDIMIENTO Para determinar la distribución de diferentes receptores gustativos, colocar aproximadamente 1 ml, o menos, de una solución salina, en un vidrio de reloj o una placa de Petri pequeña. Mojar el aplicador (un palito con una de sus puntas envueltas en algodón) en la solución. Aplicar la solución en una pequeña área de superficie de la lengua. Realizar aplicaciones sucesivas en otras áreas de la lengua hasta que toda la superficie haya sido testeada. (Atención: la boca siempre permanece abierta, para que la salivación no interfiera con el resultado final). Tener cuidado de no colocar solución en exceso. Verificar las regiones donde se puede sentir la sal y donde la sensación es más fuerte. Repetir el ensayo para cada una de las siguientes soluciones: azúcar al 5%, ácido acético al 1%, sulfato de quinina al 0,1% o café amargo. Entre las aplicaciones enjuagar la boca con agua. Completar el diagrama, identificando las regiones de la lengua donde las sensaciones de salado, dulce, ácido y amargo son más fuertes.

9.3 EL UMBRAL DEL GUSTO

MATERIAL: Palillos, algodón, trozos de gasa estéril, soluciones de azúcar (0.001; 0.005; 0.10 y 1.0M), soluciones de NaCl (0.005; 0.01; 0.03; 0.05; 0.08 y 1.0M). PROCEDIMIENTO

1. Colocar una gota de una solución de azúcar (0.001M) en el área más sensible al azúcar. Verificar

cuando el sabor puede ser percibido o no. Repetir el ensayo utilizando las soluciones de 0.005; 0.01; 0.10; 1.0M, lavando siempre la boca con agua entre los ensayos. Umbral para la solución de azúcar: _______________________________________

4

3

2

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2. Repetir el PROCEDIMIENTO anterior usando solución de NaCl en las siguientes concentraciones: 0.005; 0.01; 0.03; 0.05; 0.08 y 1.0M. Umbral para la solución de NaCl: __________________________________________

DISCUSIÓN Determinar el umbral para la sal y el azúcar y comparar los RESULTADOS obtenidos por los compañeros. ¿Hay alguna diferencia entre el límite de percepción de hombres y mujeres? ¿Existe un patrón común?

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10. DETERMINACIÓN DEL CAMPO VISUAL

Sentar a un compañero cerca de la pizarra e indicarle fijar los ojos en un punto central, dibujado previamente. Tomar un bolígrafo indicador y aproximar la punta al dibujo. 1. Pedir al compañero que informe cuando no visualiza la punta del bolígrafo.

2. Marcar y medir la distancia.

3. Si la marcación comenzó por el lado derecho, repetir el PROCEDIMIENTO por el lado izquierdo, y viceversa.

4. Representar el campo visual.

¿Presentan todas las personas de la clase un mismo campo visual? Realizar un cuadro comparativo entre las personas del grupo.

FISIOLOGIA Diez actividades experimentales (Nivel … · MATERIAL: 1 azulejo, goma de almidón,...

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