Practica de laboratorio de histologia

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Introducción

Las características distintivas de los eucariotas son el núcleo y los organelos rodeados de membrana que llevan a cabo funciones específicas: mitocondrias, retículo endoplasmático, complejos de Golgi, peroxisomas y lisosomas. En los sistemas biológicos el conjunto de estos sistemas membranosos ayuda a la mantención de los procesos vitales, teniendo las mitocondrias y los peroxisomas un rol fundamental en la producción de energía química y en la detoxificación celular, respectivamente.

Con el objetivo de mantener los distintos procesos vitales, es necesario que todos los organismos obtengan energía libre desde su ambiente. En el caso de los organismos heterotrófico estos “obtienen energía libre al acoplar su metabolismo a la desintegración de moléculas orgánicas complejas” (Jiménez Y Merchant, 2003). En las células la principal molécula utilizada como intermediario de alta energía es el trifosfato de adenosina (ATP) y “en los organismos aeróbicos, más de 90% del ATP que se necesita para mantener la vida proviene de las mitocondrias” (Jiménez Y Merchant, 2003).

Existen tres fuentes primordiales de fosfato que participan en la conservación o captación de energía: Ciclo de ácido cítrico, glucólisis y fosforilación oxidativa, este último proceso de formación de ATP acoplado a la oxidación es “la mayor fuente cuantitativa de fosfato en organismos aeróbicos” (Bender et al, 2009) y en los eucariotas ocurre en la mitocondria, siendo “la culminación del metabolismo productor de energía” (Cox y Nelson, 2009).

Como explican Alberts, Johnson y Lewis (2008) el piruvato obtenido de la glucólisis o los ácidos grasos entran en la mitocondria dando lugar a acetil CoA, la cual es metabolizada por el ciclo de ácido nítrico, que reduce el NAD+ a NADH y el FAD a FADH2. En el proceso de la fosforilación oxidativa, los electrones de alta energía procedentes del NADH y del FADH2 pasan a lo largo de la cadena de transporte de electrones hasta el oxígeno (O2). Este transporte de electrones genera una gradiente de protones a través de la membrana interna de la mitocondria que impulsa la producción de ATP por la ATP sintetasa, estas moléculas formadas son rápidamente bombeadas hacia el citosol.

Además de ser productoras de energía, las mitocondrias pueden contribuir al envejecimiento de las células y por ende de los organismos. Debido a lo anterior es de suma importancia que las células cuenten con un mecanismo para eliminar moléculas como el superóxido (O2-) y, “el principal mecanismo de seguridad son las enzimas superóxido-dismutasa que catalizan la reacción O2- + O2- → H2O2 + O2” (Alberts et al, 2008). Sin embargo, el peróxido de hidrógeno es muy reactivo, por lo tanto, “es convertido en agua y oxígeno molecular por la catalasa” (Jiménez Y Merchant, 2003).

Por su parte, los peroxisomas “contienen una o más enzimas que utilizan oxígeno molecular para eliminar átomos de hidrógeno de sustratos orgánicos específicos a través de una reacción de oxidación que produce peróxido de hidrógeno (H2O2) con fines oxidativos” (Alberts et al, 2008). Las catalasas emplean el H2O2 para oxidar distintas sustancias – como fenoles, formaldehído y alcohol-, siendo este tipo de reacción muy importante en el hígado y riñones “donde los peroxisomas detoxifican una gran variedad de moléculas tóxicas que entran en la circulación” (Alberts et al, 2008). Igualmente, cuando se genera en la célula un exceso de peróxido de hidrógeno, la catalasa lo transforma en agua y oxígeno molecular

El objetivo principal es observar peroxisomas y mitocondrias, y de manera específica reconocer las funciones de cada uno: en levaduras en el caso de las mitocondrias y la actividad de la catalasa en tejido animal y vegetal sobre el peróxido de hidrógeno. Teniendo como hipótesis general que las mitocondrias desempeñan sus funciones en organismos aeróbicos y que la enzima catalasa presente en los peroxisomas convierte el agua oxigenada en agua y oxígeno, teniendo mayor actividad en riñones e hígado.

Materiales y procedimiento:

Mitocondrias:

1. Observación microscópica de levaduras: Fue entregada por los ayudantes del laboratorio una muestra puesta en un porta objetos y cubierta por un cubre objetos, de levadura – previamente incubada por 24 horas en solución de glucosa- suspendida en agua. Posteriormente, la muestra fue observada en el microscopio.

1. Observación de mitocondrias: Fue entregada por los ayudantes del laboratorio una muestra puesta en un porta objetos y cubierta por un cubre objetos de levadura – previamente incubada por 24 horas en solución de glucosa- con colorante verde de Janus. Posteriormente, la muestra fue observada en el microscopio.

Actividad de catalasa en tejido animal y vegetal sobre agua oxigenada:

Fue entregada una capsula Petri con cuatro muestras, dos de tejido vegetal provenientes de una papa y un rábano y las otras dos de tejido animal provenientes del hígado y el riñón. A cada muestra se le dejó caer una gota de peróxido de hidrogeno (H2O2) y se observó cautelosamente.

Resultados:

Mitocondrias:

1. Observación microscópica de levaduras:

Imagen n°1:

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Obs: la imagen muestra células de levadura incubada con aumento 40X.

1. Observación de mitocondrias:

Imagen n°2:

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Obs: en la imagen se muestra la tinción verde janus de mitocondrias de levadura incubada con aumento 40X.

Actividad catalasa:

Tabla n°1: Actividad catalasa en tejidos vegetales y animales

Obs: En la tabla se muestra la velocidad de reacción de la catalasa en diferentes tejidos al agregarles peróxido de hidrogeno, mediante la observación de aparición de burbujas espumosas en su superficie.

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