UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORDirección General de Investigación y Posgrado

-Centro de Biología-

Estudiantes: Eduardo Díaz Legña Asignatura: Biología Celular Melanie Loyola Samanta Ramos

Maria Elisa Vaca

Carrera: Química de Alimentos Ciclo: 1er Sem. Fecha: 09 de mayo de 2014

1. Tema: Cultivo celular bacteriano, sus procesos laboratoriales de campo con fines prácticos y educativos en la química de alimentos.

1.1. Objeto de investigación: Cultivo celular bacteriano1.2. Variable dependiente: procesos laboratoriales y de campo1.3. Variable independiente: fines prácticos y educativos en la química de alimentos

2. Problema

Deficiencia en el conocimiento del cultivo celular bacteriano, sus procesos laboratoriales y de campo, con fines prácticos y educativos en la química de alimentos, en relación con el crecimiento microbiano, cultivo de microorganismos, medios de cultivo, sus causas, desarrollo y consecuencias.

3. Objetivo general

Conocer el concepto y la técnica de un cultivo celular bacteriano, sus procesos laboratoriales y de campo, con fines prácticos y educativos, mediante el dominio de teorías y metodologías biológicas, con el propósito de integrarlos a la formación de profesionales químicos de alimentos.

4. Objetivos específicos

4.1. Recopilar teorías sobre la metodología y técnica de cultivo celular bacteriano, en relación con la biología celular-molecular, sus procesos laboratoriales y de campo, con fines orientadores para el entendimiento, aplicaciones y contribución al aprendizaje significativo en la química de alimentos.

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4.2. Aplicar las técnicas de observación y experimentación como estrategias metodológicas investigativas cuali-cuantitativas en el aprendizaje de procesos biológicos celulares como lo es el cultivo celular microbiano.

4.3. Elaborar el informe correspondiente según normas y lineamientos académicos - didácticos, presentando la solución parcial al problema planteado, en relación con la química de alimentos.

5. Justificación

El tema planteado es factible, necesario y actual; es parte de la programación curricular “básica” por competencias de la asignatura de “biología celular-molecular”, cuyos objetivos específicos implican la presentación de antecedentes sucedidos, descubiertos e innovados, marco teórico, técnicas observacionales-experimentales y una propuesta alternativa de solución a la problemática planteada, cuyos beneficiarios directos somos estudiantes de la carrera profesional “química de alimentos”.

6. Marco teórico

6.1. Cultivo celular bacteriano

Actualmente se entiende por cultivo celular bacteriano al conjunto de técnicas que permiten el mantenimiento de las células 'in vitro', consiste en mantener las condiciones físicas, químicas y nutritivas adecuadas para que puedan multiplicarse de forma controlada, manteniendo al máximo sus propiedades fisiológicas, bioquímicas y genéticas. (MONTOYA, 2008)

El medio de cultivo

El cultivo celular se realiza en medios artificiales preparados mediante la mezcla de componentes purificados o de soluciones orgánicas complejas, pudiendo ser líquidos o sólidos (si se añade algún agente solidificante que no sea consumible por los microorganismos normalmente agar), en el interior de instrumentos que mantienen las condiciones físico-químicas adecuadas y sobre soportes o recipientes que los contienen y aíslan del medio exterior. (GAMAZO, 2010)

Por ello consideraremos que el medio de cultivo estará formado por tres elementos:

La naturaleza del sustrato o fase en que crecen las células. Las condiciones físico-químicas y fisiológicas del medio. Las condiciones de incubación, especialmente la humedad y la temperatura.

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6.2. Procesos laboratoriales y de campo

-Los procesos laboratoriales en el laboratorio de biología, nos permiten dar a conocer al estudiante, medidas de seguridad, así como las precauciones que deben tenerse en el laboratorio

1.- El estudiante conocerá las reglas del laboratorio

2.- Reconocerá el uso y manejo del material de cristalería

3.- Conocerá el manejo adecuado de sustancias usadas en el laboratorio

4.- Conocerá el uso y utilidad de cada una de las partes del microscopio

-Los procesos de campo son experiencias que docentes y alumnos pueden utilizar como estrategia didáctica para desarrollar destrezas y aumentar la motivación al abordar el tema ciencias.

A partir del trabajo de campo se puede evidenciar la importancia de éste tipo de acti-vidades, para el desarrollo de actitudes y destrezas, tales como la organización de ta-reas, colaboración en grupo, redacción de informes científicos, para la observación y análisis del ambiente en estudio. (GALBANEZ, 2009)

6.3. Fines prácticos y educativos en química de alimentos

La biología es una rama de las ciencias naturales que tiene como objeto de estudio a los seres vivos y, más específicamente, su origen, su evolución y sus propiedades: génesis, nutrición, morfogénesis, reproducción, patogenia, etc.

Se ocupa tanto de la descripción de las características y los comportamientos de los organismos individuales como de las especies en su conjunto, así como de la reproducción de los seres vivos y de las interacciones entre ellos y el entorno.

De este modo, trata de estudiar la estructura y la dinámica funcional comunes a todos los seres vivos, con el fin de establecer las leyes generales que rigen la vida orgánica y los principios explicativos fundamentales de ésta. (DERGAL, 2011)

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7. Metodología

7.1. Tipo y diseño de investigación

Este tema es una investigación analítica, experimental y biblionetgráfica

7.2. Hipótesis

La investigación biológica celular, sus procesos laboratoriales y de campo en el estudio, diseño y elaboración del cultivo celular bacteriano, con fines prácticos y educativos en la química de alimentos.

7.3. Unidad de estudio

Esta investigación se la realizó en el laboratorio 03 de biología celular del Centro de Biología de la Dirección General de Investigación y Posgrado de la Universidad Central del Ecuador.

7.4. Población y muestra

Población: suelo y agua de la columna y superficie de la placa de agar Muestra: Especies microbianas encontradas en el cultivo.

7.5. Materiales, equipos y reactivos

Materiales Reactivos Equipos-Caja Petri-Portaobjetos-Cubreobjetos-Lámparas incandescentes

(60-75 Watt)-Marcador-Azar de impulacion-Hisopo-Tubo de ensayo-Gotero

-Caldo de la columna de Winogradsky

-Agua de chochos-Muestras orgánicas corporales-Agar-Violeta de gerciana-Lugol-Decolorante(alcohol+acetona)-Safranina-Aceite de inmersión

- Incubadora-Estereomicroscopio-Microscopio

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7.6. Procedimiento

Cultivo celular bacteriano (AGUA DE CHOCHOS)

7.6.1. Esterilizamos en azar de impulación pasándolo por el mechero encendido

7.6.2. Lo sumergimos en el agua de chocos para tomar una muestra

7.6.3. Frotamos la superficie de la placa agar con la muestra tomada, realizando movimientos verticales y horizontales sobre ella.

7.6.4. Tapamos el cultivo y llevamos a la incubadora (36°C) para el desarrollo de bacterias.

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Cultivo celular bacteriano (CALDO DE LA COLUMNA DE WINOGRADSKY)

7.6.5. Con ayuda de un gotero tomamos una muestra de la columna de winogradsky

7.6.6. Colocamos unas gotas dentro del tubo de ensayo(hacer el procedimiento cerda del mechero encendido)

7.6.7. Cubrimos en tubo, y llevamos a la incubadora (36°C) para el desarrollo de bacterias.

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Cultivo celular bacteriano ( MUESTRAS ORGÁNICAS CORPORALES )

7.6.8. Utilizando un hisopo tomamos muestras corporales de un individuo, frotando sobre la superficie (piel, boca etc...)

7.6.9. Frotamos el hisopo sobre la superficie de la placa agar, realizando movimientos verticales y horizontales sobre ella (hacer el procedimiento cerda del mechero encendido).

7.6.10. Cubrimos el cultivo y llevamos a la incubadora (36°C) para el desarrollo de bacterias.

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Observación de comunidades microbianas

7.6.11. Trascurridos 3 días, retiramos los cultivos de la incubadora7.6.12. Mediante el frotis y utilizando colación Gram procedemos a la identificación de

seres vivos bacterianos

Con ayuda del azar esterilizado tomamos una muestra de cualquiera de los tres cultivos y lo colocamos en un porta objetos

Realizar un frotis con ayuda de una lámpara de alcohol

Añadimos violeta de genciana durante 10 segundos y enjuagamos. Agregamos lugol durante por 10 segundos y enjuagamos. Adicionamos decolorante por 5 segundos y enjuagamos. Vertimos safranina por 10 segundos y enjuagamos

Secamos la muestra con ayuda de la lámpara de alcohol Agregamos una gota de aceite de inmersión a la muestra Colocar al microscopio y observamos con el lente (100x)

7.6.13. Identificamos los microorganismos que se desarrollaron dentro de la muestra.

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7.7. Resultados e interpretación

El aislamiento de bacterias a partir de muestras naturales se realiza, en la mayoría de los casos, mediante la producción de colonias aisladas en cultivos sólidos (utilizando agar).

El crecimiento explosivo de las bacterias permite producir un gran número de ellas a partir de una única célula inicial tomada de las muestras antes mencionadas, tras un periodo de incubación en las condiciones ambientales adecuadas, se produce una colonia observable a simple vista y formada por individuos iguales (un clon bacteriano).

Cuando una célula aislada e inmóvil comienza a crecer sobre un substrato sólido, el resultado del crecimiento al cabo del tiempo es una colonia.

Colonias bacterianas

Existen procedimientos de enriquecimiento del número de bacterias de ambientes naturales para facilitar su aislamiento. Uno de ellos es la Columna de Winogradski que crea un microcosmos para enriquecer el número de ciertos tipos de microorganismos presentes en ambientes naturales con objeto de facilitar su aislamiento

Colonias bacterianas observadas en el laboratorio 100X

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8. Conclusiones y discusión

8.1. En esta investigación analítica y experimental hemos comprobado cómo los distintos cultivos bacterianos se desarrollan de acuerdo con sus tolerancias medioambientales, condiciones físicas, químicas y nutritivas, contribuyendo al aprendizaje significativo en la carrera de química de alimentos.

8.2. Al aplicar las técnicas de observación y experimentación, se identificó una gran variedad de colonias bacterianas aisladas en cultivos sólidos, gracias a la utilización de agar que favoreció la proliferación de las bacterias, que tuvieron lugar dentro de una incubadora donde se desarrolló el crecimiento del cultivo celular microbiano.

8.3. Se elaboró el informe tomando en cuenta las normas y lineamientos académicos-didácticos, compensando la deficiencia del conocimiento de la investigación en cuanto al cultivo celular microbiano, sus procesos laboratoriales y de campo, centrado a la química de alimentos (crecimiento, medios de cultivo, factores físicos y químicos que influyen en la proliferación bacteriana).

9. Autoevaluación

9.1. La temperatura optima que debe tener la incubadora para el desarrollo de bacterias es de?

a. 36°C b. 8°Cc. 60°C

9.2. La tinción Gram positiva se distingue por el color:

a. Rojob. Morado

9.3. La tinción Gram negativa se distingue por el color:

a. Rojo b. Morado

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9.4. El agar es:

a. Medio de cultivo liquido b. Una gelatina obtenida de la pared celular de varias especies de alga muy

usada en el cultivo celular.c. Un caldo para observa crecimiento celular.

9.5. Para observar las células cultivadas en el microscopio con el lente de 100x se debe:

a. Realizar un frotis y aplicar la tinción de Gram b. Añadir únicamente aceite de inmersión a la muestrac. Fijar la muestra al porta objetos

9.6. El Cultivo Celular es:

a. Movimientos intracelulares de sustancias y señales asociadas a los diferentes procesos fisiológicos.

b. Es el mecanismo mediante el que células, procariotas o eucariotas, pueden cultivarse en condiciones controladas.

c. Estudio de las condiciones ambientales responsables del mantenimiento de la funcionalidad celular

9.7. Los materiales más usados para realizar cultivos bacterianos con fines educativos son:a. Caja Petri b. Matraces y buretas c. Pipetas y Termómetros

9.8. Los medios de cultivo celular pueden ser:

a. En un medio seco (agar)b. En incubadorac. En un medio solido (agar) o medio liquido (caldo)

9.9. Para evitar contaminar el cultivo se debe manipular:

a. Cerca de una fuentes de calor como un mechero b. Lejos de una fuentes de calor como un mechero c. Con guantes de calor

9.10. Cuando una célula bacteriana aislada e inmóvil comienza a crecer sobre un substrato sólido, el resultado es una :

a. Colonia Bacteriana b. Población Celularc. Región celular bacteriana

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10. Biblionetgrafía

DERGAL, S. (2011). Quimica de Alimentos. Bumaco: Owen.

GALBANEZ, D. (2009). Investigación Científica. Mexico: Antos.

GAMAZO, C. (2010). Manual practico de Microbiologa. Barcelona: Mazzon.

MONTOYA, H. (2008). Microbiologia Basica Aplicada. Colombia: Antioquia.

http://www.cultek.com/inf/otros/soluciones/Cultivos%20Celulares/Aplica_Cultivos_Celulares_2007.pdf

http://www.unavarra.es/genmic/microgral/Tema%2002.%20Cultivo%20de%20microorganismos.pdf

http://bases.bireme.br/cgibin/wxislind.exe/iah/online/?IsisScript=iah/iah.xis&src= e&base=LILACS&lang=p&nextAction=lnk&exprSearch=61292&indexSearch=ID

http://www.scai.uma.es/servicios/ciencias_vida/cce/cce.html

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