Tema 1. Introducción.pptx

TEMA 1. Introducción-INICIACIÓN PRÁCTICA A LA BIOLOGÍA MOLECULAR

1º BACHILLERATO Prof. Alicia García Cabello

Índice

• Parte 1. El nacimiento de la Biología Molecular
• Parte 2. El método científico en las Ciencias Biológicas
• Parte 3. El laboratorio de Biología Molecular
• Parte 4. El informe científico

Índice

• Parte 1. El nacimiento de la Biología Molecular
• Parte 2. El método científico en las Ciencias Biológicas
• Parte 3. El laboratorio de Biología Molecular
• Parte 4. El informe científico

Parte 1

EL NACIMIENTO DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR

La biología molecular es una rama de la biología que estudia, desde el punto de vista molecular, las interacciones y procesos que ocurren en los seres vivos, así como su regulación. En ella convergen la bioquímica, la genética y la biología celular. La biología molecular estudia los flujos de información genética. Se centra principalmente en el estudio de la composición, estructura y funciones de dos macromoléculas, el ADN, y el ARN (encargados de preservar y transmitir la información genética), así como las de las proteínas, que son fundamentales en los procesos vitales.

El desarrollo de la biología molecular ha permitido no solo conocer dichas macromoléculas desde el punto de vista estructural, sino también conocer las repercusiones que tienen a nivel fisiológico. La biología molecular tiene aplicaciones diversas en diferentes sectores como el alimentario, agropecuario, o en el sector sanitario, tanto para la prevención como para el diagnóstico y tratamiento, así como para el desarrollo de nuevos fármacos y vacunas.

El dogma central de la biología molecular fue enunciado por Francis Crick para explicar el flujo de información genética en las células: “el ADN está formado por genes, que son una guía con instrucciones para formar proteínas”.

La información que contiene el ADN se usa como molde (se transcribe) para formar el ARN, que a su vez se traduce dando lugar a las proteínas. Las proteínas determinan la estructura y función de las células (unidad funcional más pequeña de un ser vivo).

Actualmente, el dogma central ha sido modificado, pues se ha descubierto que algunos virus, transcriben el ARN en una molécula de ADN (TRANSCRIPCIÓN INVERSA) y se ha podido obtener directamente proteínas a partir de la traducción de ADN.

La relación entre el material genético (ADN y ARN) y las proteínas se contextualiza en el código genético, que es el conjunto de reglas que explican cómo se traduce el ARN en proteínas.

FASE 3

FASE 2

FASE 1

ATRÁS

ATRÁS

ATRÁS

APRECIACIÓN Ojalá tuviéramos recursos para dedicarnos a la Biología Molecular moderna. Y mutar bacterias, hacer PCRs o secuenciar ADN. Pero no. Tendremos que conformarnos con bichear entre las disciplinas que la sustentan: Bioquímica, Genética y Biología Celular. Aún así, espero que lo disfrutemos…

Parte 2

EL MÉTODO CIENTÍFICO EN LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS

¿En qué consiste el método científico?

El método científico es el conjunto de procedimientos lógicos y secuenciados que usa la Ciencia para adquirir nuevos conocimientos.

El método científico debe ser:

• Riguroso: sigue un orden secuenciado de pasos.
• Racional: hace uso de la razón lógica para deducir un hecho.
• Objetivo: se centra en hechos comprobables; rechaza deseos, creencias u opiniones.
• Progresivo: contribuye a un conocimiento acumulativo.
• Analítico: descompone el todo en sus partes para estudiar la interconexión entre ellas.

VÍDEO EL MÉTODO CIENTÍFICO LA UB DIVULGA

Fases del método científico

Historia de la vacuna La viruela vacuna es una enfermedad poco común en el ganado, es normalmente leve y se puede contagiar de una vaca a un humano por medio de llagas localizadas en las ubres de la vaca. En contraste, la viruela humana era una enfermedad mortal para las personas; morían aproximadamente un 30% de los infectados, y, a menudo, a los supervivientes los afectaba esta seria enfermedad dejándoles cicatrices profundas y marcadas en la cara y otras partes del cuerpo; la viruela era también una causa importante de ceguera.

Edward Jenner, nacido en Inglaterra en 1749, es uno de los médicos más famosos en la historia de la medicina.

Se dice que Jenner se interesó en la observación de una joven lechera que le dijo: “Nunca me enfermaré de viruela, porque ya tuve viruela vacuna. Nunca tendré la cara fea y picada”. Era creencia común entre muchos otros trabajadores de las lecherías que la infección por viruela vacuna los protegía de la viruela humana.

Dado que el efecto protector de la infección por viruela vacuna era del conocimiento común a nivel local, ¿por qué fue importante la participación de Jenner? Jenner decidió probar sistemáticamente la observación, que posteriormente formaría la base de una aplicación práctica a favor de la infección por viruela vacuna.

Jenner raspó material de una llaga de viruela vacuna de la mano de una lechera, y lo aplicó al brazo de James Phipps, el hijo de ocho años del jardinero de Jenner. El joven Phipps se sintió mal durante varios días, pero se recuperó totalmente. Poco tiempo después, Jenner raspó material de una llaga fresca de viruela humana, y lo aplicó nuevamente al brazo de Phipps, como un intento para que contrajera la viruela. Sin embargo, Phipps no contrajo la enfermedad.

Por lo tanto, Jenner continuó probando su idea en otros humanos, y publicó un informe con sus descubrimientos.

Ahora sabemos que el virus que ocasiona la viruela vacuna pertenece a la familia de virus orthopox, que incluyen también a los virus variola, que provocan la viruela humana.

El método de vacunación que empleó Jenner contra la viruela se hizo muy popular, y finalmente se propagó por todo el mundo. Aproximadamente 150 años después de la muerte de Jenner, en 1823, la viruela se encontraba en sus últimas fases.

Finalmente, en 1980 la Organización Mundial de la Salud declaró erradicada la viruela humana del planeta, después de un programa masivo de supervisión y vacunación.

Identifica en tu cuaderno las fases del método científico en la historia de la vacuna que acabamos de ver.

1. Observación
2. Búsqueda de información
3. Hipótesis
4. Experimentación
5. Conclusión

Parte 3

EL LABORATORIO DE BIOLOGÍA MOLECULAR

3.1. NORMAS DEL LABORATORIO

REGLAS DEL LABORATORIO - Dua Lipa "Parodia de Nuevas Reglas"

Usar bata cuando se permanezca en el laboratorio y guantes para las actividades que se indiquen.

No pipetear ninguna solución con la boca.

No comer, tomar bebidas, fumar, ni mascar chicle.

No correr ni empujarse dentro del laboratorio.

Cuando se empleen los guantes, no tocar objetos de uso común (apagadores, manijas de puertas, instrumentos de escritura, etc.) ni partes del cuerpo (cara o cabello).

No dejar destapados los frascos que contengan sustancias químicas o algún material estéril.

No utilizar ningún equipo del laboratorio (refrigerador, congelador, horno de microondas, etc.) para almacenar o preparar alimentos.

Informarse previamente de los riesgos de salud a los que se exponen por el uso de las sustancias químicas que se manejan en el laboratorio.

No oler directamente, ni probar ninguna sustancia utilizada en el laboratorio.

No utilizar material de vidrio dañado o astillado.

Limpiar el espacio de trabajo antes y después de utilizarlo.

No obstruir el paso entre las mesas, ni las salidas del laboratorio.

Manejar sustancias tóxicas, irritantes, inflamables, cancerígenas o mutagénicas en las áreas destinadas para su uso y con la protección adecuada.

Respetar la asignación de espacios y reactivos.

Al terminar de trabajar, guardar o entregar el material limpio y seco.

3.2. PICTOGRAMAS DE PELIGRO

Pictogramas de peligro

Un pictograma de peligro es una composición gráfica que contiene un símbolo más otros elementos gráficos como un contorno, un motivo o un color de fondo. Su objetivo es informar y advertir a los consumidores sobre los peligros asociados a las sustancias o mezclas que componen cada producto.

Etiquetado De envases de sustancias peligrosas

Clasificación de pictogramas DE PELIGRO

1. PELIGRO PARA LA SALUD
2. PELIGRO FÍSICO QUÍMICO
3. PELIGRO PARA EL MEDIO AMBIENTE

PELIGRO PARA LA SALUD

PELIGRO FÍSICO QUÍMICOS

PELIGRO PARA EL MEDIO AMBIENTE

3.3. MATERIAL DE LABORATORIO

1. MATERIAL DE vidrio

PIPETA

• Recipiente para medir volúmenes con gran precisión.
• Puede ser graduadas o de enrase.

PROBETA

• Recipiente para medir volúmenes (poco preciso).
• Varias capacidades: 10, 25, 50 y 100 ml.

BURETA

• Permite medir volúmenes con gran precisión.
• La llave sirve para regular el líquido de salida.

MATRAZ AFORADO

• Mide el volumen que se indica en el matraz.
• No se puede calentar ni echar líquidos calientes.
• Se emplea en la preparación de disoluciones.

VASOS DE PRECIPITADOS

• Pueden ser graduados o no.
• Se pueden calentar.

TUBOS DE ENSAYO

• Permite hacer pruebas, pequeños experimentos.
• Se puede calentar directamente a la llama.

MATRAZ ERLENMEYER

• Se utiliza para contener, medir y mezclar líquidos.

PLACA DE PETRI

• Consta de una base circular con tapadera.
• Se utiliza principalmente para el cultivo.

VIDRIO DE RELOJ

• Lámina cóncavo-convexa para pesar los sólidos y como recipiente para recoger un precipitado sólido.

VARILLA

• Pequeña barra de vidrio para mezclar o revolver por medio de la agitación algunas sustancias.

2. MATERIAL DE uso específico

FRASCO CUENTAGOTAS

• Permite contener disoluciones recién preparadas.
• Se acompañan con cuentagotas para poder facilitar las reacciones.
• Control del volumen.

EMBUDO DE VIDRIO

• Permite trasvasar líquidos o disoluciones y filtrar.

3. MATERIALES DE METAL

TRÍPODE

• Sirve para montajes de calentamiento.
• Permite sujetar con mayor comodidad material que no se sustente sobre la mesa.

GRADILLA

• Presenta orificios para introducir los tubos de ensayo.

CUCHARILLA – ESPÁTULA

4. MATERIAL DE PORCELANA / CERÁMICA

CÁPSULA

• Permite calentar o secar sustancias químicas.
• Resiste elevadas temperaturas.

MORTERO CON MAZO

• Permite triturar sólidos.
• Admite disolventes.

5. MATERIAL DE PLÁSTICO

ASPIRADOR DE CREMALLERA

• Se utiliza acoplando este material a la pipeta.
• Subiendo la cremallera, el líquido asciende.

FRASCOS LAVADORES

• Recipientes de plástico con tapón y un tubo fino y doblado.
• Contiene agua destilada.
• Se emplea para enjuague al material.

6. OTROS INSTRUMENTOS Y MATERIALES

MECHERO DE ALCOHOL

• Fuente de calor de baja intensidad que funciona con alcohol etílico.
• Poseen una mecha impregnada de alcohol.
• Utiliza una pieza que en caso de accidente, cubre la entrada de oxígeno, de manera que apaga la llama.

MECHERO BUNSEN

• Tubo vertical que va enroscado a un pie metálico con ingreso para el flujo del combustible.
• Permite regular el flujo de aire que aporta el oxígeno necesario para la combustión con la formación de llama.

BALANZA ANALÍTICA ELECTRÓNICA

• Sirve para medir la masa de un soluto.
• Permite mediciones muy precisas.

ESCOBILLAS

• Se utilizan para lavar los instrumentos antes descritos.

FILTRO PLEGADO

• Se elabora con papel de filtro.
• Se coloca sobre el embudo de vidrio.
• El líquido atraviesa el papel por acción de la gravedad.

Parte 4

EL INFORME CIENTÍFICO

Un INFORME CIENTÍFICO es un tipo de documento cuyo objetivo es informar sobre el desarrollo de una investigación científica. ¿En qué casos puede ser solicitado?

• Para informar sobre los resultados finales obtenidos en una investigación.

• Para dar cuenta del trabajo realizado hasta un momento dado.

• Para dar a conocer qué parte de la investigación falta cuando hay que cumplir plazos.

• Para evaluar la investigación e informar sobre el rumbo que haya podido tomar el proyecto.

• Para detallar los problemas que hayan podido surgir si hay financiación de por medio.

Partes del informe científico

1. Título 2. Abstract (resumen) 3. Introducción 4. Objetivos 5. Materiales 6. Procedimiento 7. Análisis de los resultados 8. Discusión 9. Conclusión 10. Bibliografía

1. Título El informe debe comenzar con un título, a continuación del cual deben especificarse el nombre de los autores y la fecha de realización.

2. Abstract (resumen) Se debe indicar de forma breve el objetivo de la práctica, su base teórica y el resultado obtenido con la misma.

3. Introducción Se introducen los principios teóricos en los que se fundamenta la práctica. Hay que elaborarla consultando bibliografía específica y sin copiar literalmente el guion del protocolo de prácticas. La introducción se acaba con el planteamiento de una hipótesis. Recuerda:

• Las hipótesis deben estar basadas en la realidad.
• Las hipótesis deben ser comprensibles, precisas y concretas.
• Las variables a considerar deben ser observables y medibles.

4. Objetivos Se trata de un apartado breve, de tres o cuatro líneas, donde debe explicarse de forma clara y concisa cuál es el propósito de la práctica, es decir, qué se espera encontrar o descubrir. Los objetivos deben redactarse en infinitivo.

5. Materiales En este apartado se lista todo el material necesario que debe prepararse antes de empezar a realizar la práctica.

6. Procedimiento Con el procedimiento o método se debe indicar, paso a paso, el desarrollo de la práctica, detallando el uso de los distintos materiales, tiempos,… Es conveniente diseñar un diagrama de pasos a modo de esquema antes de redactar el procedimiento que se ha llevado a cabo para que el lector pueda tener una primera idea de la secuenciación de pasos a seguir.

7. Análisis de resultados Este apartado debe incluir todas las anotaciones tomadas durante la experimentación, incluyendo los posibles errores o los posibles sucesos que hayan podido influir en los resultados. No hay que olvidar que el análisis se hace sobre los resultados reales, no sobre los resultados que pensábamos que íbamos a obtener. El lenguaje utilizado debe ser sencillo y claro. En este apartado, además, se deben incluir tablas, gráficos o parámetros estadísticos, todos estos elementos debidamente explicados.

8. Discusión En este apartado se deben responder a las cuestiones que se plantean en la práctica. Se hace una recapitulación, mencionando el fundamento teórico de la práctica y relacionándolo con los objetivos que se pretendían alcanzar. También hay que comentar de forma crítica si los resultados son los esperados o no (¿ha sido verificada la hipótesis?). Finalmente, conviene resumir lo que hemos aprendido e indicar los fallos que deban ser considerados en prácticas posteriores.

9. Conclusión Las conclusiones deben extraerse a partir de los resultados y de la discusión y deben servir para reflexionar sobre lo que se ha logrado alcanzar con la práctica. Hay que evitar la generalización.

10. Bibliografía Se deben indicar las referencias bibliográficas y referencias web que se hayan utilizado para desarrollar el fundamento teórico de la práctica.

Instrucciones generales sobre el formato:

• Numerar las páginas.
• Incluir un índice.
• Entregar el informe impreso a doble cara (en clase).
• Justificar los párrafos.
• Emplear un tamaño adecuado de letra (mínimo 11).
• Utilizar interlineado 1,5.

Algunas bases de datos fiables:

Cómo leer un artículo científico

1. Hojea el artículo:

• Lee los nombres de los autores.
• Mira el año en que fue escrito.
• Interpreta el título del artículo.
• Identifica las secciones en que está dividido.
• Mira las gráficas, figuras, tablas o fotos.
• Mira la bibliografía, si es reciente y relacionada con el tema.

2. Lee el resumen del artículo:

• Trata de entenderlo lo más posible.
• Identifica el argumento central del artículo.
• Mira sus conclusiones.

3. Haz una primera lectura rápida:

• Marca todos los conceptos y palabras técnicas que no entiendes.
• Al terminar la primera lectura, reflexiona y toma nota sobre lo que entendiste así como de las dudas que te hayan surgido.

4. Busca en un diccionario especializado o en páginas web acreditadas los conceptos que no entendiste.

• No necesariamente tienes que buscar todas las palabras y conceptos que no entendiste, sino aquellos que tú piensas que son fundamentales paras comprender y enjuiciar las ideas principales del artículo.

5. Vuelve a leer por segunda vez el artículo, esta vez detenidamente y conociendo la terminología científica del tema tratado.

• Toma nota de las preguntas que te vayan surgiendo (las dudas que apuntes es muy probable que puedan ser errores o deficiencias del artículo).
• Resume las ideas y las principales conclusiones.
• Intenta contestar las preguntas directrices durante la segunda o tercera lectura del artículo.

6. Reflexiona con espíritu crítico sobre el artículo leído.

• Pon a prueba la validez del artículo.
• Disecciona con precisión sus partes fundamentales.
• Puedes utilizar las preguntas críticas como guía.