Fraccionamiento del contenido celular Erika Fernanda R.H.-Biología celular-3er Semestre-Biología. ITCA Palabras clave: fraccionamiento celular, homogenización, Disgregación, medio hipotónico, rotor, centrifugación, fuerza gravitacional, sedimento y presión osmótica. Fundamento: En su afán por encontrar respuestas a sus cuestionamientos el hombre invento artefactos y desarrollo métodos que le ayudaron en su investigación. Así es como primero se invento el microscopio, para poder observar objetos de tamaños imperceptibles a la vista humana. Luego de estudiar esta estructura por su exterior con el microscopio a la que llamo “célula”, quiso investigar que tenía por dentro y qué función poseían cada uno de sus componentes, pero se enfrentaba a un problema. ¿De qué manera podía aislar sus componentes para poder estudiarlos? De esta manera Alberts Claude y Christian Duve desarrollan una técnica llamada “Fraccionamiento Celular”, separación basada en el tamaño y densidad. El fraccionamiento celular es un conjunto de métodos y técnicas que tienen como objetivo obtener fracciones puras o enriquecidas en un determinado componente celular, ya sea éste un orgánulo (mitocondrias, núcleos, peroxisomas), una fracción de membrana (membrana total, plasmática), complejos multiproteicos (citoesqueleto de actina, microtúbulos, poros nucleares).(Anónimo, 2010). Método: Los métodos de fraccionamiento celular consisten en la homogeneización de la muestra, destruyendo los tejidos mediante un homogeneizador, que por procedimientos mecánicos rompe los límites celulares quedando los orgánulos libres y sin destruir. (Anónimo, 2004) 1.- Disgregación o rotura (homogeneización) de las células y liberación de los orgánulos: El primer paso en la purificación de la mayoría de las proteínas y estructuras celulares es la rotura de los tejidos o de las células para obtener un lisado celular en el que la proteína, el complejo multiproteico o la estructura celular se encuentre en condiciones que permitan su aislamiento. Esto se consigue empleando procedimientos mecánicos suaves conocidos generalmente como homogenización. Procedimientos de homogenización más comunes son: -Sonicación: Consiste en la aplicación de ultrasonidos una suspensión celular. Se transmite una corriente eléctrica a un sistema mecánico que la convierte en vibraciones de alta intensidad generando ondas ultrasónicas que forman millones de microburbujas que se expanden y colapsan contra las células: Cavitación. Choque de ondas rompe membranas. El Sonicador tiene dos formas de operar, por Pulsos: Las Vibraciones de ultrasonido pueden transmitirse en una solución en un rango de 0,1 a 0,9 pulsos por segundo, permitiendo una adecuada sonicación sin generación importante de calor y Continuo: Puede ser usado de forma continúa por hasta 15 minutos. Con este sistema se puede lograr la ruptura de la membrana entre 3 y 10 minutos. -shock osmótico: La células se hacen estallar al someterlas a un medio hipotónico, lo cual hace que la membrana no resista la presión osmótica. Puede ocasionar el daño a las membranas de algunas organelas.No se recomienda porque en algunas Organelas se lesiona la membrana. Es utilizado para el aislamiento: Mitocondria y Cromosomas. -Homogenizadores: -Homogenizador de esferas: Fragmentación celular por acción del choque de las esferas de vidrio con las células. Tamaño de esferas: 0.1 mm: Bacterias, esporas. 0.5 mm: Levaduras, micelio, microalgas, células animales .etc, 1.0, 2.5 mm: Cerebro, músculo, piel, hojas. Otros tipos: compresión - descompresión, picador / prensa de sólidos, homogenizador rotor/stator, congelamiento – descongelamiento, compresión / expansión, mortero y mano. (Alvarado, 2009). 2. Macrofiltración: Este paso puede no ser necesario dependiendo de la fuente de las células. Si se trabaja con tejidos animales, es probable que se liberen restos de tejido conectivo que debe ser eliminado. Habitualmente, la filtración se realiza ya sea mediante el vertido a través de un tejido poroso o con un filtrado por succión empleando el correspondiente filtro de cerámica con un tamaño de poro adecuado. (Barceló, 2003). Las membranas usadas para la microfiltración tienen un tamaño de poro de 0.1 – 10 µm. Estas membranas de microfiltración retienen todas las bacterias o Parte de la contaminación viral que es atrapada en el proceso.(Anónimo,2011) 3. Purificación de componentes celulares o fraccionamiento celular se realiza por centrifugación en gradiente de densidad o por centrifugación diferencial, aumentando secuencialmente la velocidad de giro y la fuerza gravitacional, dando como resultado una separación secuencial de los orgánulos de acuerdo con su densidad. - En la centrifugación en gradiente de densidad se sitúa el homogeneizado en un medio con un gradiente de densidad (sacarosa o cloruro de cesio) y se centrifuga. Ahora los componentes de la célula se separan, migrando cada uno a la zona de densidad similar. - La centrifugación diferencial es un proceso de separación que puede separar los componentes celulares por centrifugación repetida, a velocidades cada vez mayores. En estas condiciones, los componentes de la célula se separan en función de su tamaño y densidad: los componentes de gran tamaño y más densos migran más rápidamente hasta el fondo a velocidades relativamente bajas y forman un sedimento. (Barceló,. 2003). Aplicación: El fraccionamiento celular permite al investigador prepara componentes celulares en cantidades masivas para estudiar su composición y funciones. Utilizando este método los biólogos han sido capaces de asignar funciones a los diferentes orgánulos de la célula, una tarea que hubiera sido mucho más difícil con células intactas. (Neil, 2007). Bibliografías: Alvarado. L. 7:20 pm 22/09/2012 http://www.gac.edu/cgi-bin/user/~cellab/phpl?index-1.html Anónimo. 6:20 18/09/2012 http://www.cenoposiciones.com/docs/files/2010_byg_26_muestra_11032009105508.pdf Anónimo. 10:36 pm 18/09/2012 http://www.buenastareas.com/ensayos/Introduccion-Fraccionamiento-Celular/413634.html Barceló. M. F. 7:20 pm 18/09/2012: http://es.wikipedia.org/wiki/Fraccionamiento_celular Anónimo 8:54 pm 25/09/2012 http://www.lenntech.es/micro-y-ultra-filtracion.htm#ixzz27XKMeAry Nail. A. 7:49 pm 22/09/2012 http://books.google.com.mx/books?id=QcU0yde9PtkC&pg=PA97&lpg=PA97&dq=CUAL+ES+LA+APLICACION+DEL+FRACCIONAMIENTO+CELULAR&source=bl&ots=AIo6vNwifY&sig=uDu8YUKQGRY1GJ-Tkbk_zvoKCS4&hl=es&sa=X&ei=qFJeUKepCMb_ygGekoDQDA&ved=0CCsQ6AEwAg#v=onepage&q=CUAL%20ES%20LA%20APLICACION%20DEL%20FRACCIONAMIENTO%20CELULAR&f=false Anónimo 8:54 pm 25/09/2012 http://www.lenntech.es/micro-y-ultra filtracion.htm#ixzz27XKMeAry