INTRODUCCIÓN

Los Paramecios (género Paramecium ) son unos protozoos ciliados con forma

de suela de zapato, habituales en aguas dulces estancadas con abundante

materia orgánica, como charcas y estanques. Son probablemente los seres

unicelulares mejor conocidos y los protozoos ciliados más estudiados por la

Ciencia. El tamaño ordinario de todas las especies de paramecios es de

apenas 0’05 milímetros.

Carecen de flagelos, pero los cilios son muy abundantes y recubren toda su

superficie. A ellos les corresponde proporcionar movimiento al organismo. La

membrana externa absorbe y expulsa regularmente el agua del exterior con el

fin de controlar la osmorregulación, proceso dirigido por dos vacuolas

contráctiles.

En su anatomía destaca el citostoma, una especie de invaginación situada a

todo lo largo del paramecio de la que éste se sirve para capturar el alimento,

conformado por partículas orgánicas flotantes y microorganismos menores. El

citostoma conduce a una citofaringe antes de que el alimento pase al interior de

este protozoo. Paramecium  es un protoctista unicelular que generalmente se

encuentra en aguas estancadas. Es muy útil en los laboratorios de biología

porque es abundante y fácil de conservar en el laboratorio. La única célula que

constituye a este organismo realiza las mismas funciones vitales que cualquier

otro ser vivo multicelular, es un protoctista parecido a los animales porque su

forma de nutrición es heterótrofa, es capaz de moverse  y capturar su alimento.

El objetivo de la práctica es Comprender la importancia de los fenómenos de

reproducción celular en organismos unicelular y explicar cómo se lleva a cabo

la reproducción asexual de un paramecio.

1. MARCO TEORICO

A) PARAMECIO (género Paramecium)

Existen diez especies, son protozoos del filo Ciliophora (también conocido

como zapatilla ovalada, el extremo anterior es romo y el posterior puntiagudo,

lo que significa que están constituidos por una sola célula eucariota se

alimentan ingiriendo alimento particulado y están cubiertos de cilios.

El paramecio es un organismo unicelular que mide menos de 100 a 300

micrómetros.

Carecen de flagelos pero tiene una superficie cubierta de una película elástica

bien definida, por fuera se extienden diminutas proyecciones con aspecto de

pelos, llamados cilios. Los cilios están ordenados en hileras espirales, son muy

abundantes y recubren toda su superficie, le sirven para proporcionar

movimiento al organismo o locomoción y para la captura de alimento.

B) LOCOMOCIÓN.

La locomoción tiene lugar por la contracción y relajación coordinadas de los

cilios. Éstos vibran hacia atrás en ondas que recorren diagonalmente la

superficie de la célula, que rota sobre su eje longitudinal. Son posibles

contracciones inversas, determinando movimiento hacia atrás y giros cuando el

organismo se encuentra con un estímulo químico pernicioso o sigue un

gradiente químico que presenta la máxima concentración detrás de él.

Del mismo modo que reacciona a estímulos químicos, lo hace a estímulos

luminosos (prefiriendo una luz no excesivamente intensa a la oscuridad o a una

luz intensa), táctiles, eléctricos, térmicos, etc.

Un paramecio se mueve habitualmente en aguas dulces estancadas con

abundante materia orgánica, como charcos y estanques, describiendo una

trayectoria espiral, a la vez que rota sobre sí mismo. Cuando encuentra un

obstáculo en su camino, reacciona evitándolo (fugilreacción), retrocede, gira y

reinicia el movimiento en una nueva dirección. Tan sólo una especie vive en el

mar. También se pueden obtener fácilmente en el laboratorio, en un medio de

cultivo que se prepara dejando materia vegetal en agua durante unos días. La

especie Paramecium caudatum, se utiliza para la investigación.

C) ANATOMÍA DEL PARAMECIO

En su anatomía destaca un surco bucal (canal oral), una depresión que se

extiende oblicuamente desde cerca del extremo anterior y, dirigiéndose hacia el

posterior, abarca dos tercios de la longitud de la célula.

El extremo posterior del surco bucal da a una cavidad bucal llamada citostoma,

una especie de invaginación situada a todo lo largo del paramecio de la que

éste se sirve para capturar el alimento, conformado por partículas orgánicas

flotantes y microorganismos menores.

Desde del citostoma se llega a una citofaringe, por donde introduce los

alimentos como: bacterias, protozoos, algas, levaduras y otros

microorganismos., antes de que el alimento pase al interior de este protozoo.

La citofaringe termina en el endoplasma, donde se forman las vacuolas

digestivas, que digieren constantemente el alimento capturado. Los cilios de la

citofaringe se fusionan en dos bandas longitudinales que producen corrientes,

forzando la entrada de los alimentos.El citopigo o ano celular (poro anal) se

encuentra en la superficie ventral posterior al citostoma. Sitio donde los

desechos se expulsan por exocitosis, mediante dos vacuolas (vacuola contractil

y vacuola pulsátil) que regulan la presión contractil, y que también sirven como

depósito de desechos de las vacuolas digestivas.

Un paramecio tiene entre sus organelos internos a la mitocondria y dos tipos de

núcleos: un macronúcleo y dos micronúcleos.Los micronúcleos poseen cada

uno una pareja de cada cromosoma. El macronúcleo posee muchas copias de

cada cromosoma. El macronúcleo interviene en el funcionamiento de la célula,

es decir, sin el macronúcleo no podría vivir, mientras que los micronúcleos son

indispensables para la reproducción, porque intervienen como portadores de la

herencia.

D) REPRODUCCION

Tienen un ciclo biológico complejo, con tres procesos reproductores:

La reproducción suele ser asexual, por escisión binaria o bipartición.

En la mayor parte del ciclo, el paramecio se reproduce cada poco tiempo por

división binaria. Los micronúcleos se dividen por mitosis (proceso en el que,

tras una previa duplicación de los cromosomas, estos se separan, yendo la

mitad de cada pareja a un núcleo hijo), mientras que el macronúcleo

simplemente se constriñe aproximadamente por el centro y se separa en dos

mitades. La célula se divide transversalmente, de forma que cada célula hija

contiene la dotación normal de un macronúcleo y dos micronúcleos.

La reproducción sexual por conjugación (mitosis).

En determinadas condiciones y en presencia de paramecios de varios tipos de

apareamiento (el equivalente de nuestros sexos, con la diferencia de que hay

bastantes más de dos), los individuos se agrupan y se produce el

apareamiento.

Los micronúcleos sufren meiosis (proceso consistente en dos divisiones, una

con duplicación previa de los cromosomas, seguida de otra sin tal duplicación,

de modo que al final se tiene sólo la mitad de la dotación cromosómica

completa), dando lugar a ocho núcleos haploides (con la mitad de la dotación

cromosómica, a diferencia de los diploides, que tienen una pareja de cada tipo

de cromosoma, y de los poliploides, que tienen muchos cromosomas de cada

clase).Siete se destruyen, mientras que el octavo pasa a una región protegida

del citoplasma, donde sufre una división mitótica. Mientras tanto, el

macronúcleo se desintegra. Uno de los micronúcleos gaméticos resultantes de

esa división mitótica se intercambia con otro de la pareja.

Ahora, cada individuo tiene dos micronúcleos de procedencia distinta, que se

fusionan, formando un núcleo zigótico. Éste sufre dos mitosis, de las cuales

resultan cuatro núcleos.

Dos de ellos se fusionan, formando el macronúcleo, y los otros dos serán los

micronúcleos. Luego, tiene lugar una división binaria como la vista antes.

·

La autogamia, que es una reorganización nuclear parecida a la

conjugación, pero que ocurre dentro de un solo individuo.

Los núcleos se comportan como en la reproducción sexual, pero no hay

apareamiento. Los dos núcleos gaméticos se fusionan, dando lugar a un

micronúcleo que sufrirá dos divisiones mitóticas, dando lugar finalmente aun

macronúcleo y dos micronúcleos. A diferencia de los individuos resultantes de

la reproducción sexual, los procedentes de la autogamia son homozigotos para

todos sus genes, es decir, los miembros de cada par de genes son iguales.

Esto se ha aprovechado mucho en estudios de Genética.

Lynn Margulis tiene la teoría de que la autogamia y la reproducción sexual son

mecanismos para contrarrestar el envejecimiento y la muerte: los macronúcleos

que dirigen el funcionamiento del organismo, al dividirse de una forma poco

precisa, irán perdiendo genes, con lo que al cabo de las generaciones, el

individuo tendrá muchos defectos genéticos. La autogamia y la reproducción

sexual revierten esta tendencia degenerativa.

E) LOS PARAMECIOS Y SU HERENCIA

Los paramecios son muy interesantes porque presentan un tipo de herencia

citoplásmica distinto al de otros organismos eucariotas. La herencia

citoplásmica consiste en la transmisión de caracteres sin intervención de los

genes del núcleo .Todos los eucariotas presentan este tipo de herencia, puesto

que las mitocondrias y los plastidios tienen su propio ADN y se reproducen al

margen del núcleo. Pero algunos paramecios presentan una herencia

citoplásmica infecciosa, es decir, que el carácter puede transmitirse tanto por

herencia como por infección.

Hay una cepa de paramecio, llamada killer, que produce paramecina, una

sustancia que mata a paramecios de otras cepas. La herencia de este carácter

depende de unas partículas, llamadas kappa, que se encuentran en el

citoplasma y son parecidas a pequeñas bacterias.

Estas partículas no pueden vivir fuera del paramecio, pero si se administra una

suspensión de ellas en un cultivo de paramecios, algunos de ellos pasan a ser

de tipo killer. Ahora bien, la producción de paramecina no depende sólo de las

partículas kappa, sino también de un gen nuclear llamado K.

2. MATERIAL Y METODOS

Materiales

Biológico

Muestra positiva de Paramecium sp.

Agua potable

Agua estancada

Instrumentos

Gotero

Capilares

Plastilina

Laminas porta objeto

Gotero

Equipo

Microscopio

Métodos

Búsqueda de una muestra positiva de Paramecium sp.

• Se recogieron muestras de las aguas residuales de las florerías del Mercado

Central de Trujillo. La muestra positiva de Paramecium sp. fué reconocida

usando el microscopio y luego del reconocimiento se conservó el agua a

temperatura de ambiente en una botella destinada para tal fin.

Preparación e introducción de Paramecium sp. en el medio de cultivo

- Se colocó agua potable en una olla y se calentó en la cocina hasta

hervir. En el momento en que el agua hirvió, agregar el puñado de granos de

trigo y luego esperar 10 minutos en el fuego. Transcurrido el tiempo, se retiró la

olla del fuego y se esperó a que la infusión preparada enfríe, esta infusión de

trigo es el medio de cultivo para ciliados del tipo Paramecium sp. Cuando el

medio alcanzó temperatura de ambiente, se introdujo en este la muestra

positiva de Paramecium sp. Que había sido mantenida dentro de la botella

descartable. Se dejó dos días el medio para permitir que la población del ciliado

se incremente.

Introducción y conservación de Paramecium sp. en el capilar

• Se identificó en el microscopio y con ayuda de una laminilla 1 individuo de

Paramecium sp que se presente solo y se le introdujo en el capilar, colocando

el tubo en forma perpendicular al líquido y dejando que por capilaridad

ascienda el medio junto con el individuo, es importante que solo se presente un

individuo si lo que se quiere demostrar es el proceso de fisión binaria. Luego de

haber colocado el individuo, se procedió a tapar los extremos del capilar con

plastilina con la finalidad de evitar pérdida de agua por evaporación. Por último

se dejó el sistema reposar a temperatura ambiente.

Evaluación del crecimiento poblacional de Paramecium sp.

El número de individuos fue evaluado, cada día a las 10 a.m.; luego se

evaluó el crecimiento poblacional teniendo en cuenta el tiempo transcurrido.

3. RESULTADOS:

TABLA Nº1: RESULTADOS DEL NUMERO DE INDIVIDUOS POR DIA

1 2 3 40

1

2

3

4

5

6

7

Nº de Paramecium sp/ por dia

Series1

Nºi

ndiv

iduo

s

NºDIA Nº individuos (Paramecium sp.)

1(jueves 5)/hora10am

1

2(sabado7)/hora10am

3

3(lunes 9)/hora 10am

4

4(martes 10)7 hora 10am)

6

4. DISCUSION

En este experimento el número de individuos encontrado al cabo de los 4 días fue un

total de 14.Ahora bien la demora en el aumento de la población además de atribuirse a

causas de nutrición, se puede también y aunque solo durante los dos primeros ciclos-

atribuir a la adaptación al medio que los organismos deben realizar, por lo que se

retrasa la aparición de las divisiones. Luego de esto, el aumento constante hasta un

pico de 8 individuos y la siguiente disminución en el número de los mismos hasta

llegar a 3, concuerda con el modelo de crecimiento logístico, donde llegado el número

de individuos a la capacidad de carga K, la población comienza a sufrir mermas, hasta

que su número se estabiliza, concorde con la capacidad de nutrientes que se presenta

en el agua en este caso. Así mismo, dentro de este diseño experimental se puede

prever que debido a la no incorporación de nuevos nutrientes en el medio, los

organismos están condenados a desaparecer.

No puede opacarse sin embargo la aparición de un aumento en la población de

individuos en el medio, donde a partir de un solo organismo se produjeron hasta un

número de 14 individuos, lo cual solo puede ser posible debido a la aparición del

fenómeno de Bipartición en estos ciliados, con lo cual se alcanza el objetivo propuesto.

5. CONCLUSIONES

Casi toda la reproducción en el paramecio es asexual, dividiéndose

transversalmente. El micronúcleo se divide por mitosis y el macronúcleo

por constricción, formándose dos porciones más o menos iguales. Cada

nuevo micronúcleo, con una parte del macronúcleo, emigra a un extremo

del cuerpo celular. Se forma una segunda citofaringe y aparecen dos

nuevas vacuolas contráctiles. Casi a la vez, el citoplasma se divide por

una cosntricción transversal, produciéndose dos nuevos individuos. Bajo

condiciones de laboratorio, los paramecios se han reproducido por

división durante más de 15.000 generaciones, con un promedio de 600

por año.

El proceso de Bipartición se da en Paramecium sp. como medida de

perpetuación de su especie.

Al cabo de 4 días de haber observado el paramecio en el capilar en un

medio sin renovar, se encuentran 14 individuos como máximo de

Paramecium sp.

6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• DIAZ ALVA, Oscar y MAGUIÑA, M. 1986. Biología. Editorial EDIMANSO S.A. 3º

edición. 319 pp.

• BARNES, Robert D. 1977. Zoologia de invertebrados. Editorial Interamericana. 3º

edición. 826 pp.

• RUIZ G., Rosaura. 2006. Conocimientos fundamentales de biología, Volumen 1.

Editorial Pearson Educación. 175 pp.

• STORER I., Tracy. 1975. Zoología General. Editorial Omega. 5º Edición. 867 pp.

7. ANEXOS

Fig.: 1 Muestra positiva del cultivo de Paramecium sp.

Fig.2 Aislamiento de un individuo (Paramecium sp.) en el capilar