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Experimento: Temperatura - Backyard Brains
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Experimento: Temperatura

Revisión a fecha de 00:15 26 jun 2012; Timothy (Discusión | contribuciones)
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Antecedentes

La actividad eléctrica que observas en la cucaracha es causada por proteínas especiales, llamadas canales iónicos. Estos canales transportan iones de sodio (Na+, en la sal de mesa) y potasio (K+, de los plátanos) a través de la membrana neuronal para generar la espiga. Utilizando un microscopio sofisticado que aún no ha sido inventado, la membrana neuronal se vería así:

Exp3 fig1.jpg

Esta sutil coreografía de los canales iónicos de sodio y potasio es la que causa el cambio en la actividad eléctrica conocido como “espiga". La construcción y el mantenimiento de estas bombas, requiere de energía (producida a partir de lo que la criatura come) y temperatura adecuadas. Si la temperatura es demasiado baja, los canales no se abrirán, y los impulsos eléctricos no pueden viajar a través del nervio.

Exp 3 figure2 sodiumpump.jpg

Si la temperatura es demasiado alta, los canales iónicos y membranas nerviosas pierden su integridad.

Exp3 fig3.jpg

Procedimiento

Explicación del experimento (video).

Podemos observar estos dos procesos en forma indirecta con la preparación de la pata de cucaracha de la lección 1 y lección 2. Pon tu SpikerBox en el congelador de un refrigeradon común. Asegúrate que el cable sea lo suficientemente largo para ir desde tu computador portátil al congelador, y que se mantenga conectado al SpikerBox en el interior. Además, coloca un termómetro digital en el congelador, espera y escuchar durante 1-3 minutos....

Exp 3 figure4 fridge.jpg


A una temperatura determinada las espigas debieran desaparecer. Abre el congelador y registra la temperatura en el interior con un termómetro. Una vez que sacas el SpikerBox del congelador, ¿cuánto tiempo se demoran las espigas en volver?

Nota: dependiendo del modelo de tu congelador, podrías encontrarte con una gran cantidad de ruido eléctrico cuando pones el SpikerBox adentro. Si vives en el frío de Michigan, simplemente podrías sacar tu SpikerBox a la intemperie en pleno invierno. De no ser así, puedes conseguir hielo seco (dióxido de carbono sólido), y colocar el SpikerBox en un cooler con hielo seco. Este método es libre de ruido, ya que no utiliza electricidad.

No vamos a revelar la temperatura a la que las espigas desaparecen, eso lo debes averiguar tú, pero te daremos una pista: el hielo normal, usualmente a 0° C, no es lo suficientemente frío. Si utilizas agua con hielo en lugar de hielo seco en el cooler, tus espigas no van a desaparecer.

Ahora tratemos con la temperatura opuesta. Necesitarás:

  1. una vela
  2. una caja, aproximadamente 5-6 pulgadas más alta que la vela
Exp3 temperature.jpg

Coloca el SpikerBox sobre la caja, y mantén la pata con el electrodo adjunto “colgando” en el espacio de 5-6 pulgadas sobre la vela. Coloca el sensor de tu termómetro digitial de tal manera que se pueda medir la temperatura exacta donde está la pata. Ahora, y parafraseando al héroe Alan Shephard, "¡enciende esta vela!" A medida que la temperatura se eleva lentamente, debieras oír las neuronas respondiendo y, a una determinada temperatura, oirás un "grito" muy bajo de espigas, todas las neuronas están descargando. Anota la temperatura a la que esto sucede, y apaga la vela. Cuando la pata llega nuevamente a temperatura ambiente, trata de ver si las espigas vuelven. Prueba este experimento de calor/frío con unas cuantas patas más.

Exp.3 fig6.jpg

Como sabes, diferentes insectos tienen diferentes tolerancias al calor y al frío. Quizás deberías probar este experimento con una variedad de patas de diferentes especies.