Semana de la Ciencia 2020. Talleres Covid

 

Talleres de la semana de la ciencia

Los experimentos son formas de observación de la naturaleza en las que se intenta controlar las variables que intervienen. Sus resultados son siempre importantes, aunque no salga lo que se espera. No se debe rechazar un resultado que no concuerda con lo que esperábamos, sino investigar el motivo de la inadecuación, que tanto puede estar en la hipótesis, como en el diseño del experimento.

 

Materiales generales: Guantes, mascarilla y batas

 

Experiencia 1     Nombres

Breve aclaración sobre el nombre del virus y de la enfermedad.

                    Nombre de la Enfermedad: Enfermedad por coronavirus o  Covid-19

  Nombre del Virus:                  SARS-cov-2

Dato: Pasa algo parecido con todos los virus, por ejemplo, el virus VIH produce la enfermedad llamada SIDA

Experiencia 2     ¿La Almeja Asiática y el SARS-cov-2?

Materiales:        Usamos conchas de la almeja asiática recogidas el canal de Montijo, también se podría haber hecho con Camalote u otra planta introducida e invasiva (oxalis p ejp)

Se les muestra una especie invasiva y se les hace las siguientes preguntas:

¿De dónde procede esta especie?

¿Quiénes son sus depredadores y limitadores allí?

¿Qué depredadores tiene aquí?

¿De qué especie creen los investigadores que proviene el actual SARS-cov-2?

¿Por qué la fiebre no parece afectarle?

 

Se les intentará hacer ver que, de la misma manera que una plaga introducida no tiene depredadores naturales cuando pasa a un continente nuevo, un virus que pasa de una especie a otra no cuenta con mecanismos especiales por parte del nuevo hospedador para controlarlo. A los virus no les interesa matarnos, pero no estamos adaptados uno a otro. El murciélago tiene subidas de temperatura muy altas durante su actividad, y bajadas bruscas durante el tiempo de reposo, por lo que el virus no se estropea con la fiebre, como sí les pasa a otros. Cuando subimos la temperatura de un virus, su ADN o ARN se estropea, pero no es el caso de éste, pues la temperatura del murciélago del que procede, en estado normal es ya de 40 ºC.

 

Experiencia 3     Estructura del SARS-cov-2

Se les muestra una maqueta del virus con sus partes y se va desmontando.

Materiales:    

Espículas de proteínas:                Pinchos de limpiapipas

Membrana de lípidos :                 Bola de corcho.

Cápsida de proteínas:                  Bola desmontable de plástico transparente

ARN:       Cinta larga pegada al medio que podemos romper simulando su desnaturalización

Experiencia 4     Acción del hidrogel

                Hidrogel 1: Freímos un huevo sin calor

Materiales:                           Huevo crudo

                                               Alcohol 96º

                                               Pollito recién nacido (en el San José tenemos un gallinero ecológico)

 

Se pregunta a los alumnos quiénes consumen mucha clara de huevo y para qué. Les explicamos que contiene mucha proteína. 

Se les enseña el pollo, que ha consumido esa proteína de la clara y la yema. Además, la clara ha cumplido otras funciones, como sostener al embrión, protegerlo de infecciones…

Usamos el alcohol para introducirlo en un bote y observar cómo se desnaturaliza la proteína de la clara del huevo. Se reserva hasta el final de la clase, explicando que es un proceso que tarda tiempo. Se les enseña uno ya hecho. Se les explica que la desnaturalización hace que la proteína ya no realiza sus funciones, sólo valdría para comer, pero de aquí ya no puede salir un pollo.

 Se les pregunta: ¿a qué parte del virus afecta el alcohol? Respuesta: A las espículas de proteína, o a la cápsida. Delante de ellos se doblan las espículas de la maqueta para indicar que las hemos desnaturalizado con el alcohol

 

Hidrogel 2: ¿Qué mano siento más fría?

Materiales:        Alcohol 96º

                                               Agua

Algodones desmaquillantes

Glicerina

El profesor con guantes. Se preparan dos algodoncillos, uno con alcohol y otro con agua a la misma temperatura. Se pide a un voluntario que cierre los ojos y trate de descubrir en qué mano siente más frío. Se seca las manos y repite el experimento cambiando de manos. Si se repite con un segundo voluntario, se cambiará el profesor de guantes y tomará nuevos algodones estériles.

Se les explica que el frío se debe a que el alcohol se evapora antes que el agua y al evaporarse enfría la piel (el agua también pero menos).

Se les pregunta: ¿La desnaturalización de la proteína por el alcohol es inmediata o tarda un tiempo? (Resp.: Tarda un tiempo)

Se les pregunta ¿Por qué creéis que se le añade agua al hidrogel? ¿Qué otras cosas se le añaden para evitar la rápida evaporación?

Dato: La OMS recomienda geles entre 60 y 90 º de alcohol (decir que eso  significa que tienen entre el 60 y 90 % de etanol) Y debe permanecer en la piel 20-30 segundos (menos de medio minuto), por esta permanencia es por lo que no se pasa de 90º y se añade agua y aditivos.

 

Experiencia 5     Acción del jabón 

                Materiales:        Detergente

                                               Aceite en spray

                                               Bol con agua

Se esparce aceite sobre la superficie del agua (pueden ser varios boles si hay muchos alumnos). Se pone el dedo en jabón y se mete dentro, se observa que se mueven rápido hacia la periferia debido a la rotura de la tensión superficial y la pérdida de la estructura de cada gota de grasa. 

Se les pregunta ¿a qué parte del virus afecta el jabón? Respuesta: A la envoltura externa, porque está formada por lípidos, como la grasa; y el detergente rompe la estructura de la membrana y la perfora, formando micelas en el agua.

Dato: La OMS recomienda lavar con jabón durante 40-60 segundos (algo menos de un minuto) para que este proceso se produzca.

 

Experiencia 6     Acción de la mascarilla

 

Mascarillas 1: Filtro

Materiales:        Coladores

Superficie húmeda y superficie seca (madera o cartón)

Pompero y preparado para pompas

Jeringa grande e inflador de globos manual

 

Se les muestran filtros y coladores, grandes, finos, de tela…

Se les pregunta: ¿El poro de las mascarillas es igual en todas? Respuesta: No, por eso tienen que estar homologadas, generalmente es menor en materiales no tejidos (papel de filtro, servilletas de papel o mascarillas quirúrgicas)

Se les pregunta: ¿En las mascarillas homologadas cabe el virus por los huecos? Respuesta: Sí cabe, pero es difícil que pase porque son hidrófobas. Al ser hidrófobas, repelen el agua e impiden que las gotas de agua (aerosoles) que producimos al toser o hablar pasen. Además, están fabricadas con materiales que hacen que el virus se pegue a su superficie e impiden su paso.

Entonces se echan pompas de jabón (infladas con el inflaglobos o la jeringa) sobre las dos superficies para comprobar cómo las superficies secas las rompen. Comparamos la superficie de la pompa con la membrana externa del virus.

 

         Mascarillas 2: Mascarillas hidrófobas

Materiales:        Mascarillas limpias

                               Mascarilla estéril estropeada físicamente por rozamiento sobre superficie

 

Se vierte agua sobre una mascarilla limpia para ver que el agua no cala. Se hace lo mismo con una degradada artificialmente para simular el comportamiento de la sucia.

Posteriormente se pulveriza agua en la parte baja de la mascarilla limpia para comprobar que en este caso el agua sí pasa. Este caso se da en mascarillas usadas después de hacer deporte o durante mucho tiempo o mojadas.

Se les hace ver que lo mismo pasaría con las gotas de agua de los aerosoles humanos.

 

Mascarillas 3: Mascarillas limpias

Materiales:        Mascarillas limpias

                            Guantes estériles nuevos

                            Placas de Petri con medio nutritivo con agar

            Sacamos una mascarilla limpia y se coloca directamente en contacto con la superficie de una placa de Petri esteril con medio nutritivo que se cierra enseguida. Posteriormente se hace la misma experiencia con otra placa en la que se coloca el codo unos segundos. Anteriormente, en su casa, el profesor ha hablado o tosido sobre una tercera placa. Se repite con los dedos recién lavados con el hidroalcohólico y sin lavar. En todos los casos, la persona que toma las muestras es la misma que realiza la siembra y las placas son cuidadosamente limpiadas por él después de cerradas, con gel hidroalcohólico u otro desinfectante. Se observará y comparará el resultado del crecimiento de colonias de bacterias entre uno y dos días después.

Se les hará ver que los virus y las bacterias son partículas biológicas muy diferentes, pero que la forma de transmisión puede ser la misma en algunos casos, contacto físico y gotículas de aerosoles. También se les explicará que las bacterias que viven sobre nuestra piel y en la mucosa de nuestra boca son, en su mayoría, beneficiosas y que no hay problema de que sigan ahí. Sin embargo, una mascarilla desechable usada demasiados días o una reutilizable no lavada a menudo, puede llevar a la proliferación en ellas, en determinadas circunstancias, bacterias patógenas.

 

 Experiencia 7     Estudiamos otros patógenos. Salmonella en huevos de la granja ecológica del instituto

Materiales: Placas de Petri con medio nutritivo con agar especial para determinación de Salmonella

                                   Asas de siembra

                                               Pipetas estériles

                                               Huevos manchados del gallinero

Agua y sal

Realizamos una determinación de salmonella en los huevos del gallinero que, por desgracia resultó positiva. Se trataba de ver los métodos de estudio de los científicos en sus investigaciones sobre patógenos. De paso se les dijo que los científicos suelen utilizar embriones de pollo de los huevos incubados para el estudio de muchos virus, pues los virus necesitan vivir dentro de células vivas.

Experiencia 8     Reacciones químicas.          Acción de la lejía y otros desinfectantes.

Materiales: Peroxido de hidrógeno, Zinc en polvo o en granalla, Hidróxido sódico, Yodo, Tubos capilares, Lejía, Vinagre, Bicarbonato, Balanza

 

Preparamos ante los alumnos diferentes reacciones químicas sorprendentes, como la producción de oxígeno por el peróxido de hidrógeno con sangre de una alumna voluntaria como catalizador y yoduro potásico en otro caso.

 

 También una galvanización química con zinc sobre cobre, y formación de la aleación latón, entre zinc y cobre. Reacción de ácidos y bases con vinagre y bicarbonato, con posterior pesaje del gas resultante (en un globo) y su comparación con el peso del aire.

 

 

Conclusiones y consideraciones finales

 

Los experimentos y charlas de la Semana de la ciencia se hicieron durante esa semana, pero también tuvimos que hacer algunas de las experiencias posteriormente durante el trimestre, pues las actividades sobrepasaron el tiempo de una única sesión y realizamos la mayoría de los talleres con todo el alumnado de ESO y bachillerato.

 

Agradecemos muy encarecidamente a la UEX y Fundecit la financiación de estos talleres, que han sido realmente importantes en la concienciación y conocimiento del Sars Cov 2 y del método de estudio en ciencias biológicas para nuestros alumnos. ¡Muchísimas gracias!