UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
Biología 3
Profesora: María Eugenia Tovar
Alumnas:
· García Moreno Kioa
· Huerta Reyes Carolina
· Leiva de los Santos Ilian
· Pérez García Claudia
· Romero Baltazar Diana
· Romero Medel Brenda
Práctica 9: Producción de oxígeno e identificación de glucosa en Elodea expuesta a la luz y a la oscuridad.
Grupo: 518
Objetivos:
· Conocer el efecto que produce la luz sobre las plantas de Elodeaen condiciones de luminosidad y oscuridad.
· Comprobar que las plantas producen oxígeno.
Problemas
1. ¿Qué organismos producen el oxígeno en el planeta?
Los autótrofos que son aquellos que realizan la fotosíntesis como forma de alimentación, ejemplo las plantas, bacterias y algas además de que en gran parte el oxígeno es el producto o desecho de este proceso de alimentación.
2. ¿Qué necesitan para producir oxígeno?
Necesitan energía solar, pigmentos fotosintéticos y agua para generar oxígeno; la glucosa se genera a partir del CO2 atmosférico y del agua.
3. ¿Qué papel desempeña la luz en el proceso fotosintético?
La luz es muy importante ya que esta es la energía solar, la cual se transforma a energía química, en la clorofila que se encuentra dentro de las hojas de las plantas y en el caso de algunos tallos como el del apio, que a su vez se encuentran en ella los cloroplastos.
Hipótesis
La luz es parte importante en el proceso de fotosíntesis, ya que es la energía que ayudara para la transformación de los elementos para que la planta elabore su propio alimento.
La elodea absorberá el dióxido de de carbono, el agua y atrapara la luz (proceso de fotosíntesis), da como resultado la glucosa, y como desecho el oxígeno, por lo tanto se espera que el dispositivo que este tapado no realice el proceso de fotosíntesis, en cambio en el dispositivo que está expuesto a la luz se realizara el proceso de fotosíntesis porque se liberara el oxígeno.
Introducción:
El proceso de fotosíntesis se lleva a cabo en las plantas verdes como en la elodea, que es una planta acuática larga y delgada que permanece completamente sumergida en ríos y estanques los cuales son sus hábitats naturales. Como características físicas se encuentra su color verde oscuro, el cual se puede ver afectado por la modificación o manipulación de las variables como la luz del sol suministrada y el tipo de agua (dulce o salada) en la que se encuentre.
Su importancia radica en que ayuda al ecosistema brindando refugio a pequeños invertebrados y microorganismos que viven en los cursos de agua. Cuando la Elodea muere, las bacterias la degradan.
Debido a sus características genéticas, se puede adaptar a diferentes ecosistemas acuáticos con facilidad, uniéndose al fondo del estanque o río cuando se encuentra desenterrada, ya que, flota sobre el agua como fragmento del agua. Parte de su sistema de sobrevivencia es la capacidad para producir su propio alimento el cual se designa con el nombre de glucosa, en un proceso llamado fotosíntesis. En la fotosíntesis son necesarias tres variables: la luz solar, el dióxido de carbono y el H2O, transformándose la energía de la luz del Sol en energía química, el CO2, minerales y agua tienen el objetivo de elaborar azúcares (glucosa).
El papel de la luz depende de las diferentes longitudes de onda del espectro visible, siendo la más eficaz la rojo- anaranjada, la luz verde puede ser aprovechada por algunas plantas marinas. De toda la energía radiante del sol, la planta solo aprovecha la luz visible (radiación lumínica o luz), del rojo al violeta que pertenecen a las longitudes de onda que van de los 380 a 760 nanómetros. Solo el 40% de la radiación solar es aprovechable por las plantas. Existen plantas adaptadas a vivir en ambientes de poca luz. Son las plantas de sombra. Estos vegetales a menudo tienen hojas grandes y delgadas, con más pigmentos (color verde intenso) para aprovechar al máximo la poca luz del ambiente. Una planta de sombra se adapta mal al exceso de luz pues le produce daños en las hojas (solarización). Las plantas de sol están adaptadas a crecer a pleno sol sin sufrir daños. Si crece en un ambiente sombrío se adapta transformando sus hojas más grandes y verdes pero su crecimiento siempre será menor que en un ambiente soleado.
El CO2 es fijado por el agua y es utilizado para sintetizar hidratos de carbono. Penetra en las hojas a través de los estomas.
El resultado de la fotosíntesis es el oxígeno, un producto de deshecho que proviene de la descomposición del agua. Se forma por la reacción entre el CO2 y el agua, que será posteriormente expulsado de la planta a través de los estomas de las hojas, siendo el producto más importante para el proceso de la respiración para la mayoría de los seres que actualmente se encuentran en el planeta
Material:
1 palangana
1 pliego de papel aluminio 1 vaso de precipitados de 250 ml 2 vasos de precipitados de 600 ml
1 caja de Petri ó vidrio de reloj
2 embudos de vidrio de tallo corto
2 tubos de ensayo
1 probeta de 10 ml
1 gotero 1 espátula
1 varilla de ignición (o pajilla de escoba de mijo)
Cerillos o encendedor
Material biológico:
2 ramas de Elodea
Sustancias:
Fehling A
Fehling B
Glucosa
Agua destilada
Equipo:
Balanza granataria electrónica
Parrilla con agitador magnético
Microscopio óptico
Método:
A. Montaje de los dispositivos.
Enjuaga con agua de la llave la planta de Elodea que se utilizará en la práctica. Selecciona dos ramas jóvenes. Verifica en la balanza granataria electrónica que las ramas pesen exactamente lo mismo.
Llena la palangana con agua de la llave. Lo siguiente deberá hacerse dentro de la palangana, por debajo del agua.
- Introduce un vaso de precipitados de 600 ml
- Coloca una rama de Elodea dentro de un embudo de vidrio de tallo corto e introduce el embudo en forma invertida al vaso de precipitados de 600 ml, cuidando que la planta se mantenga dentro del embudo.
- Posteriormente introduce un tubo de ensayo y colócalo en forma invertida en el tallo del embudo, verificando que no contenga burbujas.
- Saca el montaje y colócalo sobre la mesa.
Repite la misma operación con la otra rama de Elodea.
Una vez que ya se tienen los dos montajes, colócalos a temperatura ambiente. Uno de ellos se dejará en condiciones de luminosidad natural y el otro se cubrirá con papel aluminio. Deja transcurrir 48 horas.
B. Después de transcurridas las 48 horas.
Antes de iniciar la actividad observa ¿Qué se formó en los tubos de ensaye de los montajes que dejaste en luz y en oscuridad?
Enseguida toma el montaje que se dejó en condiciones de luminosidad natural y agrega más agua al dispositivo, de tal manera que al sumergir la mano al vaso de precipitados, puedas tapar con el dedo pulgar ó índice la boca del tubo de ensayo que se encuentra invertido en el vaso de precipitados, con el propósito de impedir la salida del gas contenido en el interior del tubo.
Enciende una varilla de ignición (utiliza una pajilla de escoba de mijo), y espera hasta que aparezca una pequeña brasa, apaga la flama de la pajilla e introdúcela al interior del tubo que contiene el gas, observa qué le sucede a la brasa de la pajilla.
Repite los pasos 2 y 3 con el montaje que se dejó envuelto con el papel aluminio.
C. Preparación de las soluciones para realizar la prueba control y la prueba de identificación de glucosa
Pesa 1 gr de glucosa, colócala en un vaso de precipitados de 250 ml y agrega 100 ml de agua destilada para preparar una disolución de glucosa al 1%. Rotula el vaso de precipitados con la leyenda: Glucosa al 1%.
Toma todas las hojas de la planta de Elodea del montaje que se dejó en condiciones de luz, y tritúralas en un mortero hasta obtener un homogenizado.
Procede a realizar la prueba control y la prueba de identificación de glucosa y anota tus observaciones.
Prueba control:
Mezcla 2 ml de Fehling A y 2 ml de Fehling B en un tubo de ensayo, agrega 10 ml de la solución de glucosa al 1%. Agita suavemente. Calienta en baño maria hasta la ebullición y observa lo que sucede.
Prueba de identificación de glucosa:
Mezcla 2 ml de Fehling A y 2 ml de Fehling B en un tubo de ensayo, coloca el macerado de las hojas de Elodea. Ponlos a calentar en baño maria hasta la ebullición. Realiza una preparación temporal de Elodeay observa al microscopio con el objetivo de 10x.
Repite la parte C desde el paso 2, con el montaje que se dejó en condiciones de oscuridad.
Resultados:
Parte B. Anota tus observaciones de lo que se formó en el tubo de ensayo que dejaste en luz y en el tubo de ensayo que dejaste envuelto en papel aluminio.
¿Qué sucedió con la pajilla al acercarla a los dos tubos de ensayo?
Se apagó y después volvió a prender
¿Por qué crees que ocurrió esto?
Porque libera oxígeno
Análisis de los resultados:
« ¿Cómo se llama lo que se produjo dentro de los tubos de ensayo?
Lo que se produjo dentro de los tubos de ensayo fue el oxígeno que desprendió la elodea, lo que nos indica que el proceso de fotosíntesis fue realizado. Las plantas verdes las algas marinas toman la energía en forma de luz para transformarla en energía química lo que quiere decir el oxígeno.
« En tus propias palabras explica ¿Qué factores intervinieron en la producción de lo que apareció dentro de los tubos de ensayo? ¿Por qué?
En este caso destacaron más la luz y la obscuridad en la que se encontraba cada tubo de ensayo ya que la elodea que permaneció bajo la luz produjo el oxígeno debido a que de la luz se obtuvieron los fotones para poder transformar la energía , mientras que en él de la obscuridad el proceso de fotosíntesis depende más de la temperatura en que se encuentre es por eso que no produce oxígeno, además no puedo existir el proceso de fotosíntesis sin la energía luminosa porque no hay de donde tomar los fotones.
« ¿Cuál es la importancia de la luz para la producción de oxígeno?
Las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo.
Discusión:
Esta práctica nos sirve para identificar qué papel desempeña la luz en el proceso de fotosíntesis.
La luz es muy importante ya que sin ella no puede haber fotosíntesis y sin ella no se produce el oxígeno.
Replanteamiento de la hipótesis
Los organismos fotosintéticos requieren de luz para poder realizar la fotosíntesis, gracias a la luz se rompen las moléculas de agua, dando como resultado H necesario para la creación de glucosa, y Oxigeno que lo libera como desecho, la presencia de oxigeno nos indica que si se formuló la fotosíntesis además del color verde vivo de la planta.
Si la planta no está expuesta a la luz, no podrá romper las moléculas de agua por lo tanto no habrá presencia de oxígeno y la planta tendrá un color verde más claro ya que la clorofila no ha estado en contacto con la luz y esto ocasiona que pierda color.
Conceptos clave
Monosacáridos:
Son sustancias blancas, con sabores dulces, cristalizables y solubles en agua. Se oxidan fácilmente, transformándose en ácidos, por lo que se dice que poseen poder reductor (cuando ellos se oxidan, reducen a otra molécula).
Los monosacáridos son moléculas sencillas que responden a la fórmula general (CH2O)n. Están formados por 3, 4, 5, 6 ó 7 átomos de carbono. Químicamente son polialcoholes, es decir, cadenas de carbono con un grupo -OH cada carbono, en los que un carbono forma un grupo aldehído o un grupo cetona.
Glucosa:
La glucosa es un monosacáridos con fórmula molecular C6H12O6, la misma que la fructosa pero con diferente posición relativa de los grupos -OH y O=. Es una hexosa, es decir, que contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupo carbonilo está en el extremo de la molécula. Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel. La glucosa es una importante fuente de energía para la mayoría de las células del cuerpo.
Reacción:
Es todo proceso termodinámico en el cual una o más sustancias, por efecto de un factor energético, se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos.
Reactivo de Fehling:
Se utiliza para la detección de sustancias reductoras, particularmente azúcares reductores. Se basa en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído que pasa a ácido reduciendo la sal cúprica de cobre (II), en medio alcalino, a óxido de cobre (I). Éste forma un precipitado de color rojo.
Oxigeno:
El oxígeno es un elemento clave de la química orgánica, al forma parte del agua (H2O), de los óxidos, de los seres vivos y de casi todos los ácidos y sustancias orgánicas. Se trata de un gas incoloro, inodoro e insípido, que es muy reactivo y que resulta esencial para la respiración
Conclusiones:
Por un lado, con esta práctica nos dimos cuenta que es errónea la idea de que existen dos tipos de fotosíntesis (fase luminosa) (fase oscura).
Por el otro lado la producción de la glucosa no se podría producir sin la presencia de luz ya que esta es absorbida por los cloroplastos para obtener la energía necesaria para cambiar el dióxido de carbono y el agua para transformarlos en compuestos orgánicos.
Relaciones:
Este tema es importante porque permite observar en el laboratorio la producción de oxígeno y de glucosa por las plantas expuestas a la luz y por lo tanto sirve para ubicar a los alumnos en la explicación de la importancia de la luz en la fotosíntesis.
Bibliografía:
UNAM y PAPIME. Programa de biología III: ELABORACIÓN DE UN MODELO CONSTRUCTIVISTA DE ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE BASADAS EN IDEAS PREVIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LOS CONCEPTOS BÁSICOS DE LAS ASIGNATURA DE BIOLOGÍA III.
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