Producción de oxígeno e identificación de glucosa en Elodea expuesta a la luz y a la oscuridad
Preguntas generadoras:
- ¿Qué organismos producen el oxígeno en el planeta?
R: las plantas, es decir, los organismos autótrofos
- ¿Qué necesitan para producir oxígeno?
R: necesitan agua
- ¿Qué papel desempeña la luz en el proceso fotosintético?
R: el de hidrolizar, que en las plantas es foto
,
Planteamiento de las hipótesis:
Las plantas, ósea los organismos autótrofos
agua, para poder hidrolizarla y así obtener oxigeno
que es el que ayuda en todo el proceso para la hidrolizarían, las plantas son quien aportan el oxigeno, necesitan realizar fotosíntesis y que entre el dióxido d carbono, y la luz ayuda a hidrolizar.
Introducción
La nutrición autótrofa es la que realizan los seres vivos del reino vegetal. Esta clase de nutrición consiste en obtener materia y energía a partir de sustancias inorgánicas: agua y sales minerales. Sin embargo, también es necesaria la presencia de la luz solar y de la clorofila. Sustancia que contienen las plantas en sus partes verdes. A este proceso se le denomina fotosíntesis.
La podemos definir con profundidad como el proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.
Las células que tienen nutrición autótrofa fabrican materia orgánica propia a partir de materia inorgánica sencilla. Para realizar esta transformación, las células de nutrición autótrofa obtienen energía de la luz procedente del Sol.
La nutrición autótrofa comprende tres fases: el paso de membrana, el metabolismo y la excreción.
Paso de membrana. Es el proceso en el cual las moléculas inorgánicas sencillas, agua, sales y dióxido de carbono, atraviesan la membrana celular por absorción directa, sin gasto de energía por parte de la célula.
Metabolismo. Es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en el citoplasma celular, y cuyos resultados son la obtención de energía bioquímica utilizable por la célula y la fabricación de materia celular propia.
El metabolismo presenta tres fases:
La fotosíntesis, que es el proceso en el que se elabora materia orgánica, como los azúcares, a partir de materia inorgánica, como el agua, dióxido de carbono y sales minerales. Para realizar esta reacción química se requiere la energía bioquímica que la clorofila produce a partir de la energía sola.
La fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos de las células vegetales, y su reacción general es:
luz solar
CO2 + H2O + sales minerales ----------> materia orgánica + O2
La fotosíntesis presenta una fase luminosa, en la que la energía procedente del Sol es transformada en energía bioquímica, y una fase oscura, en la que, utilizando esta energía bioquímica, se obtienen azúcares.
Además de las células vegetales, ciertas bacterias y algas son capaces de realizar la fotosíntesis.
El anabolismo o fase de construcción, en la que, utilizando la energía bioquímica procedente de la fotosíntesis y del catabolismo, se sintetizan grandes moléculas ricas en energía.
El catabolismo o fase de destrucción, en la que, mediante la respiración celular que tiene lugar en las mitocondrias, la materia orgánica es oxidada, obteniéndose energía bioquímica.
Excreción. Es la eliminación, a través de la membrana celular, de los productos de desecho procedentes del metabolismo.
Las plantas verdes liberan oxígeno molecular (O2) como producto de la fotosíntesis y representa el 20% de la atmósfera terrestre. Este oxígeno satisface los requerimientos de todos los organismos terrestres que lo respiran, además cuando se disuelve en agua, cubre las necesidades de los organismos acuáticos.
La luz es uno de los recursos esenciales para las plantas; es una forma de energía procedente del sol y no una sustancia. La luz se transforma por procesos biofísicos en energía química durante la fotosíntesis.
La luz que se usa en la fotosíntesis corresponde a las longitudes de onda que van de los 380 a 760 nanómetros, es decir una fracción pequeña de todo el espectro de energía radiante que el sol emite. La energía contenida en la luz permite que los cloroplastos puedan modificar la estructura química del dióxido de carbono y el agua, para transformarlos en compuestos orgánicos.
El oxígeno es un gas incoloro e inodoro que condensa en un líquido azul pálido. Debido a que es una molécula de pequeña masa y apolar tiene puntos de fusión y ebullición muy bajos. Es el elemento más abundante en el planeta ya que supone el 21 % de la atmósfera (78% N2). En la corteza terrestre constituye el 46 % de la hidrosfera (H2O) y el 58 % de la litosfera (silicatos, carbonatos, fosfatos, sulfatos, etc.)
Objetivos:
· Conocer el efecto que produce la luz sobre las plantas de Elodea en condiciones de luminosidad y oscuridad.
· Comprobar que las plantas producen oxígeno.
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
Procedimiento:
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 Elodea y 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.
En el tubo que se dejo a la luz se llevo a cabo la fotosíntesis ya que en la parte superior del tubo de ensayo se produjo un espacio que era el oxigeno.
En el tubo que se dejo tapado con aluminio no paso nada, no se llevo a cabo la fotosíntesis solo hasta que estuvo en contacto con la luz, pues estaba hambrienta la elodea entonces pues se produjo fotosíntesis cuando se destapo
¿Qué sucedió con la pajilla al acercarla a los dos tubos de ensayo? ¿Por qué crees que ocurrió esto?
En el primer tubo que era el que tenia oxigeno ensendio, incremento el tamaño de la flama ya que el oxigeno es combustible.
En el segundo tubo no paso nada pues no tenia ninguna alteración.
Parte C. Si en la prueba de identificación de glucosa, se observa el cambio de coloración de azul a naranja, indica positivo para la presencia de glucosa.
Si al examinar la preparación en el objetivo de 10x se observan zonas teñidas de color naranja, indican positivo para la presencia de glucosa.
Si en la prueba de identificación de glucosa, se observa el cambio de coloración de azul a naranja, indica positivo para la presencia de glucosa.
Si al examinar la preparación en el objetivo de 10x se observan zonas teñidas de color naranja, indican positivo para la presencia de glucosa.
Análisis de los resultados:
¿Cómo se llama lo que se produjo dentro de los tubos de ensayo?
Se produjo Oxigeno en los tubos de ensayo
¿Qué factores intervinieron en la producción de lo que apareció dentro de los tubos de ensayo?
Los factores que intervinieron en la producción de oxigeno en los tubos de ensayo fueron la luz y el agua.
¿Por qué?
Porque la planta al tener agua necesita la luz para hidrolizar el agua y así separar el H y O y así es como queda el oxigeno solo.
¿Cuál es la importancia de la luz para la producción de oxígeno?
Que sin la luz no se podría hidrolizar el agua, entonces no habría producción de oxigeno
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
Que los organismos que producen oxigeno en el planeta son las plantas, y lo que necesitan para producirlo es agua y luz, con estos elementos habrá hidrolisis que es el proceso con el cual cada elemento se separara y así obtendremos el oxigeno, y la luz es el factor que ayuda en la hidrólisis de las plantas.
Conceptos clave:
Monosacáridos: Los monosacáridos son los glúcidos más sencillos. Son los que con más propiedad pueden ser llamados azúcares, por sus características: cristalizables, sólidos a temperatura ambiente, muy solubles blancos y dulces. Son los monómeros del resto de los glúcidos, lo cual quiere decir que todos los demás so forman por polimerización (unión) de estos.
Glucosa: La glucosa es un hidrato de carbono simple importante
Reacción: es cuando un producto o sustancia reacciona con una o mas para formar un producto distinto al original.
Reactivo de Fehling: se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores. El licor de Fehling consiste en dos soluciones acuosas:
Ambas se guardan separadas hasta el momento de su uso para evitar la precipitación del hidróxido de cobre (II). Oxígeno: El oxígeno es un gas incoloro e inodoro que condensa en un líquido azul pálido. Debido a que es una molécula de pequeña masa y apolar tiene puntos de fusión y ebullición muy bajos. Es el elemento más abundante en el planeta ya que supone el 21 % de la atmósfera (78% N2). En la corteza terrestre constituye el 46 % de la hidrosfera (H2O) y el 58 % de la litosfera (silicatos, carbonatos, fosfatos, sulfatos, etc.)
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.
Fuentes de información:
