Práctica 9 Nutrición autótrofa

 Colegio de Ciencias y Humanidades Plantel Sur

UNAM

Biología III

Profesora María Eugenia Tovar

Grupo 523

Práctica 9

Producción de oxígeno e identificación de glucosa en Elodea expuesta a la luz y a la oscuridad.

Equipo:

Cristina Sosa Vela

Ana Rodríguez

Mayte Granados

Alexis Valdez Herrera

Lesli Valenzuela

Preguntas generadoras: 
1. ¿Qué organismos producen el oxígeno en el planeta?

 El oxigeno de la tierra es de origen fotosintético.

 Las cianobacterias (antecesoras de los cloroplastos de las células vegetales) eran, y siguen siendo, bacterias fotosintéticas, que fabrican carbohidratos y oxígeno a partir del dióxido de carbono y del agua, usando la luz solar como energía.
2. ¿Qué necesitan para producir oxígeno?

 La fotosíntesis necesita de la luz para llevarse a cabo. Primero, la clorofila de las plantas y de las algas captura la energía luminosa. Esta energía queda atrapada entre los enlaces de las moléculas de clorofila excitándola. Con esa energía, las células fragmentan las moléculas de agua que hay en su interior en sus dos componentes: hidrógeno (H), y oxígeno. Las moléculas de oxígeno se unen en pares, para formar el oxígeno que es liberado hacia la atmósfera (O2) y las de hidrógeno(H2) forman un gradiente el cual es aprovechado para formar energía química (ATP). 
3. ¿Qué papel desempeña la luz en el proceso fotosintético? 

Sin la energía luminosa, el proceso de fotosíntesis no podría llevarse a cabo. Sin luz no hay fotosíntesis, que es el proceso por el cual las plantas fabrican su propio alimento, los azúcares (hidratos de carbono) que consumen todas las células de sus tejidos. 

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.

Planteamiento de las hipótesis:

La elodea, tiene la capacidad de producir grandes cantidades de oxígeno. 

La Elodea presente grandes necesidades de iluminación. De otra forma sus tallos se verán cada vez más reducidos hasta frenar su desarrollo. Es por eso que la elodea no la encontraremos a gran profundidad, si no 
que en una parte de el agua no tan honda donde los rayos de la luz del sol sean capaces de llegar a ella para realizar la fotosíntesis, es por eso que tiene el color verde  de la clorofila. Y es por eso que existen otras plantas acuáticas que llegan a tener otra pigmentación que no es solo verde, si no también azul y esto se debe que tanta luz y que pigmento a desarrollado la planta. 

Introducción:
En la atmósfera primitiva no había oxígeno, y los primeros fotosintetizadores lo generaron. Pero, no existen organismos foto sintetizadores (con fotosíntesis oxigénica) anaerobios, ya que tanto las plantas y algas como las cianobacterias respiran con oxígeno. Entonces, ¿qué tipo de organismo se supone que era el que empezó a foto sintetizar, pero no disponía de oxígeno para respirar? No es seguro que existieran organismos fotosintéticos anaerobios. 
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual la energía solar excita electrones que son usados para formar enlaces de alta energía en moléculas orgánicas. Estos electrones provienen de una molécula dadora de electrones; que hoy en día es el agua, pero no siempre fue así. Se cree que en un comienzo, la fotosíntesis se realizaba usando el H2S (ácido sulfhídrico) como dador de electrones, siendo el producto de desecho el azufre elemental presente en la Tierra. Con el tiempo, apareció la fotosíntesis tal y como la conocemos, en que la molécula dadora de electrones para el proceso fotosintético es el agua, H2O. Pero este organismo fotosintético que usa el agua como fuente de electrones es aún anaerobio, es decir, no utiliza el oxigeno, luego no hace respiración celular. Esto es posible ya que en la fotosíntesis libera ATP (Trifosfato de adenosina) que es utilizado para la síntesis de moléculas orgánicas, pero no todo: se produce más ATP del usado en esta síntesis. Además, por la vía glicólitica podían también obtener energía de los azucares. 

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 los380 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.

Material:

2 ramas de elodea
Papel aluminio
2 tubos de ensayo
2 embudos
2 vasos de precipitado

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.

1. Introduce un vaso de precipitados de 600 ml
2. 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.
3. Posteriormente introduce un tubo de ensayo y colócalo en forma invertida en el tallo del embudo, verificando que no contenga burbujas.
4. 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.

¿Qué sucedió con la pajilla al acercarla a los dos tubos de ensayo? ¿Por qué crees que ocurrió esto?

Quedo encendida por un poco más de tiempo, haciéndonos ver la presencia de oxígeno.

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.

Análisis de los resultados:

¿Cómo se llama lo que se produjo dentro de los tubos de ensayo?

Oxígeno

En tus propias palabras explica ¿Qué factores intervinieron en la producción de lo que apareció dentro de los tubos de ensayo? ¿Por qué?

Pasadas las 48 horas observamos como es que se produjo oxígeno en el recipiente que estaba expuesto a la luz, después al encender la pajilla y meterla en el recipiente este quedo encendido por más tiempo lo que comprueba la producción del oxígeno en donde si había luz.

¿Cuál es la importancia de la luz para la producción de oxígeno?

Porque la luz es indispensable para el proceso de fotosíntesis

Conceptos clave: Monosacáridos, glucosa, reacción, reactivo de Fehling, oxígeno.

·         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.

·         La glucosa es la principal fuente de energía para el metabolismo celular. Se obtiene fundamentalmente a través de la alimentación, y se almacena principalmente en el hígado, el cual tiene un papel primordial en el mantenimiento de los niveles de glucosa en sangre (glucemia).

·         Una reacción  es un proceso por el cual unas sustancias químicas se transforman en otras nuevas, con propiedades y comportamientos totalmente diferentes a los iniciales, ya sea como variación en la capa electrónica o como alteración de su núcleo.

·         El reactivo de Fehling, es también llamado Licor de Fehling, es una disoluciónque se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores. Sirve para demostrar la presencia de glucosa en la orina. Fue descubierta por el químico alemán Hermann von Fehling

El reactivo de Fehling consta de:

▪ Fehling A: CuSO4 disuelto en H2O

▪ Fehling B: NaOH y tartrato Na-K disuletos en agua

·         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).

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

http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/bolarios/BiologiaCCAA/Guiones/Practica1.htm

http://www.saludalia.com/docs/Salud/web_saludalia/pruebas_diagnosticas/doc/doc_glucosa.htm

http://ecociencia.fateback.com/articulos/fotosintesis.htm