viernes, 2 de diciembre de 2011

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


W Práctica 9

Práctica 8 Nutrición autótrofa

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO.

  ESCUELA NACIONAL COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES
PLANTEL SUR.

MATERIA: Biología III.

TITULO: “El efecto de la ósmosis en la papa”.


ALUMNOS: Granados Mondragón Sandra Mayte.
Rodríguez Vázquez Ana Laura.
Sosa Vela Cristina.
Valdez Herrera Erick Alexis.
Valenzuela Hernández Lesli Ayerim.


PROFESORA: Tovar Maria Eugenia .


GRUPO: 523.


OTOÑO  2011.


Efecto de la ósmosis en la papa

Preguntas generadoras:
1.    ¿En qué consiste el proceso de la ósmosis?
·         Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.
2.    ¿En qué parte de la célula se efectúa la ósmosis?
·         En la membrana semipermeable.
3.    ¿Qué efecto tienen las diferentes concentraciones de sal sobre la papa? ¿A qué se deben?
·         La papa siempre gastará energía por las diferentes concentraciones de sal y eso se debe a que la sal absorbe mucha agua; la papa tiene grandes cantidades de agua y por eso hace ese tipo de reacciones.
Planteamiento de la hipótesis:
·         Lo que nosotros esperamos de la práctica, es que los núcleos de la papa depositados sobre las diferentes disoluciones tengan un peso diferente; pues la papa tiende a absorber grandes cantidades de agua, gastará energía en la ósmosis para equilibrar el medio interno y externo de las células.
Introducción:
·         La ósmosis u osmosis es un fenómeno físico-químico que hace referencia al paso de disolvente, pero no de soluto, entre dos disoluciones de distinta concentración separadas por una membrana semipermeable. La ósmosis es un fenómeno biológico de importanciapara la fisiología celular de los seres vivos.
·         Una membrana semipermeable es aquella que contiene poros de tamaño molecular. El tamaño de los poros es minúsculo, por lo que dejan pasar las moléculas pequeñas pero no las grandes. Si una de estas membranas separa un líquido en dos particiones, por ejemplo una de agua pura y otra de agua con azúcar, suceden distintos fenómenos que son explicados con los conceptos de potencial electroquímico y difusión simple
         

Los potenciales químicos de los componentes de una solución son menores que la suma del potencial de dichos componentes cuando no están ligados en la solución. Este desequilibrio hace que se produzca un flujo de partículas solventes hacia la zona de menor potencial, que se expresa como presión osmótica mensurable en términos de presión atmosférica. El solvente fluirá hacia el soluto hasta equilibrar dicho potencial o hasta que la presión hidrostática equilibre la presión osmótica.
·         Como resultado final, el agua pasa de la zona de baja concentración a la de alta concentración y viceversa, con un flujo neto mayor de moléculas de agua que pasan desde la zona de baja concentración a la de alta.
·         La Osmosis Inversa consiste en separar un componente de otro en una solución, mediante las fuerzas ejercidas sobre una membrana semi-permeable. Su nombre proviene de "osmosis", el fenómeno natural por el cual se proveen de agua las células vegetales y animales para mantener la vida.
·         En el caso de la Osmosis, el solvente (no el soluto) pasa espontáneamente de una solución menos concentrada a otra más concentrada, a través de una membrana sumí-permeable. Entre ambas soluciones existe una diferencia de energía, originada en la diferencia de concentraciones. El solvente pasará en el sentido indicado hasta alcanzar el equilibrio. Si se agrega a la solución más concentrada, energía en forma de presión, el flujo de solvente se detendrá cuando la presión aplicada sea igual a la presión Osmótica Aparente entre las 2 soluciones. Esta presión Osmótica Aparente es una medida de la diferencia de energía potencial entre ambas soluciones. Si se aplica una presión mayor a la solución más concentrada, el solvente comenzará a fluir en el sentido inverso. Se trata de la Osmosis Inversa. El flujo de solvente es una función de la presión aplicada, de la presión osmótica aparente y del área de la membrana presurizada.
·         Los componentes básicos de una instalación típica de osmosis inversa consisten en un tubo de presión conteniendo la membrana, aunque normalmente se utilizan varios de estos tubos, ordenados en serie o paralelo. Una bomba suministra en forma continua el fluido a tratar a los tubos de presión, y, además, es la encargada en la práctica de suministrar la presión necesaria para producir el proceso. Una válvula reguladora en la corriente de concentrado, es la encargada de controlar la misma dentro de los elementos (se denominan así a las membranas convenientemente dispuestas).
·         Hoy en día, hay 3 configuraciones posibles de la membrana: el elemento tubular, el elemento espiral y el elemento de fibras huecas. Más del 60% de los sistemas instalados en el mundo trabajan con elementos en espiral debido a 2 ventajas apreciables:
·         Buena relación área de membrana/volumen del elemento.
·         Diseño que le permite ser usado sin dificultades de operación en la mayoría de las aplicaciones, ya que admite un fluido con una turbiedad más de 3 veces mayor que los elementos de fibra hueca.
·         Este elemento fue desarrollado a mediados de la década del 60, bajo contrato de la oficina de aguas salinas. En la actualidad estos elementos se fabrican con membranas de acetato de celulosa o poliamidas y con distinto grados de rechazo y producción.
Objetivo:
·         Observar el efecto de la ósmosis en la papa como medio de transporte de H2O; colocando varios núcleos de papa en disoluciones hipertónicas e isotónicas,

Material:

·        3 vasos de precipitados de 50 ml.
·        Navaja o bisturí.
·        Horadador del número 9.
·        Portaobjetos y cubreobjetos.
·        3 clips.
·        Etiquetas.
Material biológico:
·        Papa mediana.
Sustancias:
·        100 ml de solución de cloruro de sodio al 1%.
·        100 ml de solución de cloruro de sodio al 20%.
·        Agua destilada.
·        Safranina o azul de metileno.
Equipo:
·        Balanza granataria electrónica.
·        Microscopio óptico.
Procedimiento:
Primeramente, enumeramos los vasos de precipitado de 50 ml en el siguiente orden:
·        En el vaso 1 agrega 30 ml de agua destilada.
·        En el vaso 2 agrega 30 ml de disolución de NaCl al 1%.
·        En el vaso 3 agrega 30 ml de disolución de NaCl al 20%.
Posteriormente, con ayuda del horadador cortamos 3 cilindros de papa; atravesamos con el clip cada uno de los núcleos hasta que salga por el extremo posterior.
Sumergimos los núcleos en los vasos de precipitado y los dejamos reposar 10 minutos.
Transcurrido el tiempo, sacamos los núcleos, les quitamos el exceso de agua y los pesamos, anotando cada uno de los pesajes; repetimos esta operación cada diez minutos durante una hora cuidando que la papa quede bien sumergida en las disoluciones.
Después de haber tomado los datos durante 1 hora, sacamos  los cilindros de papa y realizamos cortes transversales de cada uno de ellos. Observamos al microscopio con el objetivo de 10x. Para observarlos mejor  agregamos una gota de colorante safranina o azul de metileno.

Masa de la papa/tiempo
Agua destilada
NaCl al 1%
NaCl al 20%
10 min
 2.5
 2.3
 2.5
20 min
 2.7
 2.4
 2.5
30 min
 3.1
 2.7
 2.8
40 min
 3.4
 2.9
 3.1
50 min
 3.4
 3.3
 3.4
60 min
 3.7
 3.5
 3.5



 Conceptos clave:

Ósmosis:
La ósmosis es el paso del agua de una región de alta concentración de agua a través de una membrana semi-permeable a una región de baja concentración de agua.

Soluto:
Se llama soluto a la sustancia minoritaria (aunque existen excepciones) en una
 disolución, esta sustancia se encuentra disuelta en un determinado disolvente. En lenguaje común también se le conoce como la sustancia que se disuelve, por lo que se puede encontrar en un estado de agregación diferente al comienzo del proceso de disolución.

Solvente:
A solvente es un líquido o un gas que disuelven un sólido, líquido, o gaseoso
 soluto, dando por resultado a solución.

Solución isotónica:
Una solución será isotónica cuando una célula, sumergida en ella, no cambie su volumen. Eso se debe a que no ha habido un flujo neto de agua desde adentro hacia afuera o desde afuera hacia adentro de la célula. Esto quiere decir que la presión osmótica efectiva es la misma adentro que afuera. De allí el nombre de isotonica: de igual presión.

Solución hipertónica:
En una solución hipertónica, la concentración molar total de todas las partículas de soluto disuelto, es más grande que el de la otra solución, o más grande que la concentración el la célula.

Solución hipotónica:
Hipotónico viene del griego "hypo," que significa bajo, y "tonos," que significa dilatarse. En una solución hipotónica, el total de la concentración molar de todas las partículas disueltas, es menos que el de otra solución o menos que el de la célula.



Confirmación de la hipótesis:
·         Podemos confirmar que en efecto, hubo un aumento regular y constante en la absorción de agua en las papas por la ósmosis, la papa gasta energía en el proceso y las sales son mas pesadas que el agua, por lo mismo aumentan lentamente.
Análisis de los alumnos:
·         Mayte: El proceso de ysmosis se da cuando las soluciones ubicadas a cada lado de la pared celular tienen distintos índices de concentración. El agua se filtra desde la solución menos concentrada para diluir a la otra más concentrada, así se igualan en concentraciyn. Cuando se produce éste fenómeno, el agua transporta a los químicos presentes en la soluciyn dentro y fuera de la célula.
·         Cistina: Una membrana semipermeable es aquella que contiene poros de tamaño molecular. El tamaño de los poros es minúsculo, por lo que dejan pasar las moléculas pequeñas pero no las grandes.
·         Ana: Cuando la cèlula se encuentra en un medio bajo en sales, el agua penetra a la cèlula provocando turgencia. Si la cèlula se encuentra en un medio con alta concentracizn de sales, la cèlula pierde agua y se deshidrata.
·         Lesli: Cuando se trata de un organismo animal, en el interior de sus células se encuentra el citoplasma que es una solución acuosa viscosa cuyos solutos (proteínas solubles, azúcares, aminoácidos y iones) producen efectos osmóticos. La célula también está constituida por un núcleo y organelos como ribosomas y mitocondrias.
·         Erick: Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua,disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.

Conclusión:
·         La ósmosis es muy importante para poder mantener el equilibrio hidrico y de electrolitos es nuestro cuerpo entre otras cosas, sin que haya gasto de energia ya que el agua simplemente se mueve sola por diferencias de concentraciones.
Bibliografía:
·         Prácticas biológicas al ser humano y ambiente, Pelechano Vicente, Editorial Ariel, Año 2000, 848 pp.
·         Las perturbacionesbiológicas de la humanidad:Introducción al mundo microscópico, Delisles Gilles, Editorial La Sociedad de Cultura Valle-Inclán, Año 2000, 317 pps.

·       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, María Eugenia Tovar.

W Práctica 8