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?
- ¿Qué necesitan para producir oxígeno?
- ¿Qué papel desempeña la luz en el proceso fotosintético?
Problema:
¿Cuál es la importancia de la luz solar en el proceso de la fotosíntesis?
Tenemos dos hipótesis:
1) La luz solar es necesaria porque es la energía que la planta capta por medio de la clorofila para poder realizar la hidrólisis del agua y generar O2 al igual que pude producir glucosa
2)Si la luz solar es necesaria para que la planta produzca glucosa y O2, en el lote cubierto por aluminio, el tubo de ensayo tendrá menor O2 y se producirá menos glucosa.
¿Cuál es la importancia de la luz solar en el proceso de la fotosíntesis?
Tenemos dos hipótesis:
1) La luz solar es necesaria porque es la energía que la planta capta por medio de la clorofila para poder realizar la hidrólisis del agua y generar O2 al igual que pude producir glucosa
2)Si la luz solar es necesaria para que la planta produzca glucosa y O2, en el lote cubierto por aluminio, el tubo de ensayo tendrá menor O2 y se producirá menos glucosa.
Introducción
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.
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 ensayo 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?
En el lote sin cubrir aluminio había
una gota en la superficie del tubo de ensayo. En el lote cubierto de aluminio
estaba totalmente lleno de agua.
Cuando acercamos el cerillo no
ocurrió nada, ambos casos el cerillo se apagó, porque seguramente cerraron la
cortina cuando nosotros pusimos que no la cerraran. Por esta razón las plantas
no realizaron la fotosíntesis debido a que no recibían luz solar.
Aun así nosotros suponemos que el
lote sin cubrir debió aumentar la flama ya que tenía oxígeno dentro del tubo de
ensayo y el lote cubierto debió apagar la flama.
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.
En nuestro tubo de ensayo con
glucosa y agua el color era rojo ladrillo. En el lote que no fue cubierto con
aluminio se notaba un rojo más claro y en el otro tubo se tiñó el color rojo
muy levemente.
Análisis
de los resultados:
¿Cómo se llama lo que se produjo dentro de los tubos
de ensayo?
Se produjo
Oxígeno y glucosa
En tus propias palabras explica ¿Qué factores
intervinieron en la producción de lo que apareció dentro de los tubos de
ensayo? ¿Por qué?
La luz solar,
aunque nuestra práctica no salió como esperábamos porque cerraron las cortinas
y no entró la luz. Sabemos que la luz solar es la fuente que produce la
fotosíntesis, así se realiza la hidrólisis del agua generando O2 y como
resultado final de la fotosíntesis se genera glucosa. En el lote cubierto de
aluminio esperábamos que hubiera menor cantidad de glucosa y no por completo nada ya que la
plata tiene sus reservas de alimento en su biomasa.
¿Cuál es la importancia de la luz para la producción
de oxígeno?
La luz solar es
quien exista la clorofila realizando la hidrólisis del agua que es el
rompimiento de la molécula de agua produciendo así oxígeno.
Replanteamiento
de las predicciones de los alumnos:
Conceptos
clave: Monosacáridos, glucosa, reacción, reactivo de
Fehling, oxígeno.
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.
Actividad
experimental 4. Quinta y sexta etapas
Observación de cloroplastos en células vegetales y
la ciclosis en Elodea
Preguntas
generadoras:
- ¿Qué es
una célula?
- ¿Cuál es
la función del cloroplasto?
- ¿Qué es
y a qué se debe la ciclosis en las células vegetales?
Introducción
En la Elodea, como en todas las angiospermas, los cloroplastos son
estructuras discoidales o elipsoidales que miden entre 5-6 micras (µ) de diámetro y 1-2 micras (µ) de ancho. Puede haber docenas de cloroplastos en el citoplasma de cada
célula. En su ultraestructura el cloroplasto está rodeado por dos membranas. En
su interior hay un material semifluido incoloro de naturaleza proteínica que
constituye el estroma, donde se localizan la mayoría de las enzimas requeridas
en las reacciones que allí ocurren.
La
membrana interna se invagina formando dobleces pareados llamadas lamelas. A
ciertos intervalos las lamelas se ensanchan y forman bolsas o sacos planos
llamados tilacoides. Según el modelo de Hodge, la clorofila se encuentra dentro
de los tilacoides entre capas de moléculas de proteínas y fosfolípidos. Tanto
el estroma como las granas pueden ser vistos al microscopio óptico; sin
embargo, para distinguir los tilacoides y las lamelas individuales es necesario
el microscopio electrónico.
Objetivos:
·
Observar células vegetales.
·
Observar los cloroplastos en células
vegetales.
·
Observar el movimiento de los cloroplastos
(ciclosis) en las células de la planta acuática Elodea.
Material:
Portaobjetos y cubreobjetos
1 vidrio de reloj ó caja de Petri
2 agujas de disección
2 goteros
Navaja o
bisturí
Material biológico:
Hojas y
tallos de apio
Hojas de
espinaca
Hojas de
lechuga
Ramas de la planta de Elodea
expuesta a la luz
Ramas de la
planta de Elodea en oscuridad
Sustancias:
Azul de metileno
Agua destilada 200 ml
Agua de la
llave
Equipo:
Microscopio óptico
Procedimiento:
A. Preparaciones temporales para observar
cloroplastos.
Realiza
preparaciones temporales de la epidermis de hojas y tallos de apio, espinaca y
lechuga. Localiza los cloroplastos.
Para realizar preparaciones temporales:
- Retira
cuidadosamente, con ayuda de unas pinzas de disección, la epidermis del
tallo de apio.
- Colócala en un
portaobjetos, agrega una gota de agua de la llave y pon un cubreobjetos.
- Observa en el
microscopio con el objetivo de 10x, después cambia al objetivo de 40x.
- Realiza esquemas
de tus observaciones.
Repite el
procedimiento con la epidermis de hoja de espinaca.
NOTA: Para
resaltar los cloroplastos agrega una gota de azul de metileno.
B. Para observar la ciclosis en los
cloroplastos de Elodea.
Selecciona
una hoja joven de la planta de Elodea,
colócala en un portaobjetos con el envés hacia arriba, agrega una gota de agua
de la llave, y pon el cubreobjetos. Coloca la preparación en el microscopio y
obsérvala con el objetivo de 10x ¿Observas movimiento?
Indica cuántos cloroplastos observaste en cada célula, Observa con el
objetivo de 10x.
Después cambia al objetivo de 40x, ubica un cloroplasto al centro del
campo de observación. Descríbelo.
Resultados:
Elabora dibujos de los cloroplastos con sus nombres. Indica cuántos
cloroplastos observaste en cada célula, con el objetivo de 10x.
Se veían muchísimos cloroplasto, cientos, quizá miles es un trozo de
elodea
Análisis
de los resultados:
¿Cuál
es la función del cloroplasto?
La función del cloroplasto es captar la luz
solar
¿A qué crees que se debe la ciclosis?
Debido a que la
luz solar excita las células.
Replanteamiento
de las predicciones de los alumnos:
Conceptos clave: Célula
vegetal, cloroplasto, ciclosis.
Relaciones. Este tema es
importante porque ubica al alumno en el nivel microscópico, permitiéndole
conocer una célula vegetal y reconocer los cloroplastos como los organelos en
los que se lleva a cabo la fotosíntesis.
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