PRÁCTICA DE RESPIRACIÓN

Actividad experimental 3.  Cuarta etapa.

Consumo de oxígeno durante la respiración de semillas de frijol y lombrices

Preguntas generadoras:

1.    ¿Las plantas respiran?

2.    ¿La respiración en las plantas es similar a la que realizan los animales?

3.    ¿Qué partes de las plantas respiran?

Problema: ¿Las plantas y los animales tienen una respiración similar?
Hipótesis: Si la tinta del respirómetro se desplaza en ambos lotes (lombriz y germen), entonces podemos decir que ambos respiran ya que la tinta se mueve cuando hay un cambio de presión, en este caso el consumo de O2
Pensamos que es similar y no igual ya que seguramente uno se moverá más rápido que otro. Quien se moverá más rápido será el del germen debido a que está realizando mitosis y síntesis de proteínas, ADN y lípidos.

Introducción

La captación de oxígeno del medio es un proceso imprescindible para la respiración, las moléculas de este elemento que entran al cuerpo de los organismos son movilizadas hasta las células donde participan en el desdoblamiento de moléculas orgánicas para liberar energía. Todos los seres vivos requieren de esta energía para realizar sus actividades, por tanto todos necesitan consumir oxígeno para obtenerla.

En el laboratorio el consumo de oxígeno durante la respiración puede medirse empleando un dispositivo llamado respirómetro. En este dispositivo, los cambios de presión causados por el consumo de oxígeno pueden ser indicados por el movimiento de un colorante colocado en un tubo capilar que se conecta directamente al respirómetro el cual contendrá organismos vivos. El líquido en el tubo capilar se moverá acercándose o alejándose del respirómetro como una respuesta al cambio en el volumen de lo gases dentro de él.    

Objetivos:

§  Medir el consumo de oxígeno (velocidad de respiración) durante la respiración de semillas de fríjol y lombrices empleando para ello un dispositivo llamado respirómetro.

§  Reconocer que todos los seres vivos necesitan consumir oxígeno para liberar energía.

§  Reconocer que la respiración es similar entre en plantas y animales.

Material: 

3 matraces Erlenmeyer de 250 ml

3 trozos de tubo de vidrio doblado en un ángulo de 90° (en forma de L)

3 tapones para matraz del No. 6 con una perforación del tamaño del tubo de vidrio

1 pipeta Pasteur

1 regla milimétrica de plástico

1 pinzas de disección

1 probeta de 50 ml

1 gasa

1 paquete de algodón chico

Cera de Campeche

1 hoja blanca

Diurex

Hilo

Material biológico:

Semillas germinadas de frijol

10 lombrices de tierra

Sustancias:

Solución de rojo congo al 1%

200 ml de NaOH 0.25 N

Procedimiento:

A) Para medir el consumo de oxígeno en la respiración de las semillas de fríjol:

Cinco días antes de la actividad experimental coloca 50 semillas de fríjol a remojar durante toda una noche, desecha el agua y colócalas sobre una toalla de papel húmedo. Mantenlas en un lugar fresco y con luz.

Pesa dos porciones de 30 gramos de semillas de fríjol germinadas. Coloca una de estas porciones en un vaso de precipitados de 400 ml. y ponla a hervir durante 5 minutos en una parrilla con agitador magnético. Después de este tiempo retira las semillas del agua y déjalas que se enfríen.  

Toma los tapones de hule perforados y con cuidado introduce en estas perforaciones los tubos de vidrio en forma de L. Utiliza jabón o aceite para que sea más fácil el desplazamiento de los tubos, sosteniendo el tubo lo más cerca al tapón.  

Toma dos matraces Erlenmeyer de 250 ml y coloca en el fondo de cada uno, una base de algodón que tendrás que humedecer con 20 ml de NaOH 0.25 N. Después coloca sobre esta capa humedecida otra capa algodón de aproximadamente 3 cm de espesor y agrega en cada matraz las porciones de semillas que pesaste anteriormente. Tapa rápidamente los matraces con los tapones de hule que tienen insertados los tubos de vidrio, para evitar que haya fugas coloca alrededor del tapón cera de Campeche. Al matraz que contenga la porción de semillas hervidas rotúlalo con la leyenda “control”.

NOTA: Evita que las semillas tengan contacto con la solución de NaOH, esta sustancia absorberá el CO₂ que produzcan las semillas durante la respiración. Los cambios de presión que se den en el interior del matraz serán ocasionados por el oxígeno que se está consumiendo.

En un pedazo de hoja blanca marca una longitud de 15 cms, centímetro a centímetro. Recórtala y pégala sobre la parte libre del tubo de vidrio (deberás hacer esto para los dos matraces). Observa en el esquema como debe quedar montado el respirómetro.

Con la pipeta Pasteur coloca con cuidado una gota de rojo congo en el extremo de la parte libre del tubo de vidrio en forma de L. Espera dos minutos y observa el desplazamiento de la gota del colorante a través del tubo de vidrio, con la graduación que pegaste en él podrás medir este desplazamiento.

Durante los siguientes 20 minutos registra la distancia del desplazamiento del colorante en intervalos de 2 minutos. Si el movimiento del  colorante es muy rápido deberás iniciar nuevamente las lecturas en intervalos de tiempo más cortos.

Utiliza una tabla como la siguiente para registrar tus datos:

Tiempo (min)	Desplazamiento (cm)
1 min	3 cm
2 min	5 cm
3 min	7 cm
4 min	10 cm
5 min	15 cm

B) Para medir el consumo de oxígeno en la respiración de las lombrices.

Coloca las lombrices dentro de un matraz Erlenmeyer de 250 ml.

Humedece un pedazo de algodón con NaOH 0.25 N, envuélvelo en una gasa ajustándolo ligeramente con hilo dejando un pedazo de aproximadamente 10 cm.

Prepara el tapón para matraz con el tubo de vidrio en forma de L como se explicó anteriormente. Mete el algodón con NaOH y suspéndelo del pedazo de hilo, evita que el algodón tenga contacto con las lombrices. Sujeta el algodón con el hilo y coloca rápidamente el tapón. Sella con cera de Campeche para evitar posibles fugas (observa el esquema).

En un pedazo de hoja blanca marca una longitud de 15 cm, centímetro a centímetro. Recórtala y pégala sobre la parte libre del tubo de vidrio. En el extremo de esta parte coloca con la pipeta Pasteur 1 o 2 gotas de rojo congo, espera dos minutos y registra el avance del colorante a través del tubo de vidrio en intervalos de 5 min durante 1 hora. Anota tus datos en la siguiente tabla:

Tiempo (min)	Desplazamiento (cm)
1 min	0 cm
2 min	0.5 cm
3 min	0.7 cm
4 min	1 cm
5 min	1.2 cm

Resultados:

Con los datos obtenidos elabora una gráfica del consumo de oxígeno tanto de las semillas de fríjol control como experimental en las lombrices. Anota en el eje de la “X” el tiempo en minutos y en el de la “Y” el desplazamiento de la gota de colorante en cm.

Análisis de resultados:

Discute con tu equipo las siguientes preguntas y anota para cada una la conclusión a la que llegaron.

¿Para qué se pusieron a germinar las semillas antes de la práctica?

Para que se realizara la ciclosis

¿Por qué crees que deban estar muertas las semillas que colocaste en el respirómetro control?

Para que no realicen la ciclosis, que sus células no actúen y eso se hace matándolas. Lo hicimos hirviendo el agua.

¿Hacia dónde se mueve la gota del colorante? ¿Por qué crees que lo haga en ese sentido?

Hacia la izquierda, porque la presión va disminuyendo porque la plata y las lombrices respiran y están necesitando del O2 para respirar, entonces la presión va disminuyendo

¿Bajo qué circunstancias podrá moverse en sentido contrario?

Si no hubiéramos puesto NaOH y los seres vivos no respirarán O2 pero sí produjeran CO2 entonces se movería al otro lado.

¿Por qué crees que transcurra más tiempo en desplazarse la gota de colorante en el respirómetro que contiene las lombrices?

Porque las células de las lombrices no están en ciclosis, sus células no están excitadas.

¿Cómo puedes saber que realmente el oxígeno consumido alteró la presión dentro del respirómetro?

Podríamos calcularlo con un indicador.

¿Las plantas y los animales consumen el mismo gas durante la respiración?

Consumen O2

¿La respiración de plantas y animales es semejante?

Correcto, es aerobia, es decir, necesitan oxígeno.

Conceptos clave: Respirómetro, respiración como función general de los seres vivos.

Relaciones. Con esta actividad los alumnos podrán comprobar que la respiración es un proceso semejante entre plantas y animales debido a que ambos tipos de seres necesitan consumir oxígeno para desdoblar moléculas orgánicas y liberar energía. Además se hace una primera aproximación de la respiración como un proceso que se realiza a nivel celular.