Práctica 9: Producción de oxígeno e identificación de glucosa en Elodea expuesta a la luz y a la oscuridad

Universidad Nacional Autónoma de México

Colegio de Ciencias y Humanidades

Plantel sur

Práctica 9: Producción de oxígeno e identificación de glucosa en Elodea expuesta a la luz y a la oscuridad

Integrantes:

Flores Contreras Ericka Hazzel

García Sánchez Diana Ivonne

Navor Aranda Maricruz Lizbeth

Pérez Morales Dulce María

Quiroz Rojas Marisol

Biologia III

Profa. María Eugenia Tovar

Grupo: 523

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

Preguntas generadoras:

1. ¿Qué organismos producen el oxígeno en el planeta?

Los autótrofos que son aquellos que realizan la fotosíntesis como forma de alimentación, ejemplo las plantas, bacterias y algas además de que en gran parte el oxigeno es el producto o desecho de este proceso de alimentación.

2. ¿Qué necesitan para producir oxígeno?

Necesitan energía solar, pigmentos fotosintéticos y agua para generar oxígeno y glucosa  a partir del CO₂ atmosférico y del agua.

3. ¿Qué papel desempeña la luz en el proceso fotosintético?

La luz es muy importante ya que gracias a ella la energía solar se transforma a energía química, en la clorofila que se encuentra en las hojas de las plantas y que a su vez se encuentran en ella los cloroplastos.

 

Hipótesis:

La fotosíntesis es una de las formas de alimentación de las plantas verdes, bacterias y algas, está no puede llevarse a cabo sin la presencia de luz solar, ya que proporciona el fotón necesario para que inicie la transformación de energía solar a energía química además de que puede transformar el agua y CO₂ en compuestos orgánicos (el agua es donador de hidrógenos para formar la glucosa y su oxígeno se libera a la atmósfera, el CO₂ también sirve para la formación de glucosa).

Introducción

Las plantas verdes liberan oxígeno molecular (O2) como producto de la fotosíntesis y representa el 20% de la atmósfera terrestre.

Los organismos fotoautótrofos, como las plantas, sintetizan la glucosa en la fotosíntesis a partir de compuestos inorgánicos como agua y dióxido de carbono, según la reacción:

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.

·         El oxigeno liberado por las plantas, es un producto de desecho que proviene de la descomposición del agua y del dióxido de carbono

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.

La glucosa es un monosacáridos  con fórmula molecular  C₆H₁₂O_6, la misma que la fructosa pero con diferente posición relativa de los grupos -OH y O=. Es una hexosa, es decir, que contiene 6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupo carbonilo  está en el extremo de la molécula. Es una forma de azúcar  que se encuentra libre en las frutas y la miel.

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.

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. Después de transcurridas las 48 horas:

Al tubo de ensaye que estaba colocado en el montaje que se dejó a la luz se le formaron unas pequeñas burbujas, al meter la pajilla que previamente encendimos y apagamos dentro del tubo la llama se avivó.

Por otra parte el tubo de ensaye que estaba colocado en el montaje que tuvo el papel aluminio no presentó formación de burbujas y al meterle la pajilla no se obtuvo el mismo resultado que el anterior, pues no contaba con oxígeno para la combustión de la pajilla.

Parte C.

La prueba de identificación de glucosa con fehling A y fehling B resultó positiva al tornarse de un color naranja la preparación de la elodea que estuvo expuesta a la luz, debido a que son indicadores específicos de la glucosa, pero la que estuvo sin presencia de luz no hubo un cambio en la tonalidad del color, por lo tanto ésta no tuvo producción de glucosa.

Análisis de los resultados:

Parte B. La formación de burbujas en el tubo de ensayo del montaje que estuvo expuesto a la luz, se debe a que si sucedió fotólisis del agua, es decir, que se hidroliza la molécula de agua, al chocar el fotón de luz en los cloroplastos, donando hidrógenos y su oxígeno es liberado a la atmósfera. Lo cual nos indica que la luz es un factor muy importante para la fotosíntesis, pues el montaje que estuvo en la oscuridad por el papel aluminio no presentó burbujas en el tubo de ensayo.

Parte C. En esta parte se pudo inferir la producción de glucosa, puesto que el fehling a y b son los reactivos específicos para identificar a la glucosa tornandose de un color rojo ladrillo característico, ya que después de colocar los tubos de ensayo con la preparación de elodea y ponerlos a baño maría, la que estuvo expuesta a la luz se tornó rojo y la que estuvo con el papel aluminio no hubo ningún cambio de color. Esto se debe a que en la fotosíntesis sucede la fotolísis del agua y el CO2 al ser capturado de la atmósfera por los cloroplastos y por el ciclo de calvin se transforma su estrucutura química para la síntesis de la glucosa donde la luz solar se transforma a energía química lo cual impulsa las reacciones antes mencionadas.

Replanteamiento de las hipótesis:

La fotosíntesis una de las formas de alimentación de los organismos autótrofos y que está no puede llevarse a cabo sin la presencia de luz solar, ya que proporciona el fotón necesario para que inicie la transformación de energía solar a energía química además de que puede transformar el agua y CO₂ en compuestos orgánicos como la glucosa. Por lo tanto es muy importante el papel de la energía luminosa, la cual permite que los cloroplastos cambien la estructura química del CO₂ y del H₂O.

Y que con este proceso nos daremos cuenta si el agua se hidrolizó, al hacer una burbuja en el tubo de ensayo del recipiente que no se cubrió e identificaremos mas glucosa en esta porción de elodea.

Conclusiones:

En esta práctica nos dimos cuenta de lo importante que es la producción de glucosa y también notamos que el oxigeno que se libera de el agua y que este también lo ocupan los heterótrofos para la respiración, También nos dimos cuenta que existen diferencias cuando la planta es expuesta a la luz y a la obscuridad y que ambas tienen características especificas.

Bibliografía:
Audesirk, Teresa, et. al.Biología. La vida en la tierra. México, Pearson Prentice Hall, 2008. 1024 p.

 

TOVAR, María Eugenia. Programa de biología III: 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.