PRACTICA 4 PRODUCCION DE OXIGENO Y GLUCOSA

Universidad Nacional Autónoma de México

Colegio de Ciencias y Humanidades

Plantel sur

Biología III

Actividad experimental 3, Cuarta etapa:

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

Grupo 523 Equipo 1

Integrantes:

Segura Sánchez Oscar David

Solano Rodríguez J. Eduardo

Luna López Ximena Aimé

Velázquez Velázquez Víctor

Roa Coria Aarón

Profesora:

María Eugenia Tovar

Actividad experimental 3. Cuarta etapa

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 organismo fotosintéticos a través de la fotosíntesis, Podemos decir que la fotosíntesis es el proceso que mantiene la vida en nuestro planeta. Las plantas terrestres, las algas de aguas dulces, marinas o las que habitan en los océanos realizan este proceso de transformación.

2. ¿Qué necesitan para producir oxígeno?

Necesitan la materia inorgánica en materia orgánica para transformarla  y al mismo tiempo convierten la energía solar en energía química. Todos los organismos heterótrofos dependen de estas conversiones energéticas y de materia para su subsistencia. Y esto no es todo, los organismos fotosintéticos eliminan oxígeno al ambiente, del cual también depende la mayoría de los seres vivos de este planeta.

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

En la etapa foto dependiente se producen dos procesos químicos que son decisivos para la producción final de glucosa, estos son la reducción de la coenzima NADP y la síntesis de ATP. El NADP se reduce a NADPH+H+ con los protones que libera la molécula de agua. La coenzima NADP [5] reducida aportará los protones necesarios para sintetizar la molécula de glucosa, mientras el ATP liberará la energía necesaria para dicha síntesis.

Planteamiento de las hipótesis:
Hipótesis Aimé
Observaremos que la Elodea liberara oxigeno gracias al proceso de fotosíntesis en donde interviene el efecto de la radiación solar, lo que quiere decir que transformará la energía luminosa en energía química así como también transformara la materia inorgánica a orgánica.

Hipótesis Eduardo:

Esperamos observar el movimiento de los cloroplastos, encontrados en las células de organismos autótrofos, especialmente en la muestra de elodea; observaremos a nuestra muestra de elodea bajo 2 condiciones bajo los efectos de la luz solar y bajo la ausencia de la misma en donde la cantidad de cloroplastos será diferente.

Hipótesis Oscar

Inferiremos en como el oxigeno es liberado por la elodea cuando esta en presencia de la luz sola, ya que sin esta no puede fotosintetizar la energía luminosa en energía química.

Introducción

La aparición de los organismos fotosintéticos, que usan dióxido de carbono como fuente de carbono y libertan oxigeno, represento una de las más importantes innovaciones y acarreó consecuencias de largo alcance en la historia de la vida. Cuando estos organismos fotosintéticos se multiplicaron, suministraron una nueva provisión de moléculas orgánicas y el oxigeno libre comenzó a acumularse, este cambio en la composición atmosférica posibilito la selección de formas de vida para las cuales el oxigeno no era ya un veneno, sino un requerimiento para la existencia.

Durante la fotosíntesis se rompen moléculas de agua y se libera oxigeno a la atmosfera, que es imprescindible para la respiración celular, proceso por el que la mayoría de los seres vivos obtiene energía de los alimentos, gracias a los organismos autótrofos existe la materia orgánica necesaria para los heterótrofos, y además producen el oxigeno necesario para consumir esta materia orgánica y transformarla en energía, el oxigeno producido sirve para que el resto de los animales dependientes del oxigeno puedan respirar.

La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila. La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz. El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP.

La fase oscura de la fotosíntesis es una etapa en la que no se necesita la luz, aunque también se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos y depende directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica. En esta fase, el hidrógeno formado en la fase anterior se suma al dióxido de carbono gaseoso (CO2) presente en el aire, dando como resultado la producción de compuestos orgánicos, principalmente carbohidratos; es decir, compuestos cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.

El resultado final, y el más trascendental, es que la planta guarda en su interior la energía que proviene del Sol.  Esta condición es la razón de la existencia del mundo vegetal porque constituye la base energética de los demás seres vivientes.

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?

Se formó oxigeno en la que fue expuesta a la luz y no pasó nada en la que no se expuso a la luz.

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?

La pajilla al estar casi apagada, mantuvo su llama por un poco más de tiempo, esto debido al oxigeno producido en el tubo de ensayo por la elodea.

¿Por qué crees que ocurrió esto? Es debido a que la sustancia que arde se combina con el oxigeno y realiza el proceso llamado combustión, al combinarlo se obtiene como resultado dióxido carbono.

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?

Lo que se produjo dentro de los tubos de ensayo fue el oxigeno que desprendió la elodea, lo que nos indica que el proceso de fotosíntesis fue realizado.  Las plantas verdes las algas marinas toman la energía en forma de luz para transformarla en energía química lo que quiere decir  el oxigeno.

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

En este caso destacaron mas la luz y la obscuridad en la que se encontraba cada tubo de ensayo ya que la elodea que permaneció bajo la lux produjo el oxigeno debido  a que de la luz se obtuvieron los fotones para poder transformar la energía , mientras que en él de  la obscuridad el proceso de fotosíntesis depende más de la temperatura en que se encuentre es por eso que no produce oxigeno, además no puedo existir el proceso de fotosíntesis sin la energía luminosa porque no hay de donde tomar los fotones.

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

Las plantas, algas y algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizarán para su crecimiento y desarrollo.

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos

Replanteamiento Aarón

La elodea, al estar rodeado de agua y al recibir la energía lumínica, tiene elementos esenciales para realizar la fotosíntesis y por consiguiente, la elodea liberará oxígeno, mientras que la que está cubierta por papel aluminio no producirá oxígeno.

Replanteamiento Eduardo

Los organismos autótrofos necesitan los rayos solares puesto que es un recurso esencial para que puedan realizar la fotosíntesis y puedan transformar sustancias inorgánicas a orgánicas a  través del mismo proceso, además de que obtenemos oxigeno como una sustancia de desecho de la fotosíntesis y que las plantas puedan formar su propio alimento que es la glucosa.

Replanteamiento Oscar

Los organismos fotosintéticos requieren de luz para poder realizar la fotosíntesis, gracias a la luz se rompen las moléculas de agua, dando como resultado H necesario para la creación de glucosa, y Oxigeno que lo libera como desecho, la presencia de oxigeno nos indica que si se formuló la fotosíntesis además del color verde vivo de la planta.

Si la planta no está expuesta a la luz, no podrá romper las moléculas de agua por lo tanto no habrá presencia de oxígeno y la planta tendrá un color verde más claro ya que la clorofila no ha estado en contacto con la luz y esto ocasiona que pierda color.

Replanteamiento Aimé

La fotosíntesis depende de la energía luminosa que haya, ya que sin ella no puede producirse el oxigeno ni la glucosa que es el alimento de la planta y por los cuales se pude desarrollar. Es por eso que se le llama así a este proceso biológico fotosíntesis porque depende de los fotones de luz.

Conceptos clave

Monosacárido

Los monosacáridos o azúcares simples son los glúcidos más sencillos, que no se hidrolizan, es decir, que no se descomponen para dar otros compuestos, conteniendo de tres a seis átomos de carbono. Su fórmula empírica es (CH2O)n donde n ≥ 3. Se nombran haciendo referencia al número de carbonos (3-7), terminado en el sufijo -osa. La cadena carbonada de los monosacáridos no está ramificada y todos los átomos de carbono menos uno contienen un grupo alcohol (-OH). El átomo de carbono restante tiene unido un grupo carbonilo (C=O).

Glucosa

La glucosa es un monosacárido con fórmula molecular C6H12O6, 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 en la miel. Su rendimiento energético es de 3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar.

El cuerpo humano transforma la mayor parte de los carbohidratos de los alimentos en una sustancia llamada glucosa. La glucosa es una importante fuente de energía para la mayoría de las células del cuerpo.

Reacción

Respuesta a una sustancia, tratamiento o cualquier otro estimulo. En química o bioquímica, proceso en el cual dos o más sustancias se combinan para formar dos o más sustancias para formar uno nuevo.

Reactivo de Fehling

Es una solución descubierta por el químico alemán Hermann von Fehling y que se utiliza como reactivo para la determinación de azúcares reductores.

Al reaccionar con monosacáridos, se torna verdoso; si lo hace con disacáridos, toma el color del ladrillo.

Oxígeno

El oxígeno es un elemento químico de número atómico 8 y símbolo O. En su forma molecular más frecuente, O2, es un gas a temperatura ambiente. Representa aproximadamente el 20,9% en volumen de la composición de la atmósfera terrestre. Es uno de los elementos más importantes de la química orgánica y participa de forma muy importante en el ciclo energético de los seres vivos, esencial en la respiración celular de los organismos aeróbicos.

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.profesorenlinea.cl/Ciencias/Fotosintesis.htm

http://www.slideshare.net/colometa/importancia-de-la-fotosntesis-2a4

http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Fotosintesis.htm
Programa de biologia 3, 2010