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 realzan los animales? no, pues los animales pueden tener una respiración pulmonar o de otro tipo mientras que las plantas no
3. ¿Qué partes de las
plantas respiran? por medio de estomas, lencitalas
Planteamiento de las
hipótesis:
1.
Las plantas respiran a través de un
proceso, en este caso capturan oxígeno, con la finalidad de degradar las
moléculas de glucosa que producen en la fotosíntesis, y expulsan dióxido de carbono. Mediante
ciertos mecanismos respiratorios capturan oxígeno: estoma, lenticelas (poros en
los tallos), raíz (por medio de difusión).
2.
La respiración animal es similar a la
respiración vegetal porque en ambos casos se ingiere oxígeno y es transformado
en dióxido de carbono (en combinación de las moléculas que son producto de
catabolismo obtenidas de los alimentos, o en el caso de las plantas de la
glucosa que degradan)
3.
Las células se encargan de realizar la
respiración, donde ocurre una serie de reacciones donde se cataboliza la
glucosa para ser transformada en energía.
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 9
0° (en forma de L)
3 tapones para matraz
del No. 6 con una perforación de
l 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 ge
rminadas. 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
depresión 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 15cms,
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
|
4 cm
|
2
|
3 cm
|
3
|
3 cm
|
4
|
2 cm
|
5
|
2 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 ajustando lo 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 suspendelo 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 15cm, 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 interva
los de 5 min durante 1
hora. Anota tus
datos en la siguiente
tabla:
Tiempo:
|
Desplazamiento:
|
Intervalo 1
|
0 ml
|
Intervalo 2
|
3 ml
|
Intervalo 3
|
3 ml
|
Intervalo 4
|
4 ml
|
Intervalo 5
|
3 ml
|
Intervalo 6
|
2 ml
|
Intervalo 7
|
2 ml
|
Intervalo 8
|
4 ml
|
Intervalo 9
|
4 ml
|
Intervalo 10
|
4 ml
|
Intervalo 11
|
4 ml
|
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
“Y”el tiempo en minutos y en el de la “X” el desplazamiento de la gota de
colorante en cm. Análisis de resultados:
Discute con tu
equipo las siguientes
preguntas y anota
par
a cada una
la conclusión a la que llegaron.
¿Por qué
crees que deban
estar muertas las
semillas que colocaste
en el respirómetro control? Para que no pudieran
quimio sintetizar moléculas de reserva y evitar la producción de dióxido de
carbono con la finalidad de observar el consumo de oxígeno.
¿Hacia
dónde se mueve
la gota del
colorante? Hacia el matraz (donde
estaban las semillas)
¿Por
qué crees que
lo haga en ese
sentido? Lo hace en ese sentido porque es un indicador que muestra el consumo
de oxígeno sintetizado por la planta.
¿Bajo qué circunstancias podrá moverse en
sentido contrario? Si la planta realizara una producción mayor de dióxido de
carbono.
¿Por qué
crees que transcurra
más tiempo en
desplazarse la gota
de colorante en el
respirómetro que contiene las lombrices? Porque las lombrices requieren de una
cantidad menor de oxígeno, debido a que las plantas deben sintetizar una mayor
cantidad de glucosa.
¿Las plantas y los animales consumen el mismo
gas durante la respiración? Si, ambos consumen el mismo gas (oxígeno), con la
finalidad de captar hidrógeno, dando como resultado: agua, dióxido de carbono y
ATP.
¿La respiración de plantas y animales es
semejante? Si, es semejante, pues ambos llevan a cabo la oxido reducción de la
glucosa para obtener energía para las células. Lo que las diferencia son las
estructuras para la obtención de oxígeno.
Caracteriza los siguientes conceptos: energía,
oxígeno, degradación de glucosa, hidróxido de sodio. Replanteamiento de las
predicciones de los alumnos:
Energía: Es la capacidad
de transformar compuestos producidas por reacciones químicas.
Oxígeno: Es un elemento
fundamental para llevar a cabo la respiración, las plantas lo producen como
desecho, a través de la fotosíntesis y es utilizado para captar hidrógeno en la
degradación de la glucosa.
Degradación de la
glucosa: Consta de una serie de reacciones que rompen el polímero un polímero
para obtener un monómero (por lo general es la glucosa), de esta forma se puede
llevar a cabo la respiración celular. A partir de la degradación de dicho
monómero se obtiene energía y permite que las células realicen sus funciones
vitales, como la reproducción.
Hidróxido de sodio: “El
hidróxido de sodio es un sólido blanco e industrialmente se utiliza como
solución al 50 % por su facilidad de manejo. Es soluble en agua,
desprendiéndose calor. Absorbe humedad y dióxido de carbono del aire y es
corrosivo de metales y tejidos. Es usado en síntesis, en el tratamiento de
celulosa para hacer rayón y celofán, en la elaboración de plásticos, jabones y
otros productos de limpieza, entre otros usos. Se obtiene, principalmente por
electrólisis de cloruro de sodio, por reacción de hidróxido de calcio y
carbonato de sodio y al tratar sodio metálico con vapor de agua a bajas
temperaturas.” (1)
Conceptos clave:
Respirómetro. Es un
instrumento utilizado para medir la cantidad de oxígeno que captura algún
determinado mecanismo respiratorio.
Respiración como función
general de los seres vivos. La respiración es un fenómeno que llevan a cabo
tanto plantas como animales a través de diversos mecanismos.
Relaciones. Las plantas
son las productoras de la glucosa a través de la fotosíntesis y es utilizada
por ellas mismas y por organismos heterótrofos para llevar a cabo la
respiración y obtener energía.
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.
conclusion:
Las plantas
también respiran y de igual manera que los otros seres vivo, lo hacen en las
células por medio de las mitocondrias aunque por ser organismos diferentes
tienen diferentes mecanismos respiratorios.
Las plantas
tienen su proceso de respiración mucho más veloz que los animales ya que en
ellas el oxígeno pasa por medio de difusión facilitando este proceso.
Bibliografía:
(1) HOJA DE
SEGURIDAD UNAM, Disponible en:
(Fuente:http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/2hsnaoh.pdf)
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