Universidad Metropolitana De Ciencias De La Educación.Facultad De Filosofía Y Educación.

Departamento De Educación Básica.Mención en Ciencias Naturales Módulo: Genética y Evolución.

Laboratorio N°1 “fotosíntesis: transformación de energía solar en moléculas orgánicas”

Autores: Grace Flores Alejandra Castro

Sabina Fuentes Víctor Ponce

Carolina SereyDaniel Ruiz

Curso: VI Semestre Ciencias

Naturales.

Fecha de Entrega: 26/ Octubre

Introducción

La fotosíntesis es un proceso físico-químico por el cual los organismos autótrofos sintetizan compuestos orgánicos desde compuestos inorgánicos.

La fotosíntesis para realizarse necesita de ciertos elementos. Por una parte se requiere CO2 y H 2O los cuales reaccionan gracias a la presencia de energía lumínica y ciertas enzimas, que contiene la planta, para formar glucosa.

Para que los organismos autótrofos sean capaces de realizar fotosíntesis son necesarias estructuras especializadas en captar la energía luminosa, conocidas como cloroplastos, los cuales contienen diversos pigmentos que permiten captar la energía luminosa, la cual es necesaria para romper las moléculas de agua y separar el hidrogeno del oxígeno. Luego de esto se da paso a la transformación del transformar el CO2 y del oxígeno en glucosa.

El proceso de fotosíntesis se divide en dos etapas:

Fase dependiente de la luz: Serie de reacciones que dependen de la luz y no de la temperatura. En esta fase se separan las moléculas de agua en sus elementos básicos (hidrogeno y oxigeno), además de formar NADPH y de ATP.

Fase independiente de la luz: Serie de reacciones que depende de la temperatura pero no de la energía luminosa. En esta fase se toma CO2 y a través del ciclo de

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Calvin-Benson se forma glucosa utilizando los elementos que se adquirieron en la fase dependiente de la luz.

Como resultado de la fotosíntesis se obtiene 1) oxígeno como producto de desecho y; 2) almidón que se almacenado por la planta (al unirse cadenas de glucosa).

Objetivos:

-Identificar algunas estructuras presentes en el tejido vegetal

-Relacionar estructuras de la planta con el proceso de fotosíntesis

Desglose de Actividades

1. Demostrar la producción de oxígeno como resultado de la fotosíntesis

Materiales:

Vaso de precipitado Embudo Agua Elodea Tubo de ensayo Lámpara

Hipótesis: Al proveer las condiciones necesarias para el desarrollo de la etapa dependiente de la luz de la fotosíntesis (H 2Oy energía lumínica) a un organismo autótrofo se obtendrá O2 .

Procedimiento

Se agregó en un vaso de precipitado agua y un trozo de elodea, la cual fue cubierta por un embudo con la parte ancha para abajo y la parte angosta hacia arriba, la cual fue cubierta por un tubo de ensayo.

El tubo de ensayo también fue llenado con agua, marcando con un lápiz hasta el nivel que llegaba en un comienzo.

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A este montaje se le agregó una lámpara de luz blanca y se esperó durante toda la hora de clase.

Al finalizar se pudo observar que el volumen de agua había disminuido unos milímetros y que además la presencia de burbujas en el tubo de ensayo y en el embudo había aumentado.

El resultado obtenido concuerda con lo esperado según la hipótesis planteada, ya que se logra obtener O2 al proveer las condiciones necesarias para el desarrollo de la etapa dependiente de la luz a un organismo autótrofo y fotosintético.

Como conclusión podemos dar cuenta de los siguientes elementos:

- No es necesario la luz solar para desarrollar procesos fotosintéticos, ya que solo basta con una fuente de energía lumínica.

- Se obtiene como producto de desecho de la fotosíntesis oxígeno en estado gaseoso (O2).

2. Demostrar la existencia de estructuras especializadas en el intercambio gaseoso

Materiales:

Microscopio Hoja de cardenal Porta y cubre objeto

Hipótesis: a través de la observación de la estructura de la epidermis del cardenal en el microscopio, podemos distinguir lo que ayuda al intercambio de gases, para generar la fotosíntesis.

Procedimiento

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La actividad consistió en extraer una muestra de epidermis de una hoja de cardenal, la cual se llevó a un portaobjetos para ser observada en el microscopio a 40X.

Epidermis de la hoja de cardenal sobre el porta objeto

De esta manera fue posible observar los estomas presentes en la epidermis de la hoja, los cuales son la estructura especializada en el intercambio gaseoso y en l respiración, formadas por 2 células oclusivas y un ostiolo o canal, el cual permite el paso de O2 y CO2 desde el interior, ayudando el procesos de fotosíntesis.

Resultados: mediante la exhibición de la epidermis presente en la hoja de cardenal, pudimos observar los estomas estructura que ayudan en el intercambio de gases y la respiración.

Podemos concluir que:

- En la epidermis de la hoja de cardenal se encontraran estomas, aberturas que abren y cierran el paso de CO2 y O2, facilitando el intercambio de gas.

3. Demostrar la existencia de Cloroplastos en las hojas verdes

Hipótesis:

Se colocó una muestra de Elodea en un portaobjetos y luego se observó al microscopio, con aumento de 4x, 10x y 40x.

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Estomas a 40x

Con el aumento de 40x, se observaron las células vegetales y, en su interior pequeñas esferas verdes, identificadas como cloroplastos.

Los cloroplastos son estructuras donde ocurre la fotosíntesis, contienen clorofila, pigmento de color verde encargado de captar la energía lumínica que luego es transformada en energía química, almacenada como glucosa en distintas partes del organismo vegetal.

Estos organelos no se encuentran estáticos dentro de la célula sino que se mueven y este movimiento, llamado ciclosis, tiene como función facilitar el intercambio de sustancias en el interior de la célula como entre la célula y el ambiente externo. Este movimiento varía fundamentalmente por el estado de la célula o por estímulos externos, como la luz.

4. Demostrar la existencia de clorofila

Materiales:

Hojas de cardenal Mechero Rejilla de asbesto Vaso de precipitado 250 ml Vaso de precipitado 100 ml Alcohol 95° Agua

Hipótesis: al calentar alcohol a baño maría se con una hoja de cardenal dentro se podrá separar las diferentes clorofilas de la hoja.

En el vaso de precipitado de 250 ml se agregó agua, mientras que en el vaso de 100 ml se agregó alcohol, al cual se le introdujo una hoja de cardenal.

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Foto de cloroplastos con aumento de 40x

El vaso de precipitado de 100 ml se introdujo en el de 200 ml y ambos fueron puestos sobre la rejilla de asbesto y esta a su vez sobre el mechero.

Se prendió el mechero con el objetivo de calentar el agua que a su vez calentó el alcohol, para comenzar con la separación de las clorofilas de la hoja de cardenal.

Pasado unos 5 minutos aproximadamente se extrajo la hoja de cardenal que presentaba una coloración blanca.

El líquido que se obtuvo fue filtrado y el papel con el cual se filtró quedo con diversos colores, lo cual nos indica la presencia de más de un tipo de clorofila.

En la imagen se puede observar al menos tres colores (verde, amarillo claro y amarillo oscuro).

Resultado: Se logro separar la clorofila de la hoja de cardenal como se planteo en la hipotesis, ya que los pigmentos fotosinteticos (como lo es la clorofila) son mas solubles en solventes organicos que en agua, y luego los distintos pigmentos se separon utilizando las distintas densidades que estos poseian, ya que al poner papel filtro en el alcohol que contenia la clorofila de la hoja de cardenal se pudieron obsevar al menos tres tipos de clorofila.

Como conclusiones podemos destacar:

- La clorofila es soluble en alcohol- En la hoja de cardenal existe más de un tipo de clorofila- La clorofila es lo que le da el color a las hojas.

5. Separación de Pigmentos

Materiales Hoja de acelga

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Arena Fina Mortero Bencina Alcohol Papel filtro Tubo de ensayo

Hipótesis: Al agregar bencina a la pasta de hoja de acelga se podrán separar los tipos de clorofila según su densidad, quedando las más densas abajo y las menos densas arriba, logrando una diferencia observable según los colores de éstas.

Para lograr demostrar la hipótesis se necesitaba una pasta de acelga, por lo cual en el mortero se agregó acelga picada junto con arena para proceder a machacar todo hasta formar la pasta. Como se debía filtrar ésta pasta se agregó alcohol para volverla más liquida.

Ya con la pasta lista se procedió a filtrarla en dos tubos de ensayo con la ayuda de papel filtro.

Una vez que los tubos tenían el material filtrado se procedió a agregar, a uno de estos, bencina, mientras que al otro no se le agrego nada, ya que sería nuestro control. Dejamos aproximadamente 15 minutos a que los distintos pigmentos se separaran según su densidad.

Al finalizar se pudo observar que en el tubo con bencina se habían separado los pigmentos según su densidad, llegando incluso a distinguirse un pigmento rojo que formo un halo en la parte superior, como muestran las fotografías.

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Tubo de controlTubo con bencina

Resultados: se logró comprobar y validar la hipótesis, ya que se logró separar los pigmentos que estaban presente en la acelga utilizando las distintas densidades que poseen dichos pigmentos.

Por lo anterior podemos concluir que:

- Los distintos pigmentos poseen distintas densidades - Dentro de una hoja existen diversos pigmentos, no tan solo verdes sino que

incluso pigmento rojo

6. Demostrar la presencia de almidón

Materiales:

-Hoja de cardenal sin la presencia de la clorofila

-Capsula petri

-Lugol

Hipótesis: al agregar el lugol (reactivo) a la hoja sin presencia de clorofila, este tomara un color azul oscuro demostrando la presencia de almidón presente en esta.

Procedimientos

Se tomó la hoja del cardenal del experimento anterior, la cual no tenía presencia de clorofila y manifestaba una coloración blanca y se inserta en la capsula de Petri, para luego verter lugol y dejar reaccionar.

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Resultado: se logró identificar la presencia de almidón en la hoja de cardenal, según se presenta en la hipótesis, mediante la reacción ocurrida entre el lugol y el almidón, dando como resultado que la hoja de cardenal tomo una coloración azul oscuro, ratificando de esa forma la presencia de almidón.

Como conclusión obtenemos que:

- Las hojas de cardenal poseen almidón en ellas.

Conclusiones generales del trabajo de laboratorio.

- Se pueden identificar las estructuras necesarias para la fotosíntesis con instrumento básico de laboratorio.

- Se pueden identificar productos de la fotosíntesis material de laboratorio y reactivos.

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Bibliografía

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Gonzalez C. “Cloroplastos” Revista electrónica Botanica.cnba.uba.ar. Disponible en http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaCelula/Cloroplastos.htm

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