Biología IV Gpo.618: PRÁCTICA (RESPIRACIÓN)

(PRACTICA)

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?

Si ya que las plantas igual que los animales respiran: tomando oxígeno del aire y expulsando dióxido de carbono

3. ¿Qué partes de las plantas respiran?

El proceso se realiza sobre todo en las hojas y en los tallos verdes.

Planteamiento de las hipótesis:

Las plantas captan el oxígeno por medio de sus hijos, por unas parte más específicas llamadas estomas, sin embrago, las lombrices respiran por todo su cuerpo, por lo tanto estas van a respirar mucho más rápido, aparte de que las lombrices necesitan más oxigeno que las plantas.

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)

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:

Semillas no cocidas

Tiempo (min)	Desplazamiento (cm)
5min	2.5 cm
10min	6.6cm
15min	10.5cm
20min	11.5cm
25min	12.5cm
30min	14.5cm

Semillas cocidas

Tiempo (min)	Desplazamiento (cm)
5min	3.5cm
10min	4.5cm
15min	5.3cm
20min	6.5cm
25min	7.5cm

Lombrices

Tiempo (min)	Desplazamiento (cm)
5min	1.5cm
10min	2cm
15min	2.5cm
20min	3cm
25min	3.5cm
30min	3.5cm

Resultados:

Tiempo

(mins)

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.

Desplazamiento

(cm)

Análisis de resultados:

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

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

Porque al ponerlas a germinar el embrión tiene un mayor desarrollo, por lo tanto, van a respirar de una manera más notoria, las semillas germinadas y se puede apreciar más su consumo de oxígeno.

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

Porque las semillas hervidas son las que están muertas, pero los embriones siguen vivos, y estos son los que van a consumir el oxígeno.

¿Hacia dónde se mueve la gota del colorante? ¿Por qué crees que lo haga en ese sentido? ¿Bajo que circunstancias podrá moverse en sentido contrario?

La gota de colorante se movía hacia el matraz, debido a que hacia ese sentido era donde se estaba consumiendo el oxígeno, es por eso que avanzaba a ese sentido, lo jalaba inconscientemente.

Se podría haber movido hacia el otro lado, si no hubiera estado bien sellado el matraz y se estuviera escapando el oxígeno.

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

Porque en si las lombrices no necesitan tanto oxígeno como las semillas, y porque la forma de consumo no es la misma.

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

La presión se alteró porque no había entrada ni salida de oxígeno, debido a que se selló perfectamente, por lo tanto el colorante avanzaba, si hubiera habido alguna salida de oxígeno, este hubiera avanzado hacia el lado contrario del matraz, hasta un punto en el que hubiera dejado de avanzar

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

Si, Si debido a que necesitan llevar oxígeno a todas las células, aunque en la práctica realizada se notó que las semillas germinadas consumieron más debido a que se encontraban desarrollo y las lombrices ya estaban en edad adulta, sin embargo ambos consumen la misma cantidad por diferentes mecanismos.

¿La respiración de plantas y animales es semejante?

Si, ya que todos los organismos vivos realizan la respiración en presencia de oxígeno, este proceso se lleva a cabo a nivel celular, en las mitocondrias; el proceso de respiración cosiste en la reducción de componentes orgánicos en inorgánicos para la obtención de energía en forma de ATP; por lo tanto si es semejante

Caracteriza los siguientes conceptos: energía, oxígeno, degradación de glucosa, hidróxido de sodio.

Energía: La energía en los seres vivos se obtiene mediante una molécula llamada ATP (adenosín trifosfato). Aunque son muy diversas las biomoléculas que contienen energía almacenada en sus enlaces, es el ATP la molécula que interviene en todas las transacciones (intercambios) de energía que se llevan a cabo en las células; por ella se la califica como "moneda universal de energía". El ATP está formado por adenina, ribosa y tres grupos fosfatos, contiene enlaces de alta energía entre los grupos fosfato; al romperse dichos enlaces se libera la energía almacenada. En la mayoría de las reacciones celulares el ATP se hidroliza a ADP (adenosín difosfato), rompiéndose un solo enlace y quedando un grupo fosfato libre, que suele transferirse a otra molécula en lo que se conoce como fosforilación; sólo en algunos casos se rompen los dos enlaces resultando AMP (adenosín monofosfato) + 2 grupos fosfato. El sistema ATP <—-> ADP es el sistema universal de intercambio de energía en las células.Los procesos celulares que llevan a la obtención de energía (medida en moléculas de ATP) son la fotosíntesis y la respiración celular:

Oxígeno: Elemento químico gaseoso, esencial en la respiración, algo más pesado que el aire y parte integrante de este, del agua y de la mayoría de las sustancias orgánicas. Su símbolo es O, y su número atómico,8.

Degradación de glucosa: Cuando la glucosa que llega a las células es degradada, en un proceso denominado glucólisis, con ayuda del oxígeno, cuya principal función es la de combustionar la glucosa. Como producto de este proceso se reconvierte en agua (que eliminamos o reutilizamos) y anhídrido carbónico (que exhalamos por medio de la respiración).

Este es el modo principal de obtener energía para realizar todas las actividades que la requieran. Cuando falta este glúcido, las proteínas esenciales se metabolizan para convertirse en energía y evitar daños irreparables.

El consumo de todos los alimentos y bebidas que no contengan glucosa o azúcares, da lugar de manera directa o indirecta a una reducción del azúcar en sangre, lo que se denomina hipoglucemias. Esto provoca un estado de alarma en el organismo (sobre todo en el cerebro) ya que por falta de combustible muchas funciones no se podrían llevar a cabo y comenzarían a morir neuronas, de la misma forma como si nos faltara oxígeno. Muchas personas en esta situación sienten mareos e incluso desvanecimientos.

Hidróxido de sodio: El hidróxido de sodio o hidróxido sódico, también conocido como soda cáustica o sosa cáustica, es un hidróxido cáustico usado en la industria (principalmente como una base química) en la fabricación de papel, tejido, y detergentes. Además, se utiliza en la industria petrolera en la elaboración de lodos de perforación base agua. A nivel doméstico, son reconocidas sus utilidades para desbloquear tuberías de desagües de cocinas y baños, entre otros.

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:

La respiración entre animales y plantas, no es tan diferente a como creíamos, si tienen un consumo en cantidades, diferente, sin embargo, esto no significa que la forma del proceso sea distinto.

Conclusiones

Con esta práctica podemos concluir que la respiración es un proceso semejante entre animales y plantas, debido a que ambos necesitan del consumo de oxígeno para desarrollar moléculas orgánicas y poder liberar energía. Además también concluimos que el proceso de respiración se realiza a nivel celular.

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

· Respirómetro:

Un respirómetro es un dispositivo usado para medir el índice de la respiración de un organismo vivo midiendo su tipo de cambio del oxígeno y del dióxido de carbono. Permiten la investigación en cómo los factores tales como edad o el efecto del afecto ligero el índice de respiración.

Un respirómetro simple diseñado para medir la absorción de oxígeno o el lanzamiento de CO2 consiste en un envase sellado con el espécimen vivo junto con una sustancia para absorber el dióxido de carbono emitido durante la respiración

· Respiración como función general de los seres vivos:

El proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía. La respiración celular es una reacción exergónica, donde la energía contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para sintetizar ATP.

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.

ü V de Gowin

CONSUMO DE OXÍGENO DURANTE LA RESPIRACIÓN DE SEMILLAS DE FRIJOL Y LOMBRICES

¿QUÉ?

Identificar si la respiracion de plantas y animales es similar por medio de un respirometro

¿CÓMO?

Compartimos ideas previas sobre el tema y elaboramos nuestras hipotesis

Elaboramos un respirometro y anotamos los tiempos

Realizamos los experimentos señalados sintetizando los resultados elaborando una conclusion

¿PARA QUÉ?

Para comparar la velocidad de respiracion entre plantas y animales

Identificar si hacen el mismo proceso de respiracion

Observar cual respira mas rapido