UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

PLANTEL SUR

INFORME: ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 3

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

ASIGNATURA: BIOLOGÍA IV

PROFESORA: MARÍA EUGENIA TOVAR MARTÍNEZ

Autores:

Avilés Ramírez Sthefany

González Mejía Casandra

Márquez Alcántara Miguel Ángel

Pérez Gallardo Brisa

Torres Tinajero Israel

Vega Becerra Roberto Jesse

11-febrero-2014

GRUPO: 0618 SEXTO SEMESTRE

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INFORME: ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 3 “CONSUMO DE OXÍGENO DURANTE LA RESPIRACIÓN DE SEMILLAS DE FRIJOL Y LOMBRICES"

PREGUNTAS GENERADORAS

1. ¿Las plantas respiran?Las plantas igual que los animales respiran: tomando oxígeno del aire y expulsando dióxido de carbono. La respiración se realiza continuamente, tanto por el día como por la noche. El proceso se realiza sobre todo en las hojas y en los tallos verdes. Como producto de la respiración las plantas como los animales también desprenden dióxido de carbono. 

2. ¿La respiración en las plantas es similar a la que realizan los animales?A grandes rasgos se podría considerar que es así pues ambos toman oxígeno del aire y expulsan dióxido de carbono, sin embargo el mecanismo utilizada para la de oxígeno es diferente, siendo de esta manera como las plantas lo toman por medio de los estomas, mientras los animales a través de los diferentes mecanismos, ya sea pulmonar, branquial, traqueal o cutáneo.

3. ¿Qué partes de las plantas respiran?Para respirar las plantas, toman el oxígeno del aire a través de una estructura presente en las superficies de las hojas llamadas estomas, y lo llevan hasta las mitocondrias, que se encuentran en las células vegetales.

HIPÓTESIS

¿Las plantas respiran?Las plantas al igual que los animales respiran, tomando oxígeno del aire y expulsando dióxido de carbono. Cabe destacar que este proceso se realiza de manera continua, es decir se puede generar a lo largo del día y la noche.

¿La respiración en las plantas es similar a la que realizan los animales?Sí, es decir ambos toman oxígeno del aire y expulsan dióxido de carbono; lo único puede diferir en la toma del oxígeno es el mecanismo por el que lo hacen, en este caso las plantas lo realizan por medio de los estomas, mientras que los animales por medio del mecanismo pulmonar, branquial, traqueal o cutáneo.

¿Qué partes de las plantas respiran?Las plantas sí respiran por medio de unos minúsculos poros encontrados en las hojas llamados estomas los cuales absorben oxígeno y desprenden CO2, cada poro está controlado por celdas de protección que abren y cierran el poro para expulsar o retener agua.El oxígeno tomado por los estomas es conducido hasta las mitocondrias, que se encuentran en las células vegetales.

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INTRODUCCIÓN

Al igual que los animales, las plantas respiran. La respiración general es necesaria para proporcionar O2 para la respiración celular y expulsar el CO2 que se libera en la misma.

Fuente: eoearth.orgSin embargo, el mecanismo para intercambiar estos gases es diferente al que ocurre en los animales, en los cuales existen diversos tipos de estructuras especializadas en tomar O2 del aire y expulsar CO2, como los pulmones, las branquias o las tráqueas, sin olvidar la piel en algunos grupos.En los vegetales, esto ocurre en una especies de pequeños poros que existen en el tallo y las hojas, denominados Estomas y que suelen ser especialmente abundantes en el envés de las hojas (la cara "inferior"). A través de ellos entra el O2 y sale el CO2, además de ser expulsado el vapor de agua (la plantas transpiran continuamente, pero eso es tema de otro artículo).

Fuente: muyinteresante.es

Pero los estomas no son simples "agujeritos", sino unas estructuras bastante complejas, formadas por un par de células con forma de riñón, llamadas "células oclusivas", las cuales están unidas dejando entre ellas un pequeño hueco, el "ostiolo", a través del cual se intercambian los gases. Por influencia de diversos factores (luz, humedad, concentraciones de O2 y CO2 dentro y fuera de la planta, etc.), el ostiolo se abre y cierra según las necesidades de la planta. Esto ocurre según las células oclusivas incorporen más o menos cantidad de agua en su citoplasma: cuando es necesario abrir el ostiolo, se llenan de agua, poniéndose turgentes y cerrando el ostiolo, mientras que si pierden agua, se vuelven fláccidas y aumenta el tamaño del mismo.

3

Fuente: recursos.cnice.mec.es

El movimiento de agua dentro y fuera de estas células está regulado por las células adyacentes, que absorben o liberan hacia ellas agua en función de las necesidades.Hay que precisar, además, que la respiración vegetal es un proceso inapreciable para nosotros, ya que no hay movimientos respiratorios y es un proceso muy lento, pues el metabolismo vegetal requiere mucha menos energía que el animal: el mayor gasto energético de los animales lo realizan sus músculos y también el cerebro, si es grande; y los vegetales no cuentan con músculos ni sistema nervioso.Como es lógico pensar, una planta terrestre sumergida bajo el agua, acabará muriendo asfixiada, aunque tardará bastante tiempo.A grandes rasgos, podría decirse que son mecanismos biológicos opuestos, ya que la fotosíntesis consiste en fabricar materia orgánica utilizando la energía obtenida de la luz solar, mientras que la respiración tiene como fin último la degradación de materia orgánica para obtener energía (para ello se necesita oxígeno, que se capta del aire).

Fuente: ecosys.cfl.scf.rncan.gc.can

No hay que olvidar que cuando hablo de respiración quiero decir no sólo la entrada de oxígeno y la salida de dióxido de carbono, sino todo el proceso que ocurre en el interior de las células, para el cual es necesario el oxígeno y en el cual se desprende dióxido de carbono. Este proceso, llamado "respiración celular", está explicado en el artículo "¿Respiran nuestras células?"Esquematizando, podemos indicar algunas diferencias que ilustran por qué la afirmación de que en muchos aspectos son procesos opuestos:• En la fotosíntesis se fabrica materia orgánica y en la respiración se destruye.

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• En la fotosíntesis se consume energía y en la respiración se produce.• En la fotosíntesis se libera oxígeno y en la respiración se toma del aire.• En la fotosíntesis se toma dióxido de carbono del aire y en la respiración se expulsa.• En la fotosíntesis se fabrica materia orgánica y en la respiración se destruye.• La fotosíntesis tiene lugar en el interior de unos orgánulos de las células vegetales llamados cloroplastos. La respiración celular se lleva a cabo en el interior de las mitocondrias.Tanto las células vegetales como las animales tienen mitocondrias, por lo que realizan la respiración celular y para ello necesitan oxígeno (y desprenden dióxido de carbono como producto de desecho).Sin embargo, las células vegetales tienen cloroplastos y las animales no, por lo que éstas no pueden realizar la fotosíntesis (las algas y algunos tipos de microorganismos también efectúan la fotosíntesis, pero eso es tema de otro artículo).

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

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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:

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Germen de alfalfa sin hervir Germen de alfalfa hervido

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:

7

T(min) D (cm)

5 1

10 2.9

15 4.7

20 6.9

25 10.5

30 13.8

T (MIN.) D (CM)

5 0

10 0

15 0

20 0

25 0

30 0

Tiempo (min)

Desplazamiento (cm)

5 2.20

10 3.60

15 5.10

20 6.30

25 8.20

30 10.15

RESULTADOSA partir de los resultados abordados por cada uno de los experimentos, se pudieron realizar las siguiente graficas las cuales nos indican cual fue avance o conservación (sea el caso) de posición del rojo congo, dependiendo de los gases inmersos en el respirómetro. Tomemos en cuenta que con el respirómetro podremos presenciar y en el mejor de los casos medir el consumo de oxigeno del Germen de Alfalfa o las lombrices y que el dióxido de carbono expulsado será capturado por el algodón que contiene NaOh.

Consumo de Oxígeno: Germen de Alfalfa (sin hervir)Considerando que para esta etapa del experimento la semilla que contienen el germen cuenta con vida latente, se logró registrar un avance considerable del rojo congo, situación que nos indica la presencia de oxígeno.

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Consumo de Oxígeno: Germen de Alfalfa (hervido)En esta ocasión las semillas del Germen de Alfalfa se encuentran muertas (a razón de que fueron hervidas), resultando de ello un consumo nulo de oxígeno, por tanto un avance nulo del rojo congo.

T (MIN.) D (CM)

5 0

10 0

15 0

20 0

25 0

30 0

Consumo de Oxigeno: Lombrices de tierraEl registro correspondiente de este experimento nos indica que las lombrices lograron un consumo de oxigeno considerable, tomando en cuenta que algunas de las lombrices murieron.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

5

10

15

20

25

30

35

Consumo de Oxígeno Germen de Alfalfa (sin hervir)

DESPLAZAMIENTO (CM)

TíEM

PO (M

INUT

OS)

1 2 3 4 5 60

5

10

15

20

25

30

35Consumo de Oxígeno

Germen de alfalfa (hervida)

TIEM

PO (M

IN)

9

T(min) D (cm)

5 1

10 2.9

15 4.7

20 6.9

25 10.5

30 13.8

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

¿Para qué se pusieron a germinar las semillas antes de la práctica? Para que el embrión se desarrollara y así se pudiera observa de una manera

más precisa el consumo de oxigeno

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

Las únicas que están muertas son las semillas que ya

están hervidas, porque mientras la semilla se

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

5

10

15

20

25

30

35

Consumo de Oxígeno Lombrices

DESPLAZAMIENTO (CM)

TíEM

PO (M

INUT

OS)

10

T(min) D (cm)

5 2.2

10 3.6

15 5.1

20 6.3

25 8.2

30 10.15

le trate en condiciones adecuadas y normales el embrión continuara con vida latente

¿Hacia dónde se mueve la gota del colorante? ¿Por qué crees que lo haga en ese sentido?

La gota del colorante se movía hacia el matraz, esto es por el consumo de oxigeno que hay dentro del matraz

¿Bajo qué circunstancias podrá moverse en sentido contrario?Bajo circunstancias donde el organismo no utilice el oxígeno o se desprendan distintos gases, como el CO2.

¿Por qué crees que transcurra más tiempo en desplazarse la gota de colorante en el respirómetro que contiene las lombrices?Porque en caso del germen de trigo el embrión se encontraba en etapa de desarrollo embrionario y por lo tanto su requerimiento energético es mayor, en caso de las lombrices su requerimiento de O2 es menor.

¿Cómo puedes saber que realmente el oxígeno consumido alteró la presión dentro del respirómetro? De modo que la gota del rojo congo avance.

¿Las plantas y los animales consumen el mismo gas durante la respiración?Si, ya que ambos requieren oxígeno para llevar a cabo el proceso de la respiración a nivel celular, sin embargo la cantidad del consumo depende de los organismos de los que se traten.

¿La respiración de plantas y animales es semejante?

Como ya mencionamos anteriormente la respiración entre estos organismos es semejante, ya que ambos requieren oxígeno y expulsan dióxido de carbono, siendo el mecanismo de obtención lo único que diferencia el proceso.

CARACTERIZA LOS SIGUIENTES CONCEPTOS:

CONCEPTO DEFINICIÓN

ENERGÍACapacidad de realizar trabajo, de producir movimiento, de generar cambio. Es inherente a todos los

sistemas físicos, y la vida en todas sus formas, se basa en la conversión, uso,

almacenamiento y transferencia de energía.

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OXÍGENOEl oxígeno es un elemento químico de

número atómico 8 y representado por el símbolo O.

El oxígeno respirado por los organismos aerobios, liberado por la

plantas mediante la fotosíntesis, participa en la conversión de nutrientes

en energía (ATP).

DEGRADACIÓN DE GLUCOSAGlucolisis o glicolisis es la ruta

metabólica mediante la que se degrada la glucosa hasta dos moléculas de piruvato, a la vez que se produce

energía en forma de ATP y de NADH. La

ruta está formada por diez reacciones enzimáticas,

Es una ruta metabólica universalmente distribuida en todos los organismos y

células.Su principal función es la degradación de glucosa y otros monosacáridos para

la obtención de energía.

HIDRÓXIDO DE SODIOEl hidróxido de sodio (Na OH ) 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, tejidos, y detergentes.

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Durante el desarrollo de la actividad experimental en cuestión, el equipo de trabajo no presento ningún tipo de problema como consecuencia directa de la buena organización. Así mientras dos integrantes del equipo se encargaban del consumo de oxigeno del Germen de Alfalfa sin hervir, otros más se encargan del Germen hervido y otros tantos del consumo de oxigeno de las lombrices de tierra. Los resultados fueron presenciados y debatidos por todos los integrantes del equipo; fueron exitosos y lograron cumplir todos y cada uno de los objetivos planteados en la práctica.

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REPLANTEAMIENTO DE HIPÓTESISGracias a la realización de esta actividad experimental pudimos comprobar que nuestras hipótesis son correctas, por lo que no han de requerir corrección alguna.

CONCLUSIONESLas plantas y los animales han de requerir oxígeno para llevar a cabo el proceso de la respiración, el cual tendrá como resultado dióxido de carbono; el mecanismo empleado para la obtención del oxígeno difiere de acuerdo a las estructuras de cada organismo, así por ejemplo los animales logran la obtención del oxígeno a través de los pulmones, branquias, tráqueas o piel, mientras que las plantas lo hacen a través de los estomas localizados en la parte inferior de las hojas. Recordemos que la respiración es un proceso que se lleva a cabo a nivel celular.

CONCEPTOS CLAVE

Oxigeno: El oxígeno es un elemento químico de número atómico 8 y representado por el símbolo O.El oxígeno respirado por los organismos aerobios, liberado por la plantas mediante la fotosíntesis, participa en la conversión de nutrientes en energía (ATP).

Dioxido de Carbono: El dióxido de carbono, también denominado óxido de carbono (IV), gas carbónico y anhídrido carbónico, es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Su fórmula molecular es CO2. Es una molécula lineal y no polar, a pesar de tener enlaces polares.

Rojo Congo: Es una sal de sodio de 3,3'-bis (fórmula: C32H22N6Na2O6S2; peso molecular: 696.66 g/mol). El Rojo Congo es soluble en agua, conformando una solución roja coloidal; su solubilidad es mucho mejor en solventes orgánicos como el etanol.

Respirómetro: Instrumento que se emplea para analizar la calidad de las respiraciones de un paciente.

Respiración como función general de los seres vivos: proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía.

RELACIONES

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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.

BIBLIOGRAFÍA

Programa Bio III, agosto 2010.doc · versión 1

Genoma Sur (s.f). Recuperado el 09 de febrero de 2015 dehttp://www.genomasur.com/lecturas/Guia09.htm

Onsalud (s.f). Recuperado el 09 de febrero de 2015 de http://www.onsalus.com/diccionario/respirometro/25982

Wikpedia (s.f). Recuperado el 09 de febrero de 2015 de http://es.wikipedia.org/

Cica (s.f). Recuperado el 09 de febrero de 2015 de http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0574-02/respiracion.html

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