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?
3.
¿Qué partes de las plantas respiran?
Problema:
¿Las plantas y los animales tienen una
respiración similar?
Hipótesis:
Si la tinta del respirómetro se desplaza en
ambos lotes (lombriz y germen), entonces podemos decir que ambos respiran ya
que la tinta se mueve cuando hay un cambio de presión, en este caso el consumo
de O2
Pensamos que es similar y no igual ya que seguramente uno
se moverá más rápido que otro. Quien se moverá más rápido será el del germen
debido a que está realizando mitosis y síntesis de proteínas, ADN y lípidos.
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)
|
1 min
|
3 cm
|
2 min
|
5 cm
|
3 min
|
7 cm
|
4 min
|
10 cm
|
5 min
|
15 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:
Tiempo (min)
|
Desplazamiento (cm)
|
1 min
|
0 cm
|
2 min
|
0.5 cm
|
3 min
|
0.7 cm
|
4 min
|
1 cm
|
5 min
|
1.2 cm
|
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 “X” el tiempo en minutos y en el de la
“Y” el desplazamiento de la gota de colorante en cm.
Análisis de resultados:
Discute 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 se realizara la ciclosis
¿Por qué crees que deban estar muertas
las semillas que colocaste en el respirómetro control?
Para
que no realicen la ciclosis, que sus células no actúen y eso se hace
matándolas. Lo hicimos hirviendo el agua.
¿Hacia dónde se mueve la gota del
colorante? ¿Por qué crees que lo haga en ese sentido?
Hacia
la izquierda, porque la presión va disminuyendo porque la plata y las lombrices
respiran y están necesitando del O2 para respirar, entonces la presión va
disminuyendo
¿Bajo qué circunstancias podrá moverse
en sentido contrario?
Si
no hubiéramos puesto NaOH y los seres vivos no respirarán O2 pero sí produjeran
CO2 entonces se movería al otro lado.
¿Por qué crees que transcurra más
tiempo en desplazarse la gota de colorante en el respirómetro que contiene las
lombrices?
Porque
las células de las lombrices no están en ciclosis, sus células no están
excitadas.
¿Cómo puedes saber que realmente el
oxígeno consumido alteró la presión dentro del respirómetro?
Podríamos
calcularlo con un indicador.
¿Las plantas y los animales consumen
el mismo gas durante la respiración?
Consumen
O2
¿La respiración de plantas y animales
es semejante?
Correcto,
es aerobia, es decir, necesitan oxígeno.
Replanteamiento de
las predicciones de los alumnos:
Conceptos clave: Respirómetro,
respiración como función general de los seres vivos.
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.
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