Práctica: producción de oxígeno e identificación de glucosa en la Elodea expuesta a la luz y a la oscuridad

Preguntas generadoras:

• ¿Qué organismos producen el oxígeno en el planeta? 
• ¿Qué necesitan para producir oxígeno? 
• ¿Qué papel desempeña la luz en el proceso foto sintético?

 En la elodea expuesta al sol la glucosa tendrá que ser mayor a la que se mantuvo en la oscuridad.

En el proceso de la fotosíntesis, las plantas sintetizan la glucosa a partir de compuestos inorgánicos como agua y dióxido de carbono, según la reacción:

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6O2

Objetivos:

·   Conocer el efecto que produce la luz sobre las plantas de Elodea en condiciones de luminosidad y oscuridad.

·   Comprobar que las plantas producen oxígeno.

Introducción

Las plantas verdes liberan oxígeno molecular (O₂) como producto de la fotosíntesis y representa el 20% de la atmósfera terrestre. Este oxígeno satisface los requerimientos de todos los organismos terrestres que lo respiran, además cuando se disuelve en agua, cubre las necesidades de los organismos acuáticos.

La luz es uno de los recursos esenciales para las plantas; es una forma de energía procedente del sol y no una sustancia. La luz se transforma por procesos biofísicos en energía química durante la fotosíntesis.

La luz que se usa en la fotosíntesis corresponde a las longitudes de onda que van de los 380 a 760 nanómetros, es decir una fracción pequeña de todo el espectro de energía radiante que el sol emite. La energía contenida en la luz permite que los cloroplastos puedan modificar la estructura química del dióxido de carbono y el agua, para transformarlos en compuestos orgánicos.

Material:

• 1 palangana
• 1 pliego de papel aluminio 
• 1 vaso de precipitados de 250 ml
• 2 vasos de precipitados de 600 ml
• 1 caja de Petri ó vidrio de reloj
• 2 embudos de vidrio de tallo corto
• 2 tubos de ensayo
• 1 probeta de 10 ml
• 1 gotero
• 1 espátula
• 1 varilla de ignición (o pajilla de escoba de mijo)
• Cerillos o encendedor

Material biológico:

• 2 ramas de Elodea

Sustancias:

• Fehling A 
• Fehling B
• Glucosa
• Agua destilada

Equipo:

• Balanza granataria electrónica 
• Parrilla con agitador magnético
• Microscopio óptico

Procedimiento:

A. Montaje de los dispositivos.

Enjuaga con agua de la llave la planta de Elodea que se utilizará en la práctica. Selecciona dos ramas jóvenes. Verifica en la balanza granataria electrónica que las ramas pesen exactamente lo mismo. 

Llena la palangana con agua de la llave. Lo siguiente deberá hacerse dentro de la palangana, por debajo del agua. 

Introduce un vaso de precipitados de 600 ml 

Coloca una rama de Elodea dentro de un embudo de vidrio de tallo corto e introduce el embudo en forma invertida al vaso de precipitados de 600 ml, cuidando que la planta se mantenga dentro del embudo. 

Posteriormente introduce un tubo de ensayo y colócalo en forma invertida en el tallo del embudo, verificando que no contenga burbujas. 

Saca el montaje y colócalo sobre la mesa. 

Repite la misma operación con la otra rama de Elodea.

Una vez que ya se tienen los dos montajes, colócalos a temperatura ambiente. Uno de ellos se dejará en condiciones de luminosidad natural y el otro se cubrirá con papel aluminio. Deja transcurrir 48 horas. 

B. Después de transcurridas las 48 horas.

Antes de iniciar la actividad observa ¿Qué se formó en los tubos de ensaye de los montajes que dejaste en luz y en oscuridad?

Enseguida toma el montaje que se dejó en condiciones de luminosidad natural y agrega más agua al dispositivo, de tal manera que al sumergir la mano al vaso de precipitados, puedas tapar con el dedo pulgar ó índice la boca del tubo de ensayo que se encuentra invertido en el vaso de precipitados, con el propósito de impedir la salida del gas contenido en el interior del tubo.

Enciende una varilla de ignición (utiliza una pajilla de escoba de mijo), y espera hasta que aparezca una pequeña brasa, apaga la flama de la pajilla e introdúcela al interior del tubo que contiene el gas, observa qué le sucede a la brasa de la pajilla.

Repite los pasos 2 y 3 con el montaje que se dejó envuelto con el papel aluminio.

C. Preparación de las soluciones para realizar la prueba control y la prueba de identificación de glucosa

Pesa 1 gr de glucosa, colócala en un vaso de precipitados de 250 ml y agrega 100 ml de agua destilada para preparar una disolución de glucosa al 1%. Rotula el vaso de precipitados con la leyenda: Glucosa al 1%.

Toma todas las hojas de la planta de Elodea del montaje que se dejó en condiciones de luz, y tritúralas en un mortero hasta obtener un homogenizado.

Procede a realizar la prueba control y la prueba de identificación de glucosa y anota tus observaciones.

Prueba control:

Mezcla 2 ml de Fehling A y 2 ml de Fehling B en un tubo de ensayo, agrega 10 ml de la solución de glucosa al 1%. Agita suavemente. Calienta en baño maría hasta la ebullición y observa lo que sucede.

Prueba de identificación de glucosa:

Mezcla 2 ml de Fehling A y 2 ml de Fehling B en un tubo de ensayo, coloca el macerado de las hojas de Elodea. Ponlos a calentar en baño maria hasta la ebullición. Realiza una preparación temporal de Elodea y observa al microscopio con el objetivo de 10x.

Repite la parte C desde el paso 2, con el montaje que se dejó en condiciones de oscuridad. 

Resultados:

Parte B. Anota tus observaciones de lo que se formó en el tubo de ensayo que dejaste en luz y en el tubo de ensayo que dejaste envuelto en papel aluminio.

¿Qué sucedió con la pajilla al acercarla a los dos tubos de ensayo? ¿Por qué crees que ocurrió esto?

Parte C. Si en la prueba de identificación de glucosa, se observa el cambio de coloración de azul a naranja, indica positivo para la presencia de glucosa.

Si al examinar la preparación en el objetivo de 10x se observan zonas teñidas de color naranja, indican positivo para la presencia de glucosa.

Análisis de los resultados:

¿Cómo se llama lo que se produjo dentro de los tubos de ensayo?

En tus propias palabras explica ¿Qué factores intervinieron en la producción de lo que apareció dentro de los tubos de ensayo? ¿Por qué?

¿Cuál es la importancia de la luz para la producción de oxígeno?

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:

Pregunta: ¿Esperarías que los reactivos de Fehling más el macerado de elodea en ausencia de luz provocará un cambio de color de azul a rojo ladrillo?

Hipótesis: No, puesto que no hay síntesis de glucosa en ausencia de luz.

Pregunta: ¿Las plantas absorben la glucosa del medio o la producen?

Hipótesis: Al poner la planta elodea en un medio ambiente igual con la única variante de presencia de luz y ausencia de ésta, vamos a demostrar que la glucosa únicamente se encontrará presente en él tubo que se preservó en presencia de luz, demostrándolo con los reactivos de Fehling, observando el cambio de color de azul a rojo ladrillo.

Pregunta: ¿En cuáles de los 4 tubos se presentará el cambio de color al agregar el reactivo de Fehling?

Hipótesis: Presentarán cambio de color el tubo de elodea que preservó la luz y el de glucosa.

Conceptos clave: Monosacáridos, glucosa, reacción, reactivo de Fehling, oxígeno.

Relaciones. Este tema es importante porque permite observar en el laboratorio la producción de oxígeno y de glucosa por las plantas expuestas a la luz y por lo tanto sirve para ubicar a los alumnos en la explicación de la importancia de la luz en la fotosíntesis.

ALUMNOS: 

- Arroyo Samperio Daniela

- López Flores Fernanda

- Monterrubio Vargas Andrea

- Santibáñez Márquez María Fernanda

- Serna Hernández Luis Berny