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• Friselly Antonella Valdiviezo Pérez

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA ALUMNOS Loza Choque, Karla Nicol Muñoz Jabo, Marina Isidro Cayhualla, Getzabel Figueroa Palomino, Cesar De la Torre Ubillus, Ana Paula

CURSO Biología general

TEMA FOTOSINTESIS Y RESPIRACION

PROFESOR Ogata Gutiérrez, Katty

CICLO I LIMA-PERÚ 2014

INTRODUCCIÓN Fotosíntesis Es una de las funciones biológicas fundamentales de las células vegetales .Por medio de La clorofila contenida en los cloroplastos, los vegetales verdes son capaces de absorber la energía que la luz solar emite como fotones y transformarla en energía química. Esta se acumula en las uniones químicas entre los átomos de las moléculas alimenticias que se forman gracias al CO 2 atmosférico. 6 CO2 + 6 H2O + ENERGIA SOLAR  C6H12O6 + 6 O2 Respiración Es un proceso intracelular que incluye a un conjunto de “reacciones catabólicas en cadena” en la cual las biomoléculas orgánicas como glúcidos y lípidos sufren la ruptura de sus enlaces covalentes para transformarse en biomoléculas inorgánicas más simples (H 2O y CO2) de la ruptura de sus enlaces se libera energía. El ATP es la molécula energética utilizada por la célula en el transporte, de división, movimiento, etc. C6H12O6

 6 CO2 + 6 H2O + ATP + ENERGIA

La respiración es tan esencial como la fotosíntesis para la continuación de la vida sobre la tierra puesto que las plantas y los animales dependen de la energía obtenida del alimento por medio de la respiración para continuar su existencia. La fotosíntesis convierte la energía de la luz en energía química del azúcar (y de otros alimentos) y permite el uso de esta energía en varias formas útiles, dentro del organismo. Los productos finales de la fotosíntesis (azúcar ,oxigeno, agua) son las sustancias finales utilizadas en la respiración aeróbica ordinaria , mientras que los productos finales utilizados en la respiración(CO2 y H2O ) son las sustancias utilizadas en la fotosíntesis. Solomon – Berg - Martin

OBJETIVOS:   

Comprobar si puede neutralizar por medio de los productos finales de la respiración CO2 y H2O. Comprobar la formación de O2 como producto de la fotosíntesis . Por medio de la cromatografía , identificar los pigmentos que intervienen en la fotosíntesis.

MARCO TEORICO: Reacción de Neutralización:

Es una reacción de doble motivación, un acido que contiene iones H + neutraliza una base que contiene iones (OH) - esta forma agua y una sal generalmente. Esta sal contiene el catión de la base y el anión del acido

ACIDO + BASE  SAL + AGUA La fuerza motriz de la reacción de neutralización es la reacción de iones hidrogeno con los iones OH - pasa a formar moléculas covalentes estables de agua.

Pigmentos y unidades fotosintéticas

La captación y fijación de la energía luminosa se lleva a cabo por la presencia de un conjunto de sustancias generalmente coloreadas denominadas pigmentos, de los cuales el más importante es la clorofila mientras que los demás actúan como pigmentos auxiliares. La característica molecular de los pigmentos que les permite absorber luz es la distribución de sus electrones en pares de manera alternada (resonancia) y en caso de la clorofila como ion central de la molécula.

Los cloroplastos deben su color verde a un pigmento denominado clorofila. Sin embargo, lo que en realidad existe en los cloroplastos es una mezcla de pigmentos representados principalmente por dos tipos de clorofila (clorofila a y clorofila b), por β caroteno y por xantofila. Todas estas sustancias presentan un grado diferente de solubilidad, lo cual permite su separación cuando una solución de la misma asciende por capilaridad por una tira de papel poroso (papel de filtro), ya que las más solubles se desplazarán a mayor velocidad, pues acompañarán fácilmente al disolvente a medida que éste va ascendiendo. De esta forma, al cabo de cierto tiempo, a lo largo del papel de filtro se irán situando los distintos pigmentos en forma de bandas coloreadas, tanto más desplazadas cuanto más solubles sean los pigmentos a que pertenecen y tanto más anchas cuanto mayor sea la abundancia de estos en la mezcla.

Cromatografía en Papel:

Es básicamente una cromatografía de reparto, donde la fase estacionaria es el agua retenida (absorbida) entre las fibras de la celulosa de una hoja de papel. La fase móvil suele ser un disolvente orgánico o una mezcla de disolventes. Esta cromatografía se puede llevar a cabo en sentido ascendente. Se sumerge en el recipiente que contiene la fase móvil. Esta ira ascendiendo por la capilaridad generada por la estructura fibrosa del papel. En la separación de solutos va a influir decisivamente el tamaño de la mancha. Sera el flujo ascendente de la fase móvil, el que alcanzara los solutos presentes en dichas zonas, desplazándolos en mayor a menor medida, dependiendo del particular coeficiente de reparto de cada soluto.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materiales de Laboratorio

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Vasos de precipitados de 50 mil

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Fenolftaleína

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Placas Petri

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Conector

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Elodea sp.

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Beaker

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Hojas violetas y verdes

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Bencina

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Papel filtro

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Pipetas de 20 ml

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Solución de NaOH 1N

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Embudo

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Bombilla

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Soporte

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Agua

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Mortero

PROCEDIMIENTOS: A. Producción de CO2. 

Colocar en un beaker de 50 ml. De solución de NaOH 1N.

 Añadir unas gotas de fenolftaleína (2 a 3).  Colocar un pipeta y soplar  Anotar los resultados.

H2CO3+ 2 NaOH ---> Na2CO3 + 2 H2O

B. Medición de la fotosíntesis. El proceso de la fotosíntesis puede medirse por el consumo de agua, energía, CO2 o la producción de O2, H2O y azúcar. La manera más efectiva de realizar la medición es constatando la liberación de oxígeno. Procedimiento.  Instalar la campana de medición colocando las ramas de Elodea sp. Recién cortadas, asegúrese que los cortes estén frescos.  Colocar la Elodea sp. En el beaker y llenar con agua.  Colocar dentro del beaker el embudo de manera que la boca de este coincida con el fondo del beaker.  Conectar el pico del embudo con la pipeta y en el extremo libre de la pipeta colocar la bomba.  Llevar el agua hasta un nivel y anotar la hora.  Esperar 1 hora y anotar el desplazamiento del agua.  Determinar la velocidad del desplazamiento.  Anotar las observaciones.

Fórmula para hallar la velocidad de la fotosíntesi

C. Separación de pigmentos Fotosintéticos por Cromatografía de papel     

Moler en el mortero hojas Violetas y verdes con alcohol y bencina. Filtrar las separaciones. Colocar el filtrado en una placa Petri. Colocar dentro de cada placa un cartucho de papel filtro. Observar y dibujar la distribución de los diferentes pigmentos al final de la cromatografía.

RESULTADOS Y DISCUSIONES

A) Producción de CO2 Tenemos una solución de hidróxido de sodio (NaOH) con una coloración rojo grosella; debido a la fenolftaleína (indicador de bases). Con una pipeta soplamos, al soplar expulsamos CO2, pero no solo ese compuesto, sino también vapor de H2O, que al combinarse en la pipeta, se produce el ácido carbónico H2CO3. Este es un ácido débil debido a que es fácil arrancar un ion cargado positivamente H+.

CO2+ H2O  H2CO3

(PIPETA)

Luego cuando este llega repetidas veces en la solución de hidróxido de sodio (NaOH) poco a poco va cambiando de color, hasta tornarse un rosado pálido, es así cuando la mezcla ha sido neutralizada NaOH + H2CO3 Na2CO3 + H2O (VASO)

Cuando el CO2 con el H2O se combina, a esto se le llama reacción de síntesis porque sintetiza una nueva sustancia (H 2CO3), con diferentes características a las anteriores.(L.Carrasco, L Castañeda)

B) Medición de la fotosíntesis

Hay una diferencia de volumen pues el espacio vacío de la bureta ha desplazado el agua contenida en ella y esto debido a que hay presencia de oxígeno. En el experimento de la fotosíntesis, la ecuación indica que el proceso puede medirse por el consumo de CO2, H2O y energía o por la producción de oxigeno, agua o azúcar tal como lo indica el autor (Richart y Wintson ) en su libro botánica . En este caso hacemos una demostración de la rapidez de la fotosíntesis con la elodea, al cortar el tallo de esta planta y sumergirla en agua, los extremos cortados emiten burbujas desplazando e l agua así mediremos la tasa de la velocidad de reacción de la fotosíntesis midiendo la diferencia de desplazamiento del agua en la buretaEi:entre Ti: 8:42 am 8ml la diferencia de tiempo.

Tf: 9:45 am

Ei: 7,6 ml

∆ e=4 ×10−7 ∆ t=63 mi n

Este análisis de burbujas son de aire disuelto en el dar un grado más meter una astilla punto brotara una llama efectivamente

gas demuestra que las oxigeno mezclado con agua .Sugerencia para de certeza se puede de madera con un incandescente y indicando que hay oxigeno.

El método más útil para medir la fotosíntesis en los vegetales es encerrar una planta en una cámara de cristal o de plástico a la luz. El aire atraviesa rápidamente la cámara que mide el volumen y contenido de CO 2 del aire entrante y del saliente para obtener por substracción, la absorción del CO 2. O bien el aire circula desde una cámara hermética y atreves de un medidor de CO2. Así mismo la eficiencia de la fotosíntesis puede ser variada por la o intensidad de la luz, la T , concentraciones de CO 2 u otros fotones como lo precisa Adams en su libro Las plantas: Introducción a la botánica.

C) Separación de pigmentos por cromatografía La separación de los pigmentos fotosintéticos mediantes cromatografía sobre papel filtro, se a través de un mecanismo de adsorción física (fenómenos superficial diferente de absorción) donde se establece una serie de equilibrios de absorción – desorción que dependen de la polaridad de cada pigmento y del tipo de fuerzas intermoleculares que pueden establecer con los hidróxidos libres con la celulosa del papel y con la estructura disolvente de la fase móvil. Un extracto de alcohol y bencina de hoja verde o roja, es una solución que contiene varios pigmentos que actúan de distintas formas debido a su solubilidad con los componentes de las soluciones. En el primer caso observamos pigmentos de la hoja verde, como: -

-

-

Las xantofilas: Contienen oxígeno, además de carbono e hidrogeno; y por consiguiente no son hidrocarburos, algo característico de este pigmento es que se disuelve con facilidad en alcohol etílico y debido a esta solubilidad y la velocidad con la que se da. Se muestra en la parte superior del papel filtro La clorofila “b”: Esta se disuelve en bencina, teniendo como composición C55H70O6N4Mg. Expresa un color más intenso debido a la concentración en las hojas verdes. La clorofila “a”: Esta se presentó en la parte inferior del papel filtro debido a su baja concentración y su reacción con la solución, su composición es C55H72O5N4Mg.

En el segundo caso observamos los pigmentos de hoja roja, tales como: -

-

Las xantofilas :Se observaron en el nivel superior , debido a su eficiente solubilidad con el alcohol , por ser polar ascendió más rápido Al igual que en caso anterior la clorofila “a” y “b”, encontrándose en menor proporción en este tipo de hoja; se absorbió en segundo y tercer lugar. El Caroteno : en la parte inferior se observó la coloración rojo – guinda , debido a su gran concentración ; que es quien le da el color característico , dicho pigmento se solubiliza en bencina debido a su

composición de carbono e hidrógenos, siendo un hidrocarburo(C 40H56). Dichas afirmaciones también la dan J. Pulgar Vidal.

PRIMER CASO

SEGUNDO CASO

Xantofil a Clorofila Clorofila a

Xantofil a Clorofila “a” y “b”

Carote

CONCLUSIONES

 Se logró demostrar que el CO2 y el vapor de agua que eliminamos por medio de la respiración ; puede neutralizar una solución básica, ya que transforma en la bureta un compuesto acido.La reacción de neutralización se da para la formación de un producto estable, como una sal y agua.  La liberación de oxigeno ocurrido en la bureta, indica que este es uno de los productos que el proceso de la fotosíntesis elimina generando presión sobre el agua, haciendo también que el volumen del agua disminuya. Otro factor importante que influyo y limito en la velocidad de la fotosíntesis fue la intensidad de la luz , si esta hubiera sido mayor ,se hubiera producido más oxigeno ; por lo tanto más presión , el volumen de agua hubiese disminuido.  La cromatografía sobre papel, mono o bidimensional o tridimensional es una técnica útil para separar los pigmentos de las plantas en forma rápida y sencilla. Se consiguen separaciones adecuadas con recorridos cortos de disolventes. Esto es una ventaja, ya que los pigmentos son lábiles y rápidamente se transforman en derivados. Esta conversión puede demostrarse repitiendo la experiencia a la luz, o bien exponiendo primero el papel manchado durante unos minutos a la plena luz del sol. Los cloroplastos son integrantes extremadamente importantes en la célula ya que se lo encuentra en plantas vasculares contienes los dos pigmentos verdes, clorofila a y clorofila b y dos pigmentos anaranjados y o amarillos, caroteno y xantofila , y estos cuatro pigmentos deben estar presentes para que se pueda llevar a cabo la fotosíntesis .

BIBLIOGRAFÍA: 

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