Practica_7

LABORATORIO DE BIOLOGÍA CELULAR.
PRÁCTICA 7.
MEDICIÓN DE LA FOTOSÍNTESIS Y FACTORES QUE LA AFECTAN.
OBJETIVO.
Cuantificar, ya sea en forma relativa o con mayor precisión, la intensidad del proceso fotosintético.
INTRODUCCIÓN.
Los cambios de pH en el medio ambiente de una planta acuática constituyen un buen
índice para medir la intensidad de la fotosíntesis de esas especies; esto se logra al compararlos
con series de soluciones tampón de pH conocido, o determinando variaciones del color de un
indicador, o midiendo en un colorímetro.
Otro método fácil y demostrativo es aquel que emplea discos de hojas infiltrados con
bicarbonato de sodio, donde la asimilación del CO2 determina una disminución en la densidad de
los discos por lo cual ascienden a la superficie y así da una medida indirecta del proceso.
Entre los factores del medio, que influyen en el proceso, se estudiará la luz, la
concentración de CO2 y la temperatura, por incidir directamente en la fotosíntesis.
DESARROLLO EXPERIMENTAL.
I.
Determinación indirecta del CO2 fijado por una planta acuática
Materiales:
Por equipo:
- 3 tubos de ensayo.
- 2 ramillas de elodea de igual tamaño.
- Lámpara de 75W.
- Gradilla de tubos.
- Pipeta Pasteur
- Papel aluminio o caja negra.
- Papel pH de 0-14.
- Solución de azul de bromotimol al 0.1 % con gotero.
- Lápiz de cera o etiquetas.
a. Llene 3 tubos de ensayo con agua de charca o potable hasta un tercio del borde y agregue
gotas de azul de bromotimol hasta que, después de agitar, el color azul permanezca. A dos de
los tubos haga llegar aire expirado por medio de una pipeta Pasteur hasta que el color pase de
azul a amarillo; determine el pH con papel indicador.
1
b. Introduzca en cada uno de los tubos amarillos una ramita de elodea que presente su extremo
c.
apical intacto, envuelva un tubo con papel aluminio o déjelo en oscuridad. Deje el otro tubo con
planta y aquél sin planta a la luz del sol o de una lámpara de 75W. Espere unos 45 minutos
hasta que note algún cambio en el tubo con planta expuesto a la luz. Observe el tubo que
quedó en oscuridad y compare los 3 tubos. Determine nuevamente el pH en cada tubo con
papel indicador.
Anote sus resultados:
CUADRO 1. Determinación indirecta de la ocurrencia de fotosíntesis en elodea.
Tratamiento
Planta en luz
Planta en oscuridad
Control (sin planta)
Color de la solución
Inicial
Final
pH de la solución
Inicial
Final
Actividades
1.
2.
3.
¿Por qué la solución cambió de color en el tubo con planta expuesta a la luz?
¿Qué está ocurriendo en el tubo con planta en oscuridad?
Explique los cambios de pH detectados. Recuerde que el azul de bromotimol es un indicador
de pH que va de 6.0 a 7.6 (azul y amarillo respectivamente).
II.
Medición de los micromoles de CO2 consumidos en la fotosíntesis
Materiales:
Por equipo:
-
-
2 tubos de ensayo grandes (o frascos de 50 ml).
3 vasos de 50 ml.
Bureta con soporte.
2 pipetas.
Embudo pequeño para llenar la bureta.
General:
-
-
Palangana o estanque con elodea.
Solución de NaOH al 0.04 %.
Solución de fenoftaleína al 0.5 % con gotero.
Lámpara de 75W.
Papel aluminio o caja negra.
a. Saque una alícuota de 10 ml de agua del estanque donde se encuentran las plantas,
agregue una gota de fenoftaleína al 0.5 % y titule gota a gota con el NaOH contenido en
una bureta, agite bien el vaso después de cada gota.
b. Continúe así hasta la aparición de un color rosado, agregue otra gota más para permitir
que el rosado permanezca. Anote el número de mililitros de álcali usados para llegar a este
punto; dicha cantidad equivale al ácido carbónico que hay en 20 ml de agua; esta medición
corresponde al control.
2
c. Llene 2 tubos de ensayo con el agua del estanque e incorpore en cada uno una ramilla de
elodea de igual tamaño, deje uno a la luz y el otro en oscuridad. Al cabo de dos horas titule
del mismo modo una alícuota del tubo en oscuridad y otra del tubo a la luz. Anote el
número de mililitros gastados en cada caso.
Actividades.
1.
2.
Compute el número de micromoles de CO2 de cada muestra multiplicando por 10 el número de
mililitros de NaOH gastados en la titulación, ya que cada mililitro de la solución de NaOH al
0.04 % recién preparada puede combinarse con 10 μmoles de CO2.
Anote los valores de sus mediciones de titulación en el Cuadro 2, teniendo en cuenta que el
número de μmoles de CO2 en el control equivale a la cantidad inicial de este gas en el agua al
comenzar el experimento; la disminución equivale entonces a la cantidad usada en el proceso
de fotosíntesis.
CUADRO 2. Magnitud de la fotosíntesis en ramillas de elodea.
Condición
Cantidad de CO2 presente
(μmoles)
Cantidad de CO2 usado en la
fotosíntesis (μmoles)
Luz
Oscuridad
3. ¿Cuál es la medición del tubo mantenido en oscuridad? ¿Por qué?
III.
Efecto de la luz, el CO2 y la temperatura en la fotosíntesis
Materiales:
Por equipo:
-
-
12 tubos de ensayo.
4 gradillas para tubos.
4 vasos de 250 ml.
Vaso de 500 ml.
Mechero con rejilla y trípode.
4 termómetros.
Lápiz de cera o etiquetas.
Hielo.
General:
-
-
Fuente con ramillas de elodea.
Lámpara de 100W.
Filtros de celofán: azul, verde y rojo.
Soluciones de KHCO3 al 0.1, 0.3 y 0.5 %.
3 pipetas de 10 ml.
a. El efecto de los factores propuestos en el proceso fotosintético puede medirse utilizando el
método de los micromoles de CO2 consumidos, o el método del burbujeo. Para este último
introduzca una ramilla de elodea con el borde recién cortado hacia arriba en un tubo de
ensayo con agua (Fig. 1).
3
b. Cuente el número por minuto de burbujas que salen del tallo al iluminar las plantas con una
lámpara de 100 W ubicada a 30 cm de distancia, deje que se regularice el burbujeo 5
minutos antes de contar.
Fig. 1. Ubicación de la ramilla de elodea en el tubo.
c. Efecto de la intensidad luminosa: coloque tubos con elodea a 60, 30 15 y 5 cm de la fuente
luminosa y cuente el número de burbujas/min (haga 3 repeticiones).
d. Efecto de la calidad de la luz: coloque la lámpara a 30 cm de los tubos con elodea y
e.
f.
g.
antepóngale primero el filtro azul, después el verde y finalmente el rojo. Deje 15 min en cada
condición antes de medir el burbujeo.
Efecto de la concentración de CO2: coloque ramillas de elodea en tubos con agua recién
hervida y enfriada, solución KHCO3 al 0.1 %, solución KHCO3 al 0.3 % y solución de KHCO3 al
0.5 %; espere 15 min y mida el burbujeo.
Efecto de la temperatura: use tubos con agua a 5°C, 15°C, 30°C y 50°C, en cuyo interior se
colocan las ramillas de elodea y haga la medición como en los casos anteriores (a 30 cm).
Para mantener las temperaturas prepare un sistema de baño María depositando los tubos
dentro de vasos con agua a la temperatura adecuada o hielo, contrólela con el termómetro
introducido en cada tubo de ensayo.
Efecto del factor tiempo en la temperatura: coloque tubos con elodea en agua a 25C y 40°C y
haga 3 lecturas de 1 min cada una con 15 min de intervalo entre ellas; cuide mantener las
temperaturas estables todo el tiempo.
Actividades.
1. Haga un gráfico (Fig. 2) con los resultados obtenidos con cada factor respecto a la intensidad
2.
3.
de la fotosíntesis, colocando la intensidad de fotosíntesis, expresada en número de
burbujas/min, en la ordenada y el factor estudiado en el eje de la abscisa.
¿Cómo actúa cada uno de los factores estudiados en el proceso fotosintético?
¿En qué consiste el principio de los factores limitantes?
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Fig. 2. Intensidad de la fotosíntesis de una ramilla de elodea mantenida en diversas
condiciones ambientales.
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