Informe Práctica #3

Consumo de oxígeno durante la respiración de semillas de frijol y lombrices.

Actividad experimental 3

Grupo: 623

Héctor Hernández Zamorano

Adriana Sánchez Moya

Carlos Sotelo Espíndola

Oscar Tenorio Morales

Andrea Apac Ocampo

Planteamiento de las hipótesis:

Se puede relacionar con la fotosíntesis, más no es lo mismo. Toman oxígeno de la atmósfera y utilizan las reservas de hidratos de carbono para expulsar CO2 y H2O en vapor a la atmósfera permitiendo que las células obtengan ATP.

Observaremos la captura de O2 en las plantas por estomas. Su respiración es similar a la de los animales, se llevan a cabo a nivel celular. Creemos que tanto las lombrices como las plantas necesitan la misma cantidad de energía y oxígeno.

Introducción:
La respiración aerobia es realizada a nivel celular, por aquéllos organismos que pueden utilizar el oxígeno atmosférico en la combustión de moléculas como la glucosa, para la obtención de la energía que requieren las células. La energía que se obtiene de la respiración es "administrada" por una molécula conocida como ATP

La respiración celular tiene lugar en tres etapas (glucólisis, ciclo de Krebs y cadena respiratoria), y se lleva a cabo con la intervención de una estructura celular especializada: la mitocondria. En el laboratorio el consumo de oxígeno durante la respiración puede medirse empleando un dispositivo llamado espirómetro.

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 los gases dentro de él.

La utilización de respirómetros de distinto tipo, con el objetivo de realizar medidas directas y continuas de las tasas de consumo de oxígeno de distintas reacciones biológicas data desde aproximadamente 1908.  Afortunadamente desde esa época a la fecha, se ha logrado un perfeccionamiento tanto de los instrumentos y mecanismos como clarificación de los conceptos involucrados.  

A grandes rasgos, los instrumentos espirométricos pueden clasificarse en tres tipos:

• manométricos
• medición de niveles de oxígeno disuelto
• restitución de oxígeno consumido

Objetivos:

• Medir el consumo de oxígeno (velocidad de respiración) durante la respiración de semillas de fríjol y lombrices empleando para ello un dispositivo llamado espirómetro.
• Reconocer que todos los seres vivos necesitan consumir oxígeno para liberar energía.
• Reconocer que la respiración es similar entre en plantas y animales

Materiales:

3 matraces Erlenmeyer de 250 ml

3 tapones para matraz del No. 6 con una perforación del tamaño del tubo de vidrio

3 trozos de tubo de vidrio doblado en un ángulo de 90° (en forma de L)

1 regla milimétrica de plástico

1 probeta de 50 ml

1 pinzas de disección

1 pipeta Pasteur

Cera de Campeche

1 gasa

1 paquete de algodón chico

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

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)
5	1
10	1.2
15	1.4
20	1.6
25	1.8
30	2.0

Resultados:

-En el proceso de calentar el agua, hubo que cambiar este por que se dejó por mas tiempo del debido y al ser poca agua la que se puso a calentar esta evaporó parte de ella.

-Se hizo una repetición de la práctica durante el primer registro de tiempo/desplazamiento ya que no se siguieron las indicaciones correctamente.

-Posterior al error cometido se realizó de manera estricta respecto al procedimiento ya establecido y se logró la captura de los datos.

-Posterior a esto se llevó a cabo con exito los demas procedimientos y terminamos pront aun repitiendo dos pasos.

Discusión:

Identificamos que las plantas, al igual que los animales respiran y encontraremos cierta similitud entre ambos tipos de respiración, ya que en ambos casos la respiración la realizan las células, aunque los mecanismos desarrollados sean diferentes en los organismos.

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:

Los animales y las plantas llevan a cabo la respiración pero con diferentes mecanismos.

Se puede relacionar con la fotosíntesis, más no es lo mismo. Toman oxígeno de la atmósfera y utilizan las reservas de hidratos de carbono para expulsar CO2 y H2O en vapor a la atmósfera permitiendo que las células obtengan ATP.

Conceptos clave:

Respirómetro:

Es un dispositivo usado para medir la frecuencia respiratoria de diferentes organismos vivos al evaluar la relación entre el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono. Estos resultados permiten investigar y analizar cómo los diferentes factores afectan la respiración, tales como la edad, el género, o el uso de diversas sustancias químicas. Los respirómetros son diseñados para medir la respiración a nivel de un organismo como un todo (tal como una planta, animal o ser humano) o a nivel celular (mitocondrial).

Respiración como función general de los seres vivos:

El proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía. La respiración celular es una reacción exergónica, donde la energía contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para sintetizar ATP

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.

Conclusiones:

Esta práctica nos ayudó para resolver la duda que teníamos, nosotros creíamos que las semillas germinadas que estaban hervidas respirarán más, sin embargo  descubrimos que las semillas germinadas sin hervir son las que respiraron más ya que ellas estaban realizando el proceso de  mitosis que es la división celular; mientras que las que estaban hervidas consumían, al principio, más  oxígeno por la combustión y posteriormente morían, así que dejan de consumirlo. Las lombrices si consumían este gas pero más lentamente.

W de Gowin: