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INTRODUCCIÓN

Por diversas razones el proceso fotosintético es considerado como una de las funciones más importantes realizadas por los seres vivientes. En primer lugar, permite la producción de sustancias nutritivas que aportan cerca del 100% de los alimentos en las cadenas tróficas; aportan el oxigeno necesario para realizar el proceso respiratorio; eliminan de la atmosfera el CO₂, que es un gas de invernadero; asimismo, se considera que la fotosíntesis y sus productos de desecho han modelado las formas de vida en nuestro planeta.

El proceso de fotosíntesis es realizado en varios de los reinos en que se dividen los sistemas vivos, siendo el más conocido el realizado por los organismos del reino Plantae, aunque algunas especies del reino Monera, así como del Protoctista también son capaces de realizar esta función.

En los organismos eucariotas la fotosíntesis se lleva a cabo en los cloroplastos, organelos de doble membrana que en su interior almacenan la clorofila, sustancia verde que es capaz de transformar la energía luminosa proveniente del sol en energía química, utilizable por los sistemas vivos. Asimismo, el cloroplasto contiene todas las enzimas necesarias para sintetizar glucosa a partir de bióxido de carbono y agua, empleando la energía química obtenida de la luz para ensamblar dicha molécula como se muestra en la siguiente formula general

Como se puede ver, se produce oxigeno molecular (O₂) como sustancia de desecho; y literalmente la planta arroja este producto a la atmosfera, el cual queda a disposición de los organismos de respiración aerobia. El porcentaje de oxígeno atmosférico, de 18%, permanece virtualmente constante a través del tiempo gracias a la actividad fotosintética.

Por otro lado, la síntesis de glucosa permite a los organismos que realizan la fotosíntesis transformarla a través de diversos procesos metabólicos en las macromoléculas necesarias para su existencia: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Los heterótrofos, al consumir directa o indirectamente fotosintéticos, son capaces de reorganizar la materia así obtenida en la materia que ellos requieren para crecer y realizar sus funciones. De este modo, los fotosintéticos son la base nutricional de la mayoría de los ecosistemas.

En la reacción de fotosíntesis participan diversos factores que influyen en el proceso: la temperatura, la disponibilidad de agua y bióxido de carbono son algunos de los más importantes.

OBJETIVOS

- Demostrará la influencia del CO₂ en la fotosíntesis

- Relacionará los desechos del proceso de fermentación con el proceso de fotosíntesis.

- Comprenderá la relación que existe entre diversos procesos realizados por los sistemas vivos.

MATERIAL

1 Campana de vidrio

4 tubos de ensayo de 150 x 20 mm.

1 gradilla

1 probeta 100 ml.

1 matraz 250 ml.

1 balanza eléctrica

1 rollo de papel aluminio

400 ml. de jugo de uva

Levadura de cerveza

40 semillas de soya

1 Caja Petri

1 Paquete de algodón

Vaselina

MÉTODO

Esta actividad está considerada para realizarse en 3 sesiones; pero una semana antes de iniciarla, es necesario que cada equipo ponga a germinar las semillas de soya en una caja Petri con algodón húmedo. La cantidad de agua que se agregará al algodón será de 20 ml.

Una semana después de sembradas, y una vez que las semillas ya han germinado, se procede a montar el experimento, repartiendo entre los equipos los siguientes lotes:

Puesto que ya hemos demostrado que durante la fermentación (Práctica de Fermentación de este mismo Paquete) se produce CO₂, estamos seguros de que la cantidad de bióxido producida es proporcional a la cantidad de jugo y levadura en fermentación. De este modo, el lote 1 producirá menos bióxido que los otros cinco; asimismo, el lote que mayor cantidad de CO₂ presentará será el 6, siendo los otros cuatro lotes de valores intermedios.

A continuación se explicará el procedimiento en dos fases:

Fase 1. Preparación del fermentado o fuente de CO₂

1. Colocar la cantidad de jugo de uva indicado en cada uno de los tubos de ensayo grandes.

2. Agregar en cada uno de los 4 tubos la levadura de cerveza indicada (el papel aluminio servirá a manera de recipiente para colocar la levadura tanto sobre la balanza como para agregarla en los tubos), y agitar.

Fase 2. Montaje Plántulas – Fuente de CO₂

1. Colocar sobre una mesa del anexo del laboratorio la caja Petri con las 40 plántulas derivadas de las semillas que se pusieron a germinar la semana anterior (probablemente no germinen todas, lo cual no es de gran importancia si la mayoría sí lo hace). Regarlas con 10 ml. de agua de la llave. Marcarlas para establecer una numeración fija reconocible y medir su longitud inicial. Elaborar un cuadro de resultados como el que sigue:

2. Colocar la gradilla con los tubos de fermentación (fuente de bióxido de carbono) junto a la caja Petri.

3. Cubrir el sistema Caja Petri – Fuente de CO2 con la campana de vidrio y sellarla a la mesa con vaselina.

La siguiente clase (sesión 2) se debe renovar la fuente de bióxido de carbono siguiendo las instrucciones de la Fase I, regando las plántulas y sellando nuevamente al final la campana. A la siguiente clase (sesión 3) se vuelven a medir las plántulas, agregando la longitud final en el cuadro de resultados 1. Después de calcular el promedio de crecimiento, elaborar un cuadro de resultados 2 entre todos los equipos:

4. Graficar cantidad de jugo fermentado (cantidad de CO₂) contra crecimiento:

BIBLIOGAFÍA

Campbell, Neil A. et al. Biología. Conceptos y relaciones, Prentice Hall, México, 2001.

Curtis, Helena. et al. Biología, Editorial Médica Panamericana, España, 2000.

Solomon, Eldra P. et al. Vida. La Ciencia de la Biología, Ed. Médica Panamericana, México, 2002

Vázquez B. L. A. y Héctor Rivera V. Biología III. CCH – Sur, 2005