BIOLOGÍA BÍOINGENIEROS

FUNDAMENTOS DE BIOLOGÍA

2016

TRABAJO PRÁCTICO DE LABORATORIO N° 3

FOTOSÍNTESIS

TRABAJO PRÁCTICO DE LABORATORIO N° 3

FOTOSÍNTESIS

OBJETIVOS

• Comprender la importancia biológica de la fotosíntesis y los principales mecanismos del

proceso fotosintético.

• Analizar la importancia de la energía lumínica y de los pigmentos en el proceso fotosintético.

• Identificar los productos de la fotosíntesis en órganos de reserva.

Temario que el alumno debe conocer: Fotosíntesis. Organismos fotosintéticos. Captación de la energía luminosa. Cloroplastos: estructura y

función. Fotosistemas. Etapas de la fotosíntesis.

PRÁCTICO DE LABORATORIO

Actividad 1: Extracción, separación y diferenciación de pigmentos fotosintéticos.

Los pigmentos fotosintéticos son solubles en solventes orgánicos, pudiendo extraerse

simultáneamente todos ellos de la hoja y realizar con posterioridad una separación de los mismos

mediante su corrida diferencial en un medio adecuado para tal fin.

En la siguiente experiencia se extraerán los distintos pigmentos liposolubles presentes en hojas

frescas de plantas usando como solvente extractante alcohol etílico. Posteriormente, mediante una

técnica sencilla de cromatografía en papel, usando también alcohol etílico como solvente de corrida, se

procederá a la separación y diferenciación de los distintos pigmentos presentes. Dichos pigmentos

aparecerán en el cromatograma a diferentes alturas.

MATERIALES:

Hojas frescas con distintos pigmentos.

Alcochol 95°

Tizas blancas enteras

CaCl2 anhidro

Arena lavada

Mortero

Tubos capilares

Erlenmeyer

a) Extracción de pigmentos:

1. Tomar las hojas, descartar las nervaduras. Cortarlas en partes pequeñas y machacarlas en el mortero

agregando arena lavada y 20 ml de alcohol 95° de manera de obtener un extracto.

2. Filtrar el extracto. Agregarle al filtrado una pizca de cloruro de calcio anhidro para extraer el agua.

Figura 1. Extracción de pigmentos

b) Separación de pigmentos:

1. En rectángulos de papel de filtro, sembrar con un tubo capilar, el extracto de pigmentos a 2 cm del

extremo del papel (línea de siembra), dejando secar cada gota antes de agregar la siguiente. Realizar el

mismo procedimiento en una tiza de color blanco (Fig. 2).

2. Se coloca el rectángulo de papel de filtro doblado por la mitad formando un ángulo, en un vaso de

precipitado o una placa de Petri conteniendo alcohol de modo que éste apenas toque el papel, sin llegar

a la línea de siembra. Colocar la tiza en forma vertical dentro de un erlenmeyer con alcohol, de manera

que éste quede por debajo de la línea de siembra (Fig. 3).

3. Dejar correr hasta que el solvente llegue a 1cm del extremo superior del rectángulo de papel y la tiza.

Retirar ambos y dejar secar. Esquematizar lo observado en cada caso colocando referencias.

Figura 2. Siembra del extracto en papel de filtro y tiza.

Figura 3. Desarrollo de la técnica cromatográfica.

Actividad 2: Consumo de CO2 durante la fotosíntesis. MATERIALES

Probeta

Tubos de ensayo

Pipeta

Azul de Bromotimol

Bolsa negra

Plantas de elodea

Gradilla

1. En una probeta de 50 ml colocar 1 ml de solución de azul de bromotimol y llevar a 50 ml con agua

corriente. El azul de bromotimol es un indicador de pH (pH 7,6 azul; pH 6 verde-amarillento).

2. Colocar 10 ml de esta solución en un tubo de ensayo que será el testigo azul.

3. A la solución remanente de la probeta, insuflarle aire con una pipeta hasta que el indicador de pH,

vire desde el azul al verde-amarillento.

4. Repartir la solución de color verde-amarillento en tres tubos de ensayo.

5. Uno de ellos será el testigo verde-amarillento; a otro tubo colocarle una ramita de elodea y llevarlo a

la luz durante 40 minutos y al tercer tubo colocarle una ramita de elodea y taparlo con la bolsa negra

durante 40 minutos.

6. Al cabo de este tiempo, sacar las ramas de elodea de ambos tubos de ensayo. Observar y comparar

los colores de los testigos. Anotar las observaciones.

Actividad 3: Observación de estomas en lirio. En una hoja de lirio realizar un corte en “V” del epitelio. Desprender el tejido con una pinza y colocarlo

en un portaobjetos, agregar una gota de agua. Tapar con un cubreobjetos y observar. Reconocer la

presencia de estomas.

Actividad 4: Identificación de productos de la fotosíntesis: almidón. La glucosa es el producto directo de la fotosíntesis, pero no permanece como tal, sino que a

medida que se forma, se sintetiza almidón el cual es el material de reserva energética de los vegetales y

se almacenan en los amiloplastos. Estos son plástidos especiales que reservan almidón en los tejidos no

fotosintéticos, tienen forma muy variada, esféricos, ovales, alargados (en forma de fémur).

Normalmente muestran una deposición en capas alrededor de un punto, el hilo, que puede ser céntrico

o excéntrico, cuando hay más de un hilo se forman granos compuestos. El almidón es un polisacárido

de origen vegetal formado por dos componentes: la amilosa y la amilopecina. Es una importante

reserva en las plantas y para los seres humanos constituyen una de las principales fuentes de energía.

Para reconocer el almidón se usa una solución de yodo en ioduro de potasio denominada lugol, de

color amarillo, que en contacto con el mismo vira al azul-negro debido a la adsorción o fijación del iodo

por parte del almidón.

MATERIALES:

Papa

Arroz

Banana

Solución de lugol

Microscopio

1. Cortar un trozo de papa y frotarla sobre un portaobjetos, colocar una gota de solución de lugol,

observar al microscopio con 40x. Esquematizar.

2. Preparar solución de arroz colocando los granos de arroz en agua tibia hasta obtener una solución

opalescente. Colocar una gota de la solución de arroz en portaobjeto, agregar una gota de solución de

lugol. Observar y anotar los resultados.

3. Raspar una pequeña cantidad de tejido de la superficie de la banana y dispersar sobre un

portaobjetos. Agregar una gota de lugol y cubrir con un cubreobjetos. Observar con objetivo de 40x.

Dibujar y comparar estas observaciones con las realizadas en el preparado de papa.

TRABAJO PRÁCTICO DE AULA:

FOTOSÍNTESIS

1) En relación con la figura adjunta, responda las siguientes preguntas:

¿Qué orgánulo representa la figura? Nombre los componentes o estructuras señalados con

números. ¿Se encuentra en células animales? ¿Y en procariotas?

2) ¿A qué fenómeno corresponde el siguiente esquema? ¿Cómo está relacionado dicho

fenómeno con la fotosíntesis? Coloque los nombres correspondientes según su conocimientos

sobre el tema.

3) Coloque los nombres correspondientes en el siguiente esquema, explicando lo que está

representado en el mismo.

2) ¿Mediante qué reacción se produce O2 molecular a partir de H2O?

4) ¿Mediante qué reacción se produce O2 molecular a partir de H2O? ¿Qué función cumple

esta reacción? ¿Qué destino tiene el O2 producido?

5) Este esquema representa un tilacoide: ¿puede decir, en relación al esquema, si son ciertas las

siguientes afirmaciones? Justificar las respuestas.

a. El esquema representa el estroma del cloroplasto.

b. Los números 1 y 2 marcan la posición de los fotosistemas.

c. El apartado correspondiente a los puntos 5 y 6 indica que ahí se realiza la fotólisis del agua.

d. Los números 3 y 4 representan ADP y ATP. Se refiere entonces a un proceso realizado por

la ATP sintetasa.

e. Los números 7 y 8 representan NAD+ y NADH.

6) ¿Cómo se establece un gradiente protónico a través de la membrana tilacoidal? ¿Cómo se

traduce esto en la síntesis de ATP? Explíquelo describiendo lo que sucede en el siguiente

esquema.

7) ¿Cómo se utilizan el ATP y el NADPH durante la fotosíntesis?

Ubíquelos correctamente en el siguiente esquema. ¿Cuál es el nombre de esta vía metabólica?

¿En qué lugar se lleva a cabo?

8) Justifique la veracidad o falsedad del siguiente enunciado: “Durante la fase clara se libera O2

a partir del CO2 por medio de reacciones químicas que requieren ATP”.

9) ¿Qué hipótesis representa el siguiente esquema? Ensaye una explicación de la misma.

PREGUNTAS DE OPCIÓN MULTIPLE (justificar la respuesta elegida)

1- La incidencia de luz sobre la clorofila provoca que ésta:

a- se hidrolice liberando su cola de fitol

b- libere electrones

c- libere oxígeno al medio

d- capte electrones

e- libere dióxido de carbono del medio

2 - ¿Cuál de las siguientes parejas: proceso/localización no se corresponde:

a- reacción lumínica / grana

b- cadena de transporte de electrones /membrana tilacoide

c- ciclo de Calvin / estroma del cloroplasto

d- doble membrana del cloroplasto /ATP sintetasa

3- La clorofila II conocida como clorofila P680 es reducida por los electrones provenientes del:

a- Fotosistema I

b- Fotosistema II

c- Agua

d- NADPH

e- NADP

4- ¿Cuántas vueltas del ciclo de Calvin son necesarias para producir una molécula de glucosa?

a- 1

b- 2

c- 3

d- 5

e- 6

BIBLIOGRAFÍA

Alberts, B et al; (2008) Biología Molecular de la Célula. 5ta Edición. Ediciones Omega S.A. Barcelona. Campbell, N; (2007) Biología. 7ma Edición. Ed. Médica Panamericana. Lodish, et al; (2005) Biología Celular y Molecular. 5ta Edición. Ed. Médica Panamericana. SITIO WEB: www. http://genomasur.com/lecturas/Guia08.htm