respiración aeróbica
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CENTRO DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA
FISIOLOGÍA POSCOSECHA DE PRODUCTOS
CUANTIFICACIÓN DE LA RESPIRACIÓN AERÓBICA POR EL MÉTODO COLORIMÉTRICO
INGENIERO AGR
OTILlO
ENTRO DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
DEPARTAMENTO DE FITOTECNIA
FISIOLOGÍA POSCOSECHA DE PRODUCTOS VEGETALES
PRÁCTICA
CUANTIFICACIÓN DE LA RESPIRACIÓN AERÓBICA POR EL MÉTODO COLORIMÉTRICO
Carrera:
INGENIERO AGROINDUSTRIAL 3er semestre
Elaboró:
OTILlO VÁZQUEZ MARTÍNEZ
Aguascalientes, Ags.
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ENTRO DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
FISIOLOGÍA POSCOSECHA DE PRODUCTOS
CUANTIFICACIÓN DE LA RESPIRACIÓN AERÓBICA POR EL
semestre
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Numero de alumnos por práctica:
Tres equipos, cada equipo de 4 personas
Introducción
El termino respiración se ha usado por el general de la gente, para indicar el
intercambio de gases entre los seres vivos y su atmósfera, concretamente el aspirar y
expirar el aire por parte del hombre y los animales. En forma más amplia, respiración se
define como la oxidación de sustancias orgánicas en el interior de las células vivas,
acompañada por la liberación de energía, con el fin de realizar las funciones vitales de los
organismos vivos.
La respiración celular consiste en una serie de reacciones para degradar los
carbohidratos que se produjeron y almacenaron la energía lumínica de la fotosíntesis, y
obtener energía química cuyo principal acarreador es el ATP, junto con el NADH y
NADPH. Es una cadena de reacciones ligada a todos los procesos celulares, consta de
muchos pasos donde los compuestos intermedios pueden ser punto de inicio para otros
procesos celulares. Un poco de energía se pierde como calor. La respiración aeróbica
puede representarse en la ecuación general siguiente:
Esta reacción es prácticamente opuesta a la de la fotosíntesis. También es
prácticamente igual a la de la combustión. La diferencia es que en la combustión la
energía se obtiene rápidamente, mientras que en la respiración la energía se obtiene
lentamente y a través de múltiples pasos que permiten su aprovechamiento en las
células.
Las reacciones que ocurren en la respiración se pueden dividir en varias etapas. La
primera se denomina glicólisis. En ella, la glucosa (6 carbonos) se divide en dos
moléculas de 3 carbonos hasta formar ácido pirúvico. No se requiere oxígeno, se realiza
en el citosol. En el proceso se utilizan dos moléculas de ATP y se producen 4, así como
también se producen dos moléculas de NADH. Sin embargo este camino no es de una sola
vía, muchos pasos son reversibles y los productos intermedios son puntos de partida para la
formación de muchos otros compuestos importantes.
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Posteriormente la degradación continúa a partir del ácido pirúvico, por medio del Ciclo
del Ácido Tricarboxílico o Ciclo de Krebs. Esta fase requiere de oxígeno. En este proceso se
puede tener la degradación completa, liberándose el carbono en forma de CO2. Se producen
también NADH y FADH2. Los productos intermedios pueden ser inicio para la formación de
otros compuestos esenciales para las plantas.
Por (ultimo se tiene el proceso denominado Cadena de Transporte de Electrones, en la
cual los electrones y sus iones de hidrógeno (del NADH producido anteriormente), pasan por
una serie de reacciones para ser aceptados por el oxígeno y terminar finalmente en forma de
agua, produciéndose en el proceso 36ATP. Propósito específico de la práctica
Calcular la cantidad de CO2 liberada y evaluar el proceso de la respiración durante la
germinación de semillas, mediante el método de precipitación con BaCI2 y titulación con
NaOH/HCI Criterios de desempeño
Calcular la cantidad de CO2 liberada para apreciar el proceso de la respiración durante
la germinación de semillas, mediante el método de precipitación con BaCI2 y titulación con
NaOH/HCI cuando:
• Tengas el conocimiento teórico del proceso básico de la respiración en células
vegetales.
• Tengas los reactivos y soluciones preparadas y el sistema de pre-germinado, con 36
horas de anticipación.
• Domines la técnica de titulación ácido-base con fenolftateina como agente marcador
visual.
• A partir del volumen de titulación obtengas la cantidad de miliequivalentes de CO2
desprendido por las semillas durante su germinación.
• Elabores un reporte completo. Resultados esperados. • Que puedas explicar químicamente las reacciones ocurridas al agregar BaClz y
fenolftaleína, así como el HCI.
• Que muestres gráficamente los resultados del efecto que tiene la temperatura sobre la
tasa respiratoria en las semillas.
• Que a partir de una mesa redonda de competencia discusión con tus compañeros de
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equipo definan una aplicación practica de esta metodología en el área agrícola o
agroindustrial.
b) Cuadro de disposición de desechos
Tipo de peligro Como evitarlo Como proceder en caso de accidente
Quemaduras de piel
por derrame del NaOH
o del HCl
Utilizar correctamente
la bata y los gogles
En caso de derrame químico sobre la piel
o la ropa, enjuague el área afectada con
suficiente agua y continúe por 10-15
minutos hasta que llegue ayuda
profesional.
Ingestión del NaOH o
del HCL
Pipetea utilizando los
émbolos.
Cerciórate de utilizar el
compuesto o fórmula
correcta.
No provoques vómito.
Para HCl administre algún antiácido y
acuda con el médico. Pon especial
atención en el grado de peligrosidad que
la etiqueta del recipiente anuncia . NO
regreses excedentes de reactivos al
envase original.; consulte a su instructor.
Al desechar cualquier reactivo consulte a
su instructor y siga cuidadosamente las
instrucciones.
Desarrollo de la Práctica a) Programa de actividades
Momento Actividad Duración (horas)
1 Imbibición de semillas 4
2
Colocación de semillas imbibidas en un
sistema hermético, suspendidas sobre una
solución de NaOH
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3 Preparación de reactivos y Titulación 2
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b) Dinámica
1. Coloca 50 ml de NaOH 0.2 N en cada uno de los 4 frascos de 500 cc y tapa
inmediatamente.
2. Pesa tres porciones de 10 g de semillas que hayan estado inmergidas en agua durante
una hora o más y coloca cada porción en un saquito de manta de cielo o gasa que se
suspende del tapón del frasco por medio de un cordel, de modo tal que la semilla no esté
en contacto con el NaOH (ver figura 1). Un frasco debe quedar sin semilla. Coloca los
otros tres frascos a diferentes temperaturas (5, 25 Y 400 C). El frasco de 25°C puede estar
dentro del ambiente, al igual que el frasco sin semilla (ver secuencia de imágenes)
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3. A las 36 horas extrae las semillas y tapa rápidamente. Titula para encontrar la cantidad de
CO2 respirado por las semillas. Para ello toma una pipeta y extrae 10 mi del NaOH de
cada uno de los frascos y colócalos en un vaso de precipitados de 50 mi, añade 5 mi de
solución de BaCl2 1 M, que precipitará el C02 absorbido por el álcali.; añade 3 gotas de
fenolftaleína que dará color rosa-violáceo, y titula con HCI 0.2 N hasta que desaparezca el
color (pH 8.5). Anota la cantidad de ácido necesario para ello.
4. Repite la titulación con cada uno de los frascos incluyendo al que carecía de semillas para
calcular el CO2 del ambiente que haya sido atrapado al cerrar el frasco.
5. Resta esta cantidad a la cantidad necesaria para cada uno de los tratamientos, y multiplica
por 5; obtendrá así la cantidad de HCI equivalente al C02 despedido por las semillas; en
cada uno de los frascos titula cada frasco por duplicado.
6. Reporta.
2. e) Materiales y reactivos - 4 frascos de 500 ml con tapón de hule
- 4 vasos de precipitados de 50 mI.
- 1 probeta de 25 mi
- 1 bureta de 25 mi
- 2 pipetas de 10 mi
- Algodón
- Refrigerador
- Fenolftaleína al 1 % en etanol al 60% - Estufa incubadora
- Manta de cielo o gasa
- Cordón de hilo
- 30 g semillas de chícharo o frijol
- BaCI2
- NaOH
- HCI
Sistema de evaluación
La evaluación se basa en la asistencia obligatoria a la práctica y en la entrega individual de un
reporte escrito que deberá cumplir con las recomendaciones generales que en este manual se
proponen (Anexo 1)
En la sección de resultados:
1. Elabora una tabla que exprese la cantidad del HCI necesaria para titular el CO2 respirado
en 36 horas, en semillas germinando a diferentes temperaturas.
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2. Elabora una gráfica que exprese la cantidad de CO2 desprendido en 36 horas por las
semillas germinadas a diferentes temperaturas. Utiliza en el papel milimétrico anexo.
3. Cálculo de la cantidad de CO2 desprendido:
(N NaOH x V NaOH - N HCI x V HCI) meq CO2 = miligramos de CO2
4. Calcula la cantidad de CO2 desprendida en cada frasco, y anota tus resultados en forma de
tabla. CUESTIONARIO.
1 Explica químicamente las reacciones ocurridas al agregar BaCI2 y fenolftaleína, así como el
HCI.
2 Describe otro método para calcular la cantidad de C02 desprendida (u oxígeno consumido)
Por productos vegetales.
3 ¿Tiene su conclusión alguna aplicación a la práctica
agroindustrial?
4 Señala la diferencia entre respiración y foto respiración
La calificación del reporte será en base de 1 a 10 Y se evalúa otorgando valor proporcional a
las secciones de resultados, discusiones, conclusiones y cuestionario (2.5 puntos cada
sección) siempre y cuando el alumno cumpla con las normas y criterios generales de
evaluación (Anexo 2)
Bibliografía Rovalo M. M. Y Garcidueñas M.R. 1993 Fisiología: vegetal experimental.
Limusa, México.