Fotosintesis, respiracion y fermentacion.

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Fotosintesis, respiracion y fermentacion.

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA FACULTAD DE INGENIERIA E.A.P AGROINDUSTRIAL Fotosíntesis, respiración y fermentación.CURSO:* Biología general.DOCENTE:* Biólogo Mg. Juan Carhuapoma Garay.CICLO:*IGRUPO:* “A”INTEGRANTES: Vega Viera Jhonas Abner Jair Aranda Tarazona Daniel Anthony Rodríguez Alvarado NUEVO CHIMBOTE – PERU
  2. 2. INTRODUCCION: La energía que posibilita la vida de la gran mayoría de los seres vivos en la tierra procede directa o indirectamente del sol, a través del proceso fotosintético; en líneas generales, éste consiste en la reducción del CO2 atmosférico por medio del H+ del agua obtenido con la energía proveniente de las radiaciones electromagnéticas del sol, así la planta almacena la energía electromagnética como energía potencial química en los compuestos orgánicos. En otras palabras, la fotosíntesis es un complejo proceso por el cual se produce materia orgánica a partir del CO2 y agua, en presencia de luz. La fotosíntesis es el método de nutrición utilizado por las plantas. Moléculas simples como el dióxido de carbono y el agua son utilizadas para construir azúcares complejos, utilizando para ello la energía proveniente del sol. Este proceso ocurre en los cloroplastos de las plantas que se encuentran principalmente en las hojas y partes verdes de los vegetales. Este proceso puede resumirse según la siguiente ecuación: CO2 + H2O Glucosa (azúcar) + O2 Luz & Clorofila Los compuestos carbonados ricos en energía obtenidos así son usados después como fuente energética por la propia planta y por otros organismos que son incapaces de sintetizar sus propios alimentos, pero sí pueden aprovechar la materia vegetal. Los aspectos energéticos de los alimentos adquieren especial importancia si se considera la ″vida” como una serie de transformaciones controladas, interrelacionadas y coordinadas, cuyo cese determina la muerte. La sustancia que absorbe la energía radiante que incide en la planta es la clorofila, molécula de pigmento incluida en el cloroplasto. Además de la clorofila, los cloroplastos contienen otros tipos de pigmentos accesorios denominados carotenoides y ficobilinas, que participan indirectamente en el proceso, absorbiendo luz de distintas longitudes de onda y conduciéndolas a los centros reactivos de los sistemas
  3. 3. fotosintetizadores. La velocidad de la fotosíntesis está determinada por la cantidad de luz disponible. La luz, a bajas intensidades, se transforma en factor limitante de la fotosíntesis, esto es, que la velocidad de todo el proceso está determinada por la proporción del suministro de energía lumínica. Cuando se llega a una cierta intensidad de luz, nuevos incrementos no tienen efectos en la liberación de oxígeno. Se dice, entonces, que el proceso está lumínicamente saturado, bajo las condiciones particulares del experimento. La velocidad de difusión del dióxido de carbono en las células puede también controlar la magnitud de todo el proceso fotosintético. Cuando el CO2 se transforma en factor limitante se puede llegar a la saturación lumínica en función de este. Si es así, al aumentar la concentración de CO2, éste dejará de ser limitante, y por lo tanto será posible incrementar la magnitud del fenómeno elevando la intensidad lumínica. Además de los factores externos que pueden limitar la velocidad de fotosíntesis (disponibilidad de CO2, intensidad de luz y temperatura), existen factores internos que actúan 15 también como tales, por ejemplo, la concentración de clorofila, el déficit de agua y el nivel de actividad de enzimas implicadas en el proceso.OBJETIVOS: Entender cómo ocurre la fermentación alcohólica a partir de distintos carbohidratos. Entender qué es la respiración celular, su importancia y los pasos principales de la misma Demostrar la producción de CO2 y la liberación de energía durante procesos oxidativoscomo la fermentación. saber la función de los cloroplastos y pigmentos en la Fotosíntesis. Deducir la importancia estos procesos para el funcionamiento de los organismos Conocer el proceso de la fotosíntesis. Deducir la importancia de la clorofila y de otros pigmentos en el proceso fotosintético.MARCO TEORICO: Fotosíntesis: Es un proceso anabólico y autotrófico primordial, del que depende la vida sobre la Tierra. Consiste en la conversión por los organismos fotosintéticos de la energía luminosaprocedente del Sol en energía eléctrica y después
  4. 4. en energía química. Esta energía será utilizada paraformar materia orgánica propia o biomasa (glúcidos) a partir de moléculas inorgánicas, como agua, CO2 y sales minerales. El O2 molecular, resultante de la ruptura de moléculas de agua queintervienen en el proceso, se desprende como producto de desecho. La materia orgánica y eloxígeno que fabrican las plantas, son elementos que utilizan los otros seres vivos como fuente deenergía y materia. En las células euarióticas tiene lugar en el cloroplasto. Respiración: es un proceso catabólico (oxidativo) que tiene como finalidad la obtención de energía. Se da en la mayoría de las células. Este proceso tiene lugar en las mitocondrias de las célulaseucariotas y en el citoplasma y mesosomas de las células procariotas. En la respiración celularaerobia la materia orgánica es completamente degradaba a materia inorgánica siendo el aceptor finalde los electrones es el oxígeno molecular. Fermentación: Es un proceso catabólico (oxidativo) en el que la oxidación de la materia orgánicano es completa y que se realiza sin la intervención de oxígeno molecular. Durante la fermentación, laenergía procede, igual que en la respiración celular aerobia, de las reacciones de oxido-reducciónhabidas durante el catabolismo de la glucosa, pero en la fermentación el aceptor final de electroneses una molécula orgánica.MATERIALES: Proporcionado por el laboratorio: 1. 3 microscopios boticos 2. Baño maría a 37°C 3. 3 pipetas Pasteur 4. 3 probetas de vidrio de 500ml 5. 3 aireadores 6. Balanza electrónica 7. Oxímetro 8. 3 placas Petri 9. 6 vasos de precipitación de 100ml 10. 3 pinzas de madera 11. 18 tubos de ensayo con tapón de eje
  5. 5. 12. 10 láminas y laminillas 13. Parafilm 14. 6 Erlenmeyer de 500ml 15. 3 mecheros 16. 6 tubos de ensayo 17. 6ml de felhing A 6ml de felhing B 18. 6 tapones de jebe para los Erlenmeyer 19. 150ml disolución de Ba(OH)2 c(n/z*) 0.1mol/1 20. Disolución de fenolftaleína en frasco con un gotero 21. Almidón 22. Alcohol 23. 150ml de sacarosa al 10% 24. 100ml de cultivo de levadura al 10% 25. 6ml de azul broma timol 26. 3 balones de vidrio de 250ml con su tapón de jebe 27. Cinta de PH Proporcionado por el alumno: 1. 10g semillas germinadas de gramínea 2. 30g de gramíneas germinadas y 30g de gramíneas sin germinar 3. 2 bolsitas de tela metálica o malla mosquitera chica de 20x10cm con tirita para ajustar 4. Macetero con una planta de geranio de hojas grandes y verdes, realizar el tapado de hojas 6 días antes de la practica (revisar procedimiento). 5. Papel aluminio 6. Toallas absorbentes 7. 5 ramas de elodea con su raíz (planta de acuario) 8. 1 fluorescente (traer solo para instalar) 9. Cultivo de anabaena (preguntar al profesor) 10. Manguera de venoclisis 11. Preparado de levadura(revisar procedimiento de fermentación) 12. 50g de levadura de cerveza deshidratada 13. 180g de azúcar rubia.MÉTODOS: Se utilizará la experimentación directa, acompañada de la observación y la deducción.
  6. 6. PROCEDIMIENTO:  Primeramente colocamos una hoja de geranio en un tubo de ensayo  Depositamos al fondo la plantaen el tubo de ensayo  Agregamos 10 ml de alcohol , agitamos, luego llevamos al mechero para el proceso exotérmico
  7. 7.  Agregamos agua destilada, luego sacamos la hoja del geranio Notamos que luego del calentamiento (mechero), el alcohol extrae los pigmentos del geranioUTILIZACION DE GAS CARBONICO EN LA FOTOSINTESIS  En 04 tubos de ensayo agregar 05 ml de agua destilada seguidamente agregarle a cada tubo de ensayo 25 gotas de eosina  Luego de unos minutos los 4 tubos de ensayos presentaran un color anaranjado
  8. 8.  Seguidamente en la muestras colocar en un pequeño pedacito del geranio (elodea) solamente en los : Tubos de ensayo 2 y 4Elodea al fondo delTubo de ensayo  Luego cortamos una manguerita del tipo suero y empezamos a soplar lentamente con la finalidad de adicionarle CO2, al tubo de ensayo 1 y 3Manguerita de suero (soplamos)
  9. 9.  Seguidamente tapamos con un trozo de papel higiénico el tubo de ensayo 1 y 3  Seguidamente soplamos los tubo de ensayo 2y 4 (los que contiene el pequeño trozo del geranio) Luego se vera de esta manera los Cuatro tubos de ensayo  Posteriormente se es tapado como anteriormente en los tubos 1 y 3  Al realizar todo esto llevamos todas la muestras (las cuatro) a presencia de la luz solarTeniendo como resultado:  Que en el tubo 1 y 3 no existe fotosíntesis solo esta presente el CO2  Mientras que en los tubos de ensayo 2 y 4 pasado 24 horas presentara un color blanco debido a la fotosíntesis que experimentoCuestionario:  ¿qué papel juega la presencia de diferentes pigmentos captadores de energía luminosa, además de las clorofilas, en la foto sistemas del cloroplasto? PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS TIPO DE PIGMENTO ORGANISMOS DONDE SE ENCUENTRA CLOROFILAS · Todas las plantas superiores y todas las algas clorofila a · Todas las plantas superiores y las algas clorofila b
  10. 10. clorofila c verdes clorofila d · Diatomeas y algas pardas · Algas rojas CAROTENOIDES · Plantas superiores y la mayoría de las algas b-caroteno · La mayoría de las plantas y algunas a-caroteno algas luteína · Algas verdes, algas rojas y plantas superiores xantófila · Plantas superiores ficoxantina · Diatomeas y algas pardas FICOBILINAS · Algas rojas y algunas algas azul-verdes ficoeritrinas · Algas azul-verdes y algunas algas rojas ficocoaninas Todos estos pigmentos que acompañan a la clorofila a, son receptores suplementarios de luz que encauzan la energía que han absorbido. La transferencia de electrones se hace de pigmento a pigmento, hasta llegar a uno cuya máxima absorción se realiza a la longitud de onda más alta y llega a la clorofila a formando un foto sistema. ¿explique en qué etapas de la respiración se forma el dióxido de carbono desprendido? SE FORMA EN LA SEGUNDA ETAPA (CICLO DE KREBS), pues el CO2 en organismos aerobios es producido durante el ciclo de Krebs, en la mitocondria. Dentro de este ciclo el CO2 se genera a partir de la conversión de piruvato a acetil-CoA y también de a-cetoglutarato a succinil-CoA,. Posteriormente el CO2genrado es transportado hacia fuera de nuestro organismo gracias a la acción de proteínas de trasporte como mioglobina y hemoglobina. ¿En que partes de la planta las reacciones de fijación de carbono produjeron síntesis de almidón. Estaban presente en las áreas de clorofila? En la síntesis de almidón y sacarosa se producen en el cloroplasto.
  11. 11.  Explique como cada uno de los siguientes factores pueden limitar la tasa de fotosíntesis: concentración de CO2; intensidad de luz; temperatura y agua.Concentración de CO2 Intensidad de temperatura agua y luzLa concentración de CO2 Los altos niveles de En cuanta ala temperatura, lases uno de los factores luz (energía plantas viven y fotosintetizan enambientales con mayor lumínica) permiten una gran variedad de hábitatsinfluencia sobre la que se exprese la con grandes diferencias en susfotosíntesis y sobre el máxima capacidad condiciones térmicas. Como encrecimiento de las de fotosíntesis, cualquier otro procesoplantas. Este gas mientras no haya bioquímico, la capacidadestimula la fotosíntesis restricción de agua fotosintética de cada especiepor su función de y nutrientes. tiene una óptima desustrato. En cambio, temperatura. La mayoraltas concentraciones de eficiencia de fotosíntesis ocurreCO2 inhiben el proceso a la temperatura óptima parade fotosíntesis. ese cultivo.  ¿En qué partes de la célula de levadura ocurre la glucolisis? La glucolisis tiene lugar en el citoplasma celular. Consiste en una serie de diez reacciones, cada una catalizada por una enzima determinada, que permite transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de un compuesto de tres carbonos, el ácido pirúvico. En la primera parte se necesita energía, que es suministrada por dos moléculas de ATP, que servirán para fosforilar la glucosa y la fructosa. Al final de esta fase se obtienen, en la práctica dos moléculas de PGAL, ya que la molécula de DHAP (dihidroxiacetona-fosfato), se transforma en PGAL. En la segunda fase, que afecta a las dos moléculas de PGAL, se forman cuatro moléculas de ATP y dos moléculas de NADH. Se produce una ganancia neta de dos moléculas de ATP. Al final del proceso la molécula de glucosa queda transformada en dos moléculas de ácido pirúvico, es en estas moléculas donde se encuentra en estos momentos la mayor parte de la energía contenida en la glucosa. La glucolisis se produce en la mayoría de las células vivas, tanto en procariotas como en las eucariotas.
  12. 12. Discusión: Si retrocedemos al menos unos trescientos años, Robert Hooke, al describir las "células", y Antonie Van Leeuwenhoek, al observar por vez primera los microorganismos y otras formas celulares, con sus microscopios rudimentarios, ponían al alcance del hombre valiosos medios de observación que al ser perfeccionados mas tarde, servirían para dar pasos de gigantes al asentamiento de los conocimientos de la célula.En 1839 ocurrieron dos hechos sobresalientes en conexión con este tema: Purkinje, en Bohemia, acuña el término "protoplasma" para significar el contenido vivo de la célula, y los alemanes Schleiden y Schwann presentan la idea de que todos los seres vivos están formados por células, provocando así el nacimiento de lo que mas tarde habría de llamarse "teoría celular", en la que se define un hecho trascendental: la célula es la unidad fundamental no solo por lo que respecta a su función, sino también en cuanto a su estructura.Según la autora Myrna Johnston en su libro fisiología vegetal nos dice que las soluciones azucaradas fermentan cuando organismos microscópicos y heterótrofos, como las levaduras, se encuentran en ellas. Usando como indicador el desprendimiento de burbujas de co2 (esto lo hemos hecho en el laboratorio de ciencia), se comprueba que no todos los azucares pueden servir de sustrato para la levadura. Mediante un experimento de la autora nos demuestra la fermentación alcohólica utilizando sacarosa. La formación de co2 se puede apreciar por su precipitación como BaCO3;al destilar se obtiene posteriormente alcohol.Conclusiones:  Las plantas son autótrofas porque pueden sintetizar su propio alimento. La fotosíntesis permite a la planta sintetizar glucosa a partía de agua y dióxido de carbono, y así almacena energía.  Los pigmentos fotosintéticos se dividen en accesorios, los que no interviene directamente en la fotosíntesis, y los fotosintéticos propiamente.  La fotosíntesis se lleva a cabo en cloroplasto, ella se divide en dos fases: fase fotonica y fase afotonica o de oscuridad.  La respiración sucede en todos los seres vivos, la respiración permite a todos los seres vivos degradar el azúcar sintetizado por la fotosíntesis y obtener energía.  Hay básicamente dos tipos de respiraciones: aeróbica (que se utiliza oxigeno) y anaeróbica (que no se utiliza oxigeno).  Aunque la respiración y la fotosíntesis son dos funciones que se realiza independientemente son dos funciones complementarias.Bibliografía: http://blogs.mdp.utn.edu.ar/sgarcia/files/2010/04/2010TP-Biologia-7-a-11.pdf Curtis, H. 1993. Biología. Editorial Médica Panamericana S.A. México, 1256 pp. http://es.scribd.com/doc/62833022/Practica-fermentacion-y- respiracion

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