Fotosíntesis

Fotosíntesis 

I. Introducción:

Los organismos autótrofos son capaces de sintetizar su propio alimento en base a compuestos inorgánicos y energí, en su mayoría, radiante.

Los reactantes de esta reacción son el CO2 , agua y energía radiante que luego de un complicado proceso se convierten en hidratos de carbono y oxígeno.

En esta práctica constataremos que la fotosíntesis es un proceso real de tres maneras diferentes. Primero, mediante la observación directa de las estructuras en las que se realiza este proceso en las células eucariotas, es decir, los cloroplastos. Lo segundo es una muestra de los componentes moleculares más importantes de este proceso, hablamos de los pigmentos fotosintéticos; y para terminar tenemos una muestra de la utilización del CO2 de manera directa midiendo la acidez del medio. A continuación citamos los reactivos que serán necesarios para realizar esta práctica.

II. Materiales:

-Elodea sp. 
-Spinacia oleracea
-Geranium sp.
-Etanol
-Bencina
-Azul de Bromotimol
-Gasa
-Embudo 
-Gradilla
-Tijeras
-Sorbetes
-Placa Petri
-Gillete
-Mortero con pilón
-Papel filtro
-Agua destilada
-3 Tubos de ensayo de 10x15 mm con tapón
-Laminas y laminillas
-Microscopio óptico

III. Procedimiento: 

A. Sitio de fotosíntesis:

Preparar cortes transversales muy finos del envés de las hojas de geranio (Geranium sp.) y espinaca (Spinacia oleracea) y coloquelos sobre una gota de agua en una lamina. Cubra la muestra con una laminilla.

Sipinacea oleracea,  corte transversal del envés de la hoja,
no se ha utilizado tinción, aumento 400X. 

Geranium sp. Corte transversal del envés de la hoja,
no se ha utilizado tinción, aumento 400X.

Los cloroplastos solo pueden ser observados en las células oclusivas del estoma ya que las células epidérmicas carecen de ellos.

B. Obtención de pigmentos fotosintéticos:

1. Coloque en un mortero hojas de espinaca o geranio previamente lavadas y finamente picadas. Agregue 1 mL de etanol. Triture las hojas hasta obtener una suspensión homogénea.
2. Filtre el extracto con la ayuda de un embudo con gasa.
3. Coloque 1 mL del filtrado en un tubo de ensayo y agréguele 2 mL de bencina, agite y luego vacíelo en una placa Petri. Inmediatamente coloque papel filtro en forma de cono o triángulo sobre ella.
4. Observe la separación entre los pigmentos fotosintéticos por la diferencia en su recorrido en el papel filtro. 

Separación de los pigmentos por el peso molecular. De arriba
hacia abajo: Carotenos, Xantófilas, Clorofila A y Clorofila B

El papel filtro absorbe la solución de los pigmentos disueltos en bencina, la bencina se evapora rápidamente y deja a los solutos que estaban disueltos en ella impregnados al papel filtro. Pero la manera en la que estos pigmentos son arrastrados por el papel filtro no es uniforme, la longitud recorrida será inversamente proporcional al peso molecular de los pigmentos, de modo que los pigmentos que se encuentran en la parte más elevada son los más livianos y los que se quedan en la región baja del papel filtro son los más pesados. De este modo podemos separar a los pigmentos por sus masas moleculares, este método es conocido como cromatografía en papel.

C. Utilización del CO2:

1. Incorpore 10 mL de agua destilada a 2 tubos de ensayo y añada 2 gotas de azul de bromotimol a cada tubo.
2. Con la ayuda de un sorbete burbujee cada uno de los tubos soplando suavemente. Observe el cambio de coloración.
3. Sumerja en cada uno de los tubos un vástago de elodea (Elodea sp.) de aproximadamente 5 cm de longitud y tape los tubos. Coloque un tubo a plena luz y el otro en la oscuridad por espacio de 1 hora.
4. Observe los tubos y haga sus conclusiones.

A la derecha el tubo de ensayo que estuvo expuesto a la luz
y a la izquierda el que se mantuvo en la oscuridad.

El quid de este experimento es que el bromotimol es un tinte sensible al pH, a pH básico es amarillo y a pH básico es azul, de modo que al soplar con el sorbete lo que estamos haciendo es disolver CO2 en la solución. El CO2 reacciona con el agua formando ácido carbónico que acidifica la solución virando el color de la solución de azul a amarillo. 

Al introducir una rama de elodea y exponerla al Sol esta utiliza el CO2 del medio para realizar la fotosíntesis; al extraer el CO2 del medio le estaría devolviendo la basicidad que poseía y con ella su color azul mientras que la rama de elodea que se mantiene en la oscuridad no puede realizar la fotosíntesis por lo que no puede extraer CO2 del medio y por ello el color amarillo se mantiene.

Extraído y modificado de:

Guía de laboratorio de Biología celular UNMSM, Lazo F, Suyo M, Vivas D, Lima, 2016, pág 32-34.