Actividad experimental 1. Segunda etapa
Estructuras que participan en la nutrición autótrofa (raíz, tallo y hoja)
Preguntas generadoras:
- ¿Dónde elaboran las plantas su alimento?
-las plantas se alimentan de materia inorgánica. La absorción de los elementos químicos que produce fundamentalmente a través de sus hojas y a través de sus raíces, del aire toman el carbono y el oxígeno que se encuentran combinados formando el dióxido de carbono ( CO2). El proceso de fotosíntesis es capaz, con la ayuda de la luz solar, de convertir este compuesto junto con el agua y los minerales tomados del suelo en azúcares.
- ¿Cómo participa la raíz en la nutrición autótrofa?
Toda raíz consta de raíz principal que es la parte más gruesa. Las raíces secundarias salen de la raíz principal y no son tan gruesas como aquella. La caliptra o cofia es la protección con la que terminan las raíces. Sirve para que las raíces puedan perforar el suelo. Los pelos absorbentes son unos filamentos diminutos que recubren las raíces y tienen la función de absorber el agua y las sales minerales del suelo.
- ¿Qué función desempeña el tallo en la nutrición autótrofa?
- ¿Qué función desempeña la hoja en la nutrición autótrofa?
-La hoja es una de las partes más importantes de los vegetales puesto que es la parte de la planta que está encargada de realizar la fotosíntesis, así como la respiración y la transpiración vegetal. Una hoja consta del limbo que es la parte ancha de la hoja. En el limbo se encuentran una serie de canales llamados nervios por donde circula la savia. La parte superior de la hoja la llamamos haz y a la parte inferior envés. El borde o extremo de la hoja se llama margen.
Planteamiento de las hipótesis:
-La planta se compone de distintas partes, entre ellas, las hojas, tallo, raíces, etc, en cada una de ellas se llevan a cabo distintos procesos vitales de la planta, entre ellos la respiración, la fotosíntesis, etc.
Introducción
En la fotosíntesis participan diferentes estructuras vegetales, como la raíz, el tallo y las hojas. Estructuralmente, las raíces y los tallos proporcionan soporte a la planta para mantenerse erguida y anclada al suelo. Las hojas poseen estomas que al abrirse permiten la entrada y salida de gases con la consecuente pérdida de agua a la atmósfera en forma de vapor.
Fisiológicamente, las raíces efectúan la absorción de agua y sales minerales del suelo, necesarios para la síntesis de moléculas orgánicas. Los minerales disueltos son conducidos hacia el tallo y las hojas a través de tejidos vasculares. En su estructura, los tejidos vasculares están formados por células alargadas que permiten la conducción de agua y minerales desde el suelo hacia las hojas (xilema) o de los materiales elaborados en las hojas hacia las raíces (floema). Este eficiente sistema se conoce como “sistema conductor vegetal”.
Las hojas tienen una disposición ordenada en el tallo, lo que les permite capturar de manera eficiente la luz del sol y absorber el dióxido de carbono atmosférico a través de los estomas, que constituyen una importante estructura de intercambio de gases para realizar la fotosíntesis.
Objetivos:
· Conocer diferentes tipos de raíces.
· Mostrar la presencia de sistemas conductores en las plantas.
Observar las células estomáticas en hojas vegetales.
Material:
Portaobjetos y cubreobjetos
Navaja o bisturí
Material biológico:
Zanahoria
Raíz de cebolla de cambray
Raíz de ajo. NOTA: Si el ajo no presenta raíces, puedes dejarlo sobre agua sin sumergirlo durante 2 o 3 días.
Tallo y hoja de apio
Raíz, tallo y hoja de betabel
Jugo de betabel
Espinaca
Hoja de lirio
Sustancias:
Agua destilada
Equipo:
Microscopio óptico
Procedimiento:
A. Raíz
Observa los diferentes tipos de raíces y dibújalos. Enseguida haz cortes transversales y procede a observarlos con ayuda del microscopio.
B. Tallo
Realiza un corte transversal del tallo de apio y de la zanahoria y obsérvalos al microscopio con el objetivo de 10x. Con ayuda de un libro trata de identificar las estructuras que observas.
Luego vierte el jugo de betabel en un matraz Erlenmeyer de 500 ml. Corta el extremo inferior del tallo del apio e introduce el apio en el matraz que contiene el jugo de betabel. Deja que el apio permanezca el mayor tiempo posible dentro del jugo de betabel. Una vez que ha transcurrido el tiempo señalado, retira el apio del matraz, quita el exceso de jugo y realiza un corte transversal del tallo que no estuvo sumergido. Obsérvalo al microscopio con el objetivo de 10x ¿Qué observas? ¿Notaste algún cambio en el apio después de haberlo dejado sumergido dentro del jugo de betabel?
Posteriormente realiza cortes transversales de las partes del tallo de betabel que estuvieron sumergidas y obsérvalas al microscopio con el objetivo de 10x. Con ayuda de un libro identifica las estructuras que se observan.
C. Hoja
Realiza preparaciones temporales de la epidermis de la hoja de lirio para observar las células estomáticas. Con ayuda de un libro identifica las células estomáticas y dibújalos.
Resultados:
Elabora dibujos de raíz, tallo y hoja, con los nombres de las estructuras que observaste.
raiz tallo hoja
Análisis de los resultados:
Busca en la bibliografía esquemas de raíz, sistema conductor y hoja, y compáralos con los dibujos que realizaste en la práctica ¿De qué está constituida cada estructura?
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
--La raíz se encuentra debajo de la tierra y su función es sujetar la planta y absorber las sales minerales y el agua del suelo-Por el interior del tallo circula la savia, constituida por la mezcla de agua y minerales que la planta absorbe del suelo.
-La hoja es la parte de la planta que está encargada de realizar la fotosíntesis, así como la respiración y la transpiración vegetal.
Conceptos clave:
Raíz: es un órgano generalmente subterráneo y carente de hojas que crece en dirección inversa al tallo, y cuyas funciones principales son la fijación de la planta al suelo y la absorción de agua y sales minerales.
Tallo (xilema y floema): (Xilema) Se trata de un tejido leñoso de los vegetales superiores que conduce agua y sales inorgánicas en forma ascendente por toda la planta y proporciona también soporte mecánico.(Floema) el floema es un tejido vascular que conduce azúcares y otros nutrientes sintetizados desde los órganos que los producen hacia aquéllos en que se consumen y almacenan
Hoja: es una de las partes más importantes de los vegetales puesto que es la parte de la planta que está encargada de realizar la función clorofílica, así como la respiración y la transpiración vegetal.
Células estomáticas o estomas: son los pequeños poros de las plantas localizadas en la superficie de sus hojas. Los estomas son los principales participantes en la fotosíntesis, ya que por ellos transcurre el intercambio gaseoso mecánico, es decir que en este lugar sale el oxígeno (O2) y entra dióxido de carbono (CO2).
Relaciones. Este tema es trascendente debido a que los alumnos primero deben tener una visión macroscópica de las estructuras que intervienen en la nutrición autótrofa para que tengan un referente que les permita relacionar esta información con el nivel microscópico.
Cyberografia:
Actividad experimental 2: nutrición autótrofa.
El papel del suelo y del agua en la nutrición autótrofa
Preguntas generadoras:
- ¿De qué se alimentan las plantas?
- ¿De qué manera participa el suelo en la nutrición autótrofa?
- ¿Cuál es la función del agua en la nutrición autótrofa?
Planteamiento de las hipótesis:
El agua y el suelo no alimentan a la planta ni proporcionan nutrientes, sino que proporcionan sales minerales para ayudar a realizar la fotosíntesis, es decir, proporcionan la materia prima para que esta se lleve a cabo.
Introducción
El suelo contiene sales minerales, hongos, bacterias y una diversidad de formas de vida. Estos microorganismos se alimentan de materia orgánica en descomposición, que transforman en compuestos inorgánicos y que a su vez constituye la materia prima que utiliza la planta para realizar la fotosíntesis.
La materia inorgánica entra a la planta disuelta en agua. Por su naturaleza, el agua no sólo es la fuente de hidrógeno indispensable para la construcción de moléculas orgánicas, sino también es el solvente de la mayor parte de los solutos que se encuentran en las plantas y demás seres vivos y participa en las reacciones biológicas. En el caso particular de los vegetales, éstos incorporan agua para compensar las pérdidas por transpiración. Aunque el suelo y el agua son esenciales para llevar a cabo los procesos fisiológicos de los vegetales, no son el alimento de las plantas, sino solamente son la materia prima que estará involucrada en las transformaciones químicas de la fotosíntesis.
Objetivo:
Material:
1 vaso de precipitados de 1000 ml
1 probeta de 100 ml
1 espátula
1 vidrio de reloj
1 agitador
4 envases de plástico de 250 ml aproximadamente
Regla en milímetros
Tezontle
Material biológico:
Plántulas de frijol
Tierra
Sustancias:
Nitrato de calcio
Sulfato de magnesio
Fosfato de potasio monobásico
Agua destilada
Equipo:
Procedimiento:
A. Preparación de la solución hidropónica.
Pesa 1.2 gr de nitrato de calcio, agrega 5 gr de sulfato de magnesio y añade 3 gr de fosfato de potasio monobásico. Disuélvelos en agua destilada y afóralos a 1 litro .
B. Siembra de las plántulas.
Selecciona doce plántulas de frijol y mide la longitud inicial de cada una. Después enumera cuatro envases de plástico (de aproximadamente 200 o 250 ml) y siembra tres plántulas por envase, con los sustratos que a continuación se mencionan:
· En el envase 1 agrega tierra hasta cubrir las raíces de las plántulas y añade 10 ml de agua de la llave.
· En el envase 2 acomoda el tezontle hasta cubrir las raíces de las plántulas y añade 10 ml de agua destilada.
· En el envase 3 coloca tezontle hasta cubrir las raíces de las plántulas y añade 10 ml de agua de la llave.
· En el envase 4 vierte la solución hidropónica y acomoda las plántulas cuidando de que las raíces queden sumergidas.
NOTA: Es importante que cada clase riegues y midas las plántulas, durante el tiempo que te indique tu profesor.
Para regar las plántulas añade:
· Agua de la llave a los envases 1 y 3
· Agua destilada al envase 2
· Solución hidropónica al envase 4.
NOTA: Recuerda que se debe agregar la misma cantidad de agua o de solución hidropónica en los 4 envases, según sea el caso.
Resultados:
Recipiente 1: suelo + 10 ml de agua de la llave
7cm | 8cm | 8.5cm |
4cm | 5cm | 5.5cm |
4cm | 5cm | 5.5cm |
3cm | 4cm | 4.5cm |
Recipiente 2: Tezontle + 10 ml de agua destilada
5cm | 6cm | 6.5cm |
5cm | 6cm | 7cm |
6.5cm | 7cm | 7.5cm |
7.5cm | 8cm | 8.5cm |
Recipiente 3: Tezontle + 10 ml de agua de la llave
6cm | 7cm | 7.5cm |
7cm | 8cm | 8.5cm |
8cm | 9cm | 10cm |
8cm | 9.5cm | 11cm |
Recipiente 4: Solución hidropónica
5cm | 5cm | 5cm |
6cm | 6.5cm | 6.5cm |
6.5cm | 6.5cm | 6.5cm |
7cm | 7.5cm | 7.5cm |
Análisis de los resultados:
Compara tus resultados con los obtenidos por los demás equipos y elabora tus conclusiones.
En todos los equipos la única plántula que sobrevivió fue el del recipiente No.2 e inferimos que fue porque el tezontle actuó como el suelo y el agua de la llave tiene las sales minerales necesarias para llevar a cabo la fotosíntesis y así la planta se pueda sostener. Y al final las plántulas de los demás recipientes se murieron.
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
El suelo y el agua no tienen el papel principal para la nutrición autótrofa como lo pensábamos al principio. Solo proporcionan la materia prima, es decir, las sales minerales para que la fotosíntesis se lleve a cabo. También el suelo tiene la función de dar sostén a la planta y el agua de proporcionarle hidrogeno.
Conceptos clave: Plántula de frijol, nutrición autótrofa, crecimiento, hidroponia, suelo:Plántula de frijol, Hidroponía.
Relaciones. Este tema es clave porque le permite al alumno comprobar que las plantas crecen en diferentes sustratos y que el agua y el suelo no son en sí mismos, los alimentos de la planta.
plantula de frijol hidroponia
Actividad experimental 6: nutrición autótrofa.
Preguntas generadoras:
1. ¿En qué consiste el proceso de la ósmosis?
2. ¿En qué parte de la célula se efectúa la ósmosis?
3. ¿Qué efecto tienen las diferentes concentraciones de sal sobre la papa? ¿A qué se deben?
Hipótesis:
· En el agua destilada será hipotónica, tendrá mayor peso y por tanto ocurrirá la turgencia
· En la disolución de NaCl al 1% será Isotónica el peso será el mismo habrá un equilibrio entre el solvente y el soluto
· En la disolución de NaCl al 20% será Hipertónica, la papa tendrá menor peso por que sale agua y ocurre la plasmólisis
Introducción
Osmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.
Una solución hipertónica es aquella que tiene mayor concentración de soluto en el medio externo. Isotónica es aquél en el cual la concentración de soluto es la misma fuera y dentro de una célula. Una solución hipotónica es aquella que tiene menor concentración de soluto en el medio externo en relación al medio citoplasmático de la célula.Objetivo:
· Investigar la acción de las soluciones hipotónicas, hipertónicas e isotónicas sobre las células de la papa.
Material:
3 vasos de precipitados de 50 ml
Navaja o bisturí
Horadador del número 9
Portaobjetos y cubreobjetos
3 clips
Etiquetas
Material biológico:
Papa mediana
Sustancias:
100 ml de solución de cloruro de sodio al 1%
100 ml de solución de cloruro de sodio al 20%
Agua destilada.
Safranina o azul de metileno.
Equipo:
Balanza granataria electrónica
Microscopio óptico
Procedimiento:
Coloca tres vasos de precipitados de 50 ml y enuméralos en el siguiente orden:
· En el vaso 1 agrega 30 ml de agua destilada
· En el vaso 2 agrega 30 ml de disolución de NaCl al 1%
· En el vaso 3 agrega 30 ml de disolución de NaCl al 20%
Obtén 3 cilindros de papa con el horadador número 9.
Corta los extremos de los cilindros hasta obtener pedazos de papa con la misma masa (peso).
Extiende un clip e introdúcelo por uno de los extremos de la papa cuidando que atraviese la papa en línea recta hasta que salga por el otro extremo.
Sumerge los 3 cilindros de papa con los clips atravesados, en los vasos de precipitados 1, 2 y 3. Deja transcurrir 10 minutos. Después de este tiempo extrae los pedazos de papa de los vasos de precipitados, retira el clip y el exceso de agua y pésalos uno por uno en la balanza granataria electrónica. Registra tus resultados en la tabla de abajo.
Repite la operación cada 10 minutos durante 1 hora. NOTA: Es importante que los cilindros de papa queden totalmente sumergidos en las soluciones de cloruro de sodio y agua destilada.
Después de haber tomado los datos durante 1 hora, saca los cilindros de papa y realiza cortes transversales de cada uno de ellos. Obsérvalos al microscopio con el objetivo de 10x. Para observarlos mejor puedes agregar una gota de colorante safranina o azul de metileno. Elabora dibujos de lo que observaste y anota tus resultados.
Resultados:
Masa de la papa/tiempo | Agua destilada | NaCl al 1% | NaCl al 20% |
Inicial | 3g | 3g | 3g |
10 min | 3.1g | 3.1g | 2.9g |
20 min | 3.2g | 3.1g | 2.7g |
30 min | 3.2g | 3g | 2.6g |
40 min | 3.1g | 3g | 2.5g |
50 min | 3.1g | 3g | 2.5g |
60 min | 3.1g | 3g | 2.4g |
Hipotónica Isotónica Hipertónica
Análisis de los resultados:
· ¿A qué se deben las variaciones de la masa de la papa en las diferentes concentraciones de NaCl?
Se debe a la cantidad de sales que tenía cada disolución en las que metimos la papa
· ¿Qué diferencias notaste en las células de los tres cilindros de papa? ¿A qué se deben?
En el primer cilindro con agua destilada notamos que el peso de papa aumento por lo que la solución era de tipo hipotónica, en el segundo cilindro con NaCl 1% se mantuvo con el mismo peso por lo que la solución era isotónica y en el tercer cilindro la papa disminuyo en peso por lo que la disolución es de tipo hipertónica
· Explica cómo se realizó el proceso de ósmosis en la papa.
En el primer cilindro con agua destilada ocurrió la turgencia ya que había menor cantidad de solvente que de soluto.
En el segundo cilindro la cantidad de soluto y de solvente esta equilibrada por lo que nuestra disolución fue de tipo isotónica.
En el tercer cilindro había menor cantidad de soluto que de solvente por lo que ocurrió la plasmólisis
· ¿Qué conclusiones puedes establecer a partir de los datos obtenidos en la tabla?
Nuestra hipótesis fue correcta, ya que dedujimos que tipo de disolución seria cada una de ellas.
Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:
Con esta actividad nos quedó más claro el concepto de cada tipo de disolución: Isotónica: equilibrio en la cantidad de soluto y solvente.
Hipotónica: mayor cantidad de soluto que de solvente.
Hipertónica: mayor cantidad de solvente que de soluto.
Conceptos clave:
Ósmosis: caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.
Soluto: sustancia minoritaria en una solución
Solvente: es la cantidad mayoritaria de la solución
Solución isotónica: es aquella en el cual la concentración de soluto es la misma fuera y dentro de una célula. Solución hipertónica: es aquella que tiene mayor concentración de soluto en el medio externo
Solución hipotónica: es aquella que tiene menor concentración de soluto en el medio externo en relación al medio citoplasmático de la célula
Relaciones. En este tema es fundamental que los alumnos posean conocimientos básicos de química para que puedan comprender el efecto que produce la osmosis sobre la papa al estar expuesta a diferentes concentraciones de cloruro de sodio. Esta actividad experimental es importante porque permite a los alumnos comprender que el aspecto de las células varía dependiendo de las concentraciones de salinidad a las que estén expuestas.
Cyberografia
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