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Laboratorio virtual de fotosíntesis - Biología

Laboratorio virtual de fotosíntesis - Biología


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Sitio 1: Laboratorio de fotosíntesis de Glencoe

Sitio: bit.ly/pholab

Pregunta de experimento: "¿Qué colores del espectro de luz son más importantes para el crecimiento de las plantas?"

1. Haga una hipótesis sobre qué color del espectro visible provoca el mayor crecimiento de las plantas y cuál provoca el menor crecimiento de las plantas.

Las plantas crecerán mejor con luz [roja / violeta / azul / verde / naranja] (círculo)

Las plantas no crecerán bien con la luz [roja / violeta / azul / verde / naranja] (círculo)

2. Recopile datos cambiando el color de la luz. Prueba cada tipo de planta y usa la regla para medir la altura. Tome un promedio de cada planta en cada color.

Color

Espinacas

Rábano

Lechuga


rojo

Individual

Promedio

Individual

Promedio

Individual

Promedio


naranja


Verde


Azul


Violeta


3. Escriba su conclusiones que incluyen una respuesta a la pregunta / hipótesis original. Tu respuesta debe estar en una oración completa.

Sitio 2: Photolab

http://biol.co/maleza2

Esta simulación le permite manipular muchas variables. Ya observaste cómo los colores claros afectarán el crecimiento de una planta, en esta simulación puedes medir directamente la tasa de fotosíntesis contando la cantidad de burbujas de oxígeno que se liberan.

Proponer hipótesis sobre cómo cada uno de estos variables Efectuar la producción de oxígeno de una planta. (círculo abajo)

a) El aumento de la intensidad de la luz [aumentará / disminuirá] la tasa de fotosíntesis.

b) El aumento de los niveles de CO2 [aumentará / disminuirá] la tasa de fotosíntesis.

C. El aumento de temperatura [aumentará / disminuirá] la tasa de fotosíntesis.

I. Pregunta: ¿Cómo afecta la intensidad de la luz a la tasa de fotosíntesis?

Procedimiento: El control deslizante violeta se puede utilizar para cambiar los niveles de luz. Contarás el número de burbujas en cada nivel. El temporizador en el cuadro cuadrado se puede usar para medir 30 segundos.

Intensidad de luz

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Número de burbujas (30 segundos)

A) Según las pruebas de luz, a medida que aumenta la intensidad de la luz, la tasa de fotosíntesis [aumenta / disminuye / permanece igual]. (circulo)

B) ¿Cómo lo sabes?

C) ¿Qué muestran realmente las burbujas?

II. Pregunta: ¿Cómo afecta el dióxido de carbono a la tasa de fotosíntesis?

Procedimiento: Ajuste la luz a su máxima intensidad (50). Ajustar el CO2 niveles haciendo clic en la botella.

CO total2

Medio CO2

Número de burbujas (30 segundos)

* Escribe una conclusión en una oración completa que describa cómo el nivel de CO2 afecta la tasa de fotosíntesis. (Utilice la Pregunta 1A para ayudarle a escribir esto. Se verá similar.

III. Pregunta: ¿Cómo afecta la temperatura a la tasa de fotosíntesis?

Cree una tabla de datos (use las de arriba para ayudarlo) e ingrese valores para al menos 3 temperaturas.

Utilice sus datos para escribir una conclusión. Esto debe estar en una oración completa.


Laboratorio virtual de fotosíntesis - Biología

La fotosíntesis es una de las reacciones químicas anabólicas más importantes que permite que exista vida en la Tierra. Con agua, energía luminosa del sol y dióxido de carbono del aire, los organismos fotosintéticos pueden construir azúcares simples. Los organismos que pueden producir su propio alimento se denominan autótrofos y se encuentran en la base de la cadena alimentaria. La reacción básica es:

dióxido de carbono + agua + energía luminosa - & gt glucosa + oxígeno

Las moléculas de oxígeno están coloreadas para mostrar su destino. Oxígeno de CO2 termina en glucosa. El oxígeno del agua se libera O2

La fotosíntesis tiene dos etapas. La etapa 1 requiere luz. La etapa 2 puede funcionar en la luz o en la oscuridad. La energía acumulada en la Etapa 1 se utiliza para impulsar la Etapa 2.

  1. La reacción de luz se utiliza para convertir la luz solar en energía química almacenada en ATP y otra molécula de almacenamiento de energía llamada NADP.
  2. La reacción independiente de la luz o ciclo de Calvin toma dióxido de carbono y lo fija en moléculas de tres carbonos que eventualmente se sintetizarán en glucosa.

Experimentar: Realizaremos un experimento sencillo con hojas de espinaca para demostrar que, en presencia de luz y dióxido de carbono, los tejidos de las hojas producen burbujas de gas. Si bien no podemos probar en este experimento que las burbujas son oxígeno sin una sonda de gas, podemos demostrar, mediante el uso de un control, que las burbujas solo se forman cuando las hojas se sumergen en una solución de bicarbonato de sodio (que libera CO2) y no cuando se sumergen en agua pura. También podemos demostrar que las burbujas solo se forman en presencia de luz fuerte, moviendo el experimento hacia la oscuridad y haciendo más observaciones. Finalmente, podríamos variar experimentalmente la intensidad de la luz para demostrar el efecto de la intensidad de la luz en el proceso.

Cuando disolvemos bicarbonato de sodio (NaHCO3) en agua, ácido carbónico (H2CO3) e hidróxido de sodio (NaOH) se forman. El ácido carbónico luego se descompone en agua y gas de dióxido de carbono, razón por la cual disolver bicarbonato de sodio en agua hace que burbujee.

Materiales:

  • Hojas de espinaca fresca
  • Perforadora de papel de metal
  • Jeringa de plástico de 10 ml o más (sin aguja): obtenga una en su farmacia local
  • Solución de bicarbonato de sodio (disuelva un poco de polvo de bicarbonato de sodio en agua)
  • Solución de jabón líquido para platos (disolver 5 ml en 250 ml de agua)
  • 3 vasos o vasos de precipitados de plástico transparente (250 ml a 500 ml)
    • Taza 1: Solución detergente
    • Taza 2: Solución de bicarbonato de sodio (tratamiento)
    • Copa 3: Agua (control)

    1. Use la perforadora de metal para cortar 20 discos circulares de las hojas frescas de espinaca, 10 para un control y 10 para un tratamiento.
    2. Separe las dos partes de la jeringa, deje caer 10 de los discos de espinaca dentro, vuelva a ensamblar la jeringa.
    3. Empuje el émbolo casi hasta el fondo, pero no aplaste los discos.
    4. Control o tratamiento
      • Para el tratamiento, extrae una pequeña cantidad

    1 ml de solución de detergente y luego extraiga el solución de bicarbonato de sodio hasta

    1 ml de solución de detergente y luego extraiga el agua hasta

    Vea esta demostración para ver cómo hacer que los discos de hojas se hundan.

    A la luz, debe esperar que los discos de la solución de control (agua) permanezcan en el fondo, pero los discos de la solución de tratamiento (bicarbonato de sodio) deben comenzar a subir a medida que usan el CO2 someterse a la fotosíntesis y producir burbujas de oxígeno. Las burbujas deberían hacer que los discos floten. Después de quitar la luz y colocar las copas en la oscuridad, los discos de tratamiento deben dejar de someterse a la fotosíntesis y los discos deben comenzar a hundirse.

    Para fines de comparación, cada grupo de laboratorio que realice este procedimiento debe informar el momento en el que la mitad (5) de los discos está flotando. En el siguiente ejemplo, ese tiempo sería de aproximadamente 11,5 minutos. Puede usar esta hoja de cálculo de Excel para registrar sus datos y generará automáticamente un gráfico para usted.

    Algunos o todos los discos sumergidos deberían comenzar a flotar en unos 15 minutos.


    Sensor de CO₂ inalámbrico

    El sensor inalámbrico de CO₂ mide los niveles de dióxido de carbono y transmite datos de forma inalámbrica a sus computadoras, tabletas y teléfonos inteligentes.

    Muchas actividades de laboratorio se pueden realizar con nuestros sensores y equipos inalámbricos, PASPORT o incluso ScienceWorkshop. Para obtener ayuda con la sustitución de instrumentos compatibles, comuníquese con el Soporte técnico de PASCO. Estamos aquí para ayudar.
    Copyright y copia 2019 PASCO


    Laboratorio virtual de fotosíntesis - Biología


    BIO 10
    - Laboratorio de Biología Martes: 15:00 horas a 17:50 horas

    Tinte rojo de fenol

    Este es un indicador de pH. Mide la concentración de iones H + presentes en la muestra de prueba (líquido). El agua se considera neutra con un pH de 7.0. Cualquier solución con un pH superior a 7.0 a 14.0 se considera alcalina (básica o una base). Se dice que las soluciones con un pH inferior a 7,0 son ácidas.

    Solución ácida = color amarillo

    Solución neutra = naranja-rosa

    Solución básica = rosa oscuro

    El dióxido de carbono reduce el pH del agua una vez que se disuelve en él. Esto se debe a que forma un ácido débil al disolverse y ese ácido libera iones H +.

    El dióxido de carbono se usa durante la fotosíntesis.

    La fotosíntesis necesita energía luminosa para impulsar la reacción.

    La luz solar contiene muchas longitudes de onda (colores) de luz, algunas son mejores para la fotosíntesis que otras.

    El almidón y otros azúcares complejos (que se generan por la unión de azúcares simples como la glucosa formada por fotosíntesis) se forman en presencia de enzimas apropiadas.

    El CO2 ingresa a las plantas principalmente a través de los estomas, la pequeña abertura en la parte inferior de la mayoría de las hojas. Para las plantas que viven en el agua, el CO2 simplemente se disuelve de los medios circundantes.

    Engrasar la superficie de una hoja evitará la entrada de CO2 e interrumpirá la fotosíntesis.

    IN: agua, dióxido de carbono, energía luminosa

    Luz + CO2 + H2O __ & gt (CH2O) n + O2.

    Una hoja abigarrada es una hoja con partes verdes y no verdes. Las partes verdes de la hoja realizan la fotosíntesis porque contienen clorofila.

    La ausencia total de pigmentos plástidos hace que un sector de una hoja o tallo tenga manchas blancas. Esta condición se denomina variegación (Metrosideros). La variedad se produce cuando hay una mutación celular (quimera citológica), y todas las células producidas a partir de esa célula madre mutante carecen de pigmentos, ya sea porque no hay plastidios o porque el plastidio no puede completar la fabricación del aparato pigmentario. El blanco, por tanto, es donde falta el color. Las zonas donde los cloroplastos no están presentes son zonas donde no se producirá la fotosíntesis, por lo tanto, una hoja abigarrada tiene un menor potencial para fijar dióxido de carbono en azúcares y, como consecuencia, una planta abigarrada también tiende a crecer más lentamente.

    Las hojas abigarradas ocurren raramente en la naturaleza, pero son extremadamente comunes entre las plantas ornamentales de interior y exterior, donde se han guardado como rarezas hortícolas. Las especies con individuos variados se encuentran a veces en el sotobosque de la selva tropical, y este hábitat es la fuente de varias plantas de interior variadas. La aparición de abigarramiento en el sotobosque del bosque tropical, si no simplemente por accidente, no ha recibido una explicación plausible.

    Se encuentran dos tipos de clorofila en las plantas y las algas verdes.

    * clorofila ay
    * clorofila b

    La diferencia en sus estructuras se muestra en la figura (discos rojos).

    En el cloroplasto, ambos tipos están asociados con proteínas de membrana integrales en la membrana tilacoide.

    Ambas clorofilas absorben la luz con más fuerza en las partes roja y violeta del espectro. La luz verde se absorbe mal. Por lo tanto, cuando la luz blanca brilla sobre estructuras que contienen clorofila, como las hojas, la luz verde se transmite y refleja y las estructuras aparecen en verde.

    Carotenoides

    Los cloroplastos también contienen carotenoides. Estos también son pigmentos con colores que van del rojo al amarillo.

    Los carotenoides absorben la luz con más fuerza en la parte azul del espectro. Por lo tanto, permiten que el cloroplasto atrape una fracción mayor de la energía radiante que cae sobre él.

    Los carotenoides son a menudo los principales pigmentos de flores y frutos. El rojo de un tomate maduro y el naranja de una zanahoria son producidos por sus carotenoides.

    En las hojas, los carotenoides suelen estar enmascarados por las clorofilas. En otoño, a medida que disminuye la cantidad de clorofila en la hoja, los carotenoides se vuelven visibles y producen los amarillos y rojos del follaje otoñal.

    Muchos animales usan betacaroteno ingerido como precursor de la síntesis de vitamina A.

    Un espectroscopio contiene una rejilla de difracción que separa la radiación electromagnética en las longitudes de onda que la componen. El espectroscopio se puede utilizar para medir espectros de absorción o emisión.

    Así como un geólogo recolecta rocas o minerales y un botánico recolecta plantas, un astrónomo recolecta luz. Los astrónomos generalmente no pueden tocar los objetos que estudian, como estrellas o galaxias. Pero pueden analizar la luz que irradian estos objetos celestes usando un espectroscopio. Cuando un astrónomo mira una estrella a través de un espectroscopio, ve un espectro colorido que está lleno de información.

    Los pigmentos se mueven a diferentes velocidades según su capacidad para disolverse en el disolvente. El pigmento que se disuelve mejor sube por el papel más rápido.

    La bacteria, Chlorobium tepidum, se aisló originalmente de una fuente termal en Nueva Zelanda. Es miembro del grupo bacteriano verde-azufre, tan conocido por el color de los microbios y su dependencia de los compuestos de azufre para realizar la fotosíntesis. Los biólogos dicen que las bacterias de azufre verde son importantes porque realizan la fotosíntesis de una manera diferente a la de otras bacterias y la de las plantas.

    Por ejemplo, en lugar de los cloroplastos que se encuentran en las plantas, las bacterias de azufre verde tienen orgánulos llamados clorosomas que ayudan a generar energía a través de una cadena de transporte de electrones en la membrana citoplasmática del microbio. Dentro de los clorosomas, las moléculas de clorofila y carotenoides que capturan la luz difieren de las moléculas que otras especies usan para realizar la fotosíntesis. Además, las bacterias de azufre verde realizan la fotosíntesis en ausencia de oxígeno y no producen oxígeno como subproducto como lo hacen las plantas.

    Excluyendo algunos protistas fotosintéticos y cianobacterias, las células vegetales son las únicas células que contienen cloroplastos. Estos orgánulos llevan a cabo los procesos de fotosíntesis, convirtiendo la energía luminosa en energía química y almacenándola como azúcar. Además de producir alimentos para los ecosistemas, la fotosíntesis libera moléculas de oxígeno como subproductos, que reponen el oxígeno atmosférico utilizado en la respiración celular y forman una capa de ozono, O3, que protege a la tierra de los rayos ultravioleta solares.


    Tilacoides

    Los tilacoides son compartimentos unidos a la membrana ubicados en la parte más interna de los cloroplastos y cianobacterias. Los tilacoides están formados por más de cien proteínas que, junto con pigmentos, clorofila y otros lípidos de membrana, actúan en la cadena de transporte de electrones y la síntesis de ATP. Aparte de esto, recogen la luz con la ayuda de pigmentos fotosintéticos de manera ordenada.

    También consta de una membrana tilacoide, en la que se incrustan directamente los pigmentos para la fotosíntesis. Por lo tanto, es el centro de la reacción dependiente de la luz del proceso de fotosíntesis. La membrana tilacoide está rodeada por un lumen tilacoide, que es una fase acuosa continua, que también desempeña un papel fundamental en la fotosíntesis. Durante la reacción a la luz, los protones se bombean a través de la membrana tilacoide hacia el lumen, lo que la hace ácida (pH = 4).

    Al igual que la membrana mitocondrial interna, la membrana tilacoide y la membrana interna son impermeables a la mayoría de las moléculas e iones. Por otro lado, la membrana externa de un cloroplasto es como la de una mitocondria y es muy permeable a pequeñas moléculas e iones. La membrana tilacoide se pliega en muchos discos llamados grana. Están conectados por tilacoides intergranales que conectan las pilas de graum y, por lo tanto, funcionan como un solo compartimento.


    Laboratorio de fotosíntesis - Tarea

    Calentamiento de Gizmo Durante fotosíntesis , Las plantas utilizan la energía de la luz para producir glucosa (C 6 H 12 O 6) de dióxido de carbono (CO 2) y agua (H 2 O). La glucosa es un azúcar simple que las plantas utilizan para obtener energía y como componente básico de moléculas más grandes.

    Un subproducto de la fotosíntesis es el oxígeno. Las plantas usan parte del oxígeno que producen, pero la mayor parte se libera. En el Laboratorio de fotosíntesis Gizmo, puede controlar la tasa de fotosíntesis midiendo la producción de oxígeno.

    Observe de cerca el panel izquierdo. ¿Qué crees que son las burbujas?

    Seleccione la pestaña GRÁFICO DE BARRAS. En el gráfico, observe el Producción de oxígeno Bar. Mueva el Intensidad de luz deslizador hacia adelante y hacia atrás. ¿Cómo afecta la intensidad de la luz a la producción de oxígeno?

    Experimenta con la vertical Temperatura Deslizador (arriba a la izquierda) y el CO2nivel Deslizador.

    Nombre: Sivaareni Selvakumar Fecha: 3 de marzo de 2021

    ● Para sobrevivir, ¿qué gas necesitamos inhalar? Oxígeno

    ● ¿Dónde se produce este gas? Fotosíntesis

    Creo que las burbujas son burbujas de oxigeno

    Cuando la intensidad de la luz aumenta, la producción de oxígeno también aumenta.

    A. ¿Cómo afecta la temperatura a la producción de oxígeno?

    la producción de oxígeno disminuye cuando la temperatura supera los 31 grados y aumenta entre 17 y 31 grados

    B. ¿Cómo afecta el nivel de CO 2 a la producción de oxígeno? Cuando el nivel de CO2 está por debajo de 230ppm, la producción de oxígeno disminuye, cuando los niveles de CO2 están por encima de 230ppm,

    Pregunta: En el Gizmo, ¿cuáles son las condiciones ideales para la fotosíntesis?

    1. Formular hipótesis: durante la fotosíntesis, la energía de la luz se utiliza para sintetizar dióxido de carbono (CO 2) y agua (H 2 O) en glucosa (C 6 H 12 O 6) y oxígeno (O 2). La compleja serie de reacciones químicas se resume mediante la siguiente fórmula:

    6CO 2 + 6H 2 O + energía luminosa ฀ C 6 H 12 O 6 + 6O 2

    En el Gizmo, ¿qué intensidad de luz y nivel de CO 2 cree que maximizará la tasa de fotosíntesis?

    Experimente: utilice el Gizmo para encontrar las condiciones ideales para la fotosíntesis. Utilice el método que desee. Cuando crea que tiene la respuesta, enumere las condiciones a continuación.

    Revisar y repetir: una forma de probar si ha encontrado las condiciones ideales es cambiar ligeramente cada variable del valor que registró anteriormente. Si la producción de oxígeno disminuye con cada cambio que realiza, es probable que haya encontrado las condiciones ideales. Si un pequeño cambio hace que aumente la producción de oxígeno, continúe experimentando.

    Si es necesario, revise sus números en la tabla anterior.

    la producción de oxígeno no cambia

    C. ¿Cómo se relaciona la producción de oxígeno con la tasa de fotosíntesis?

    Cuando la tasa de fotosíntesis aumenta, aumenta la producción de oxígeno.

    Condiciones ideales

    Prepare el Gizmo: ● Asegúrese de que la pestaña GRÁFICO DE BARRAS esté seleccionada. ● Enciende Mostrar valores numéricos ​.

    Creo que la intensidad de la luz aumentará aproximadamente al 80-90% y el nivel de CO2 aumentará a aproximadamente 700 ppm.

    Temperatura Intensidad luminosa CO2nivel de producción de oxígeno 24.0 88.0 620 51.

    A. ¿Por qué sería difícil encontrar la intensidad de luz ideal si la temperatura fuera muy caliente o fría?

    Si hace demasiado frío o demasiado calor, no se produciría la fotosíntesis porque las enzimas se desnaturalizarían

    B. ¿Qué colores se absorbieron peor?

    1. Piense y discuta: cuando miramos una hoja, vemos los colores de la luz que se reflejan en su superficie. ¿Cómo explica esto el flujo relativamente bajo de oxígeno en luz verde?

    Introducción: La fotosíntesis requiere luz, agua y CO 2 para funcionar. Cuando uno de estos factores escasea, se denomina factor limitante . La temperatura también puede ser un factor limitante cuando hace demasiado calor o demasiado frío para que la fotosíntesis funcione bien.

    Pregunta: ¿Cuál es el efecto de los factores limitantes sobre la fotosíntesis?

    Observar: Establecer Temperatura Hasta 24 ° C, Intensidad de luz Al 50%, y CO2nivel Hasta 200 ppm.

    Analizar: En esta situación, ¿cuál fue el factor limitante?

    Hay un bajo flujo de oxígeno en la luz verde debido a la desnaturalización de las enzimas, por lo que la fotosíntesis no se produciría porque no hay energía, lo que resulta en poca producción de oxígeno.

    Factores limitantes

    ● Seleccione la pestaña BLANCO y la pestaña GRÁFICO DE BARRAS. ● Enciende Mostrar valores numéricos ​.

    A. Mueva el Temperatura Deslizador hacia arriba y hacia abajo. ¿Pudiste aumentar la producción de oxígeno? (Regrese el control deslizante a 24 ° C cuando haya terminado).

    La producción de oxígeno solo pudo disminuir o permanecer igual, no aumentar

    B. Mueva el Intensidad de luz Deslizador hacia adelante y hacia atrás. ¿Pudiste aumentar la producción de oxígeno? (Regrese el control deslizante al 50% cuando haya terminado).

    La producción de oxígeno solo pudo disminuir o permanecer igual, no aumentar

    C. Mueva el CO2nivel Deslizador hacia adelante y hacia atrás. ¿Pudiste aumentar la producción de oxígeno? (Regrese el control deslizante a 200 ppm cuando haya terminado).

    Cuando los niveles de CO2 aumentaron, la producción de oxígeno aumentó.

    El CO2 fue el factor limitante

    Desafío: en cada una de las situaciones a continuación, use el Gizmo para encontrar el factor limitante.

    Piense y discuta: suponga que es un agricultor que intenta cultivar plantas en un invernadero. ¿Por qué sería importante saber cuál es el factor limitante?

    Porque solo cuando se cambiaran los niveles de CO2 afectaría la producción de oxígeno

    Temperatura Intensidad luminosa CO2Nivel Factor limitante 25 ° C 60% 700 ppm de intensidad de luz 15 ° C 20% 200 ppm de temperatura 30 ° C 50% 400 ppm ninguno

    Como agricultor, saber cuál es el factor limitante puede ayudar al agricultor a saber qué hacer los ajustes para permitir que las plantas crezcan mejor.


    Ver el vídeo: Laboratorio virtual No 12: Fotosíntesis (Septiembre 2022).