República Bolivariana de Venezuela U. E. Colegio Bellas Artes Biología – 4to año B Prof. Mecky Rengifo Integrantes: Miguel Ormo, Daniel Pereira, Francisco Rincón e Isabella Altomare
Afectación del factor temperatura en la fotosíntesis de la Phaeolos vulgaris Introducción Las plantas son seres vivos que producen su propio alimento mediante el proceso de la fotosíntesis. Ellas captan la energía de la luz del sol a través de la clorofila y convierten el dióxido de carbono y el agua en azúcares que utilizan como fuente de energía. Las plantas no tienen capacidad motora y sus paredes celulares se componen principalmente de celulosa. Los principales procesos energéticos de las plantas son aquellos que forman compuestos orgánicos a partir de CO2 y H2O; y aquellos que liberan la energía contenida en las moléculas orgánicas. La fotosíntesis es el proceso por el cual la energía necesaria para la reducción del CO2 a un compuesto orgánico, proviene de la luz. Esta posee 4 factores que la modifican, los cuales son el H 2O (agua), la cual proporciona electrones para reemplazar a los retirados de clorofila en el fotosistema. También produce O2 (Oxigeno), así como reduce NADP A NADPH por liberación de iones H+; los nutrientes, que son extraídos del suelo como nitrógeno(N), fosforo(P), potasio(K), calcio(Ca), magnesio(Mg) y azufre(S); La la luz es de suma importancia en la Fotosíntesis ya que sin ella la planta no podría fabricar su propio alimento ni desprender O2 a la atmosfera ya que para que se realice la Fotosíntesis es necesario que los Cloroplastos que se encuentran en las Hojas, capten o absorban los fotones de Luz Solar para que se rompa la molécula de H2O y poder liberar O2 a la atmósfera y energía luminica se transformaría en energía química estable, siendo el adenosín trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química. Las altas temperaturas afectan la actividad enzimática; además provoca cierre de estomas, disminuyendo el suministro de CO2. Por otro lado, la temperatura óptima para respiración es mayor que para fotosíntesis, por lo tanto durante periodos prolongados afecta rendimiento. Esta práctica se basara principalmente en el factor de la temperatura, aplicando diferentes niveles y luego determinar la germinación de la Phaeolos vulgaris bajo las mismas condiciones.
Problema: La temperatura es uno de los factores los cuales afectan la fotosíntesis entonces, ¿Cómo influye la temperatura en la germinación de la Phaeolos vulgaris? Hipótesis: La fotosíntesis se desarrolla con el aumento de la temperatura, sólo cuando ésta está dentro de los parámetros requeridos para llevarse a cabo este proceso, si se sobrepasa este rango hay un descenso de la actividad fotosintética, el mecanismo se daña por calor excesivo. Esto produce la desnaturalización de las proteínas. Si se someten las caraotas a distintos tipos de temperatura y se dejan germinar se podrá conocer cuál es la temperatura óptima para que el proceso de la fotosíntesis se realice perfectamente y cuales son no son óptimas para lograr un proceso fotosintético efectivo. Variable dependiente: La germinación y crecimiento de las Phaeolos Vulgaris Variable independiente: La temperatura, la cual fue controlada con el termómetro Variables controladas: El tiempo, el cual se midieron 10 minutos para cada experimento, y el agua que se controló usando un rociador para manejar la misma cantidad de agua para cada germinador. Materiales •
Envases, vasos plásticos (8oz)
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300 Phaeolos Vulgaris(Caraota)
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1 rociador de agua
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Termómetro ambiental (±1°C)
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Toallines
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Hielo
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hornilla
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Olla
Procedimiento •
Se inició identificando con un marcador 5 vasos para cada temperatura
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Se sometieron durante 10 minutos las Phaeolos vulgaris en distintas temperaturas
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Las phaeolos vulgaris de temperatura de 0ºC fueron sometidas al frio del congelador durante 10 minutos
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La de 10ºC fueron sometidas a hielo en un envase de agua durante 10 minutos midiendo su temperatura con el termómetro para controlarla
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En los 20ºC se sometió la phaeolos vulgaris a hielo y agua temperatura ambiente para regular la temperatura de esta y mantener los 20º con ayuda del termómetro
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Los germinadores de 30ºC se utilizó el termómetro para medir la temperatura del agua y se calentó levemente la olla donde se encontraba
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La phaeolos vulgaris en los 40ºC fue sometida a esta temperatura en una olla con agua caliente y un poco de hielo para estabilizar la temperatura como lo indicaba el termómetro
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El proceso de los 40º fue utilizado en todas las temperaturas mayores a esta, el cual sería calentar el agua hasta tal punto como el termómetro señalaba y colocar un hielo para nivelar la temperatura del agua luego se exponían las phaeolos vulgaris durante 10 minutos.
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Se introdujo toallines en el interior del vaso para hacer un germinador
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Se insertaron 5 Phaeolos vulgaris en sus respectivos vasos marcados con la temperatura sometida
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Se regó una primera ronda de agua
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Se colocaron los vasos en un punto estratégico el cual le llegaba luz
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Se regó las Phaeolos vulgaris cada 2 dias durante una semana
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Se tomó nota de los resultados y se elaboró una tabla
Datos brutos Tabla #1:Tabla de resultados de germinación de las Phaeolos vulgaris de los distintos experimentos en temperaturas de 0° C a 100 C° y sin temperatura Te exp exp exp exp mp eri eri eri eri erat me me me me ura nto nto nto nto ± 1° 1 2 3 4 NO NO G G G G
experimento 5
G
NO G
G
NO G
G
NO G
0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° 100 ° N/A
1 3 3 3 3 2 2 0 0 0
4 2 2 2 2 3 3 5 5 5
2 3 1 4 1 1 0 0 0 0
3 2 4 1 4 4 5 5 5 5
0 1 3 1 2 1 1 0 0 0
5 4 2 4 3 4 4 5 5 5
3 0 0 2 2 0 0 0 0 1
2 5 5 3 3 5 5 5 5 4
0 0 2 3 2 1 0 1 0 0
5 5 3 2 3 4 5 4 5 5
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
4
1
4
1
2
3
2
3
3
2
Datos procesados Tabla #2: Tabla de promedio y porcentaje de la germinación de las Phaeolos vulgaris en temperaturas de 0° C a 100° C y sin temperatura Temperatura ± 1° 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° 100° N/A
X G 6 7 9 13 10 5 3 1 0 1 0 15
% NO G 19 18 16 12 15 20 22 24 25 24 25 10
G 24% 28% 36% 52% 40% 20% 12% 4% 0% 4% 0% 60%
NO G 76% 72% 64% 48% 60% 80% 88% 96% 100% 96% 100% 40%
Grafico #1: Grafico de los promedios de las germinaciones de las (Phaeolos vulgaris) en temperaturas de 0°C a 100°C y sin temperatura.
Análisis de resultados Como se pudo observar en la gráfica y al representar las medidas de estadística, la mayor cantidad de semillas no fueron germinadas. Según los datos dados, las semillas expuestas a las más bajas temperaturas germinaron al 30%, A los 30°, 40°, 50° y 60° se cumple con la teoría de que “hay un incremento de la fotosíntesis con el aumento de la temperatura dentro de un rango definido” (según autores de la Universidad Nacional de Colombia), éstas representarían la temperatura óptima para la germinación, ya que la mayoría de las semillas gestionaron en un corto plazo de tiempo; “La temperatura óptima es aquella a la cual germina el mayor número de semillas en un período de tiempo mínimo” (Jorge Herrera). Cabe destacar que después de los 60° se detiene el proceso de germinación, debido a las altas temperaturas. Christiansen (1978) señala que “el efecto de las temperaturas altas causa, por un lado, un descontrol en los iones del agua, impidiendo el movimiento de solutos a través de las membranas de las células, y por otro, induce cambios en los procesos fisiológicos y bioquímicos incluyendo la fotosíntesis, respiración, actividad enzimática, estabilidad de la membrana celular y por último el crecimiento”. Esta teoría nos da a conocer el porqué de la no germinación en temperaturas entre los 70° y los 100°. Según Carlos González, “el crecimiento de las plantas no es posible a muy altas temperaturas debido a la desnaturalización de las proteínas”. Conclusión Las semillas de cualquier planta necesitan unas condiciones mínimas de luz, temperatura, agua y concentración de gases para germinar. En el experimento, se analizaron sobre todos las condiciones de temperatura, dando por sentado que la concentración de gases y el agua proporcionada eran cantidades óptimas.
El contacto con bajas temperaturas es tratado en dicho trabajo, es dicho que una planta después de estar congelada no puede seguir germinando al igual que si esta en temperaturas muy altas. En el estudio realizado a la Phaeolos Vulgaris para determinar el proceso de fotosíntesis expuesta a diferentes temperaturas, arrojo que en su parte la mayoría de las semillas no germinaron y las que fueron expuestas a menores temperaturas solo lograron germinar en un 30%. Existe la teoría de "hay un incremento de la fotosíntesis con el aumento de temperatura dentro de un rango definido" (según la Universidad Nacional de Colombia) la cual se cumple cuando la Phaelos Vulgaris se expuso a los 30, 40, 50 y 60 grados centígrados, las mismas representarían una temperatura óptima para su germinación, ya que germinaron en un tiempo corto. Luego de los 60 grados centígrados se detiene el proceso de germinación, ya que están a altas temperaturas y se desnaturalizan las proteínas de la semilla. Bibliografía • • • • • •
http://es.wikipedia.org/ MAZPARROTE, serafin(2008) Biologia 1er Año de Ciencias (Ciclo diversificado) http://e-ducativa.catedu.es/ http://www.scielo.cl/ http://www.virtual.unal.edu.co/ http://recursostic.educacion.es/