Información de contexto:
La fotosíntesis es el proceso por el que pasan las plantas para producir la energía en forma de glucosa necesaria para sobrevivir. Es una reacción química que implica el uso de dióxido de carbono, agua y luz. Este proceso de fotosíntesis tiene lugar en los cloroplastos que se encuentran en las hojas de la planta.
Los cloroplastos son pequeñas estructuras que contienen un pigmento verde llamado clorofila. De acuerdo a BBCbitesize.com, el proceso implica que el dióxido de carbono ingrese a la hoja a través de los estomas, ubicados en su envés. El agua es absorbida por las células de la raíz de la planta y transportada al resto de la planta mediante el uso de vasos del xilema.
Además de esos dos componentes, una planta necesita luz solar para realizar el proceso de fotosíntesis. Con estos tres ingredientes se produce la fotosíntesis, liberando oxígeno como producto de desecho y creando la glucosa que necesita la planta para alimentarse.
Realizaremos un experimento para determinar cómo el cambio en la frecuencia de la luz que usa una planta afecta la tasa de su fotosíntesis colocando discos de la planta en una solución de jabón de bicarbonato bajo luces de diferentes frecuencias y registrando la cantidad de discos que flotan. después de un cierto período de tiempo.
Los discos de las hojas flotarán debido al oxígeno que emiten como producto de desecho de la fotosíntesis, y esto nos ayudará a concluir la tasa de fotosíntesis en función de la cantidad de oxígeno que liberan los discos y el tiempo que les toma flotar hasta el fondo. superficie.
Pregunta de investigación:
¿Cómo afecta la configuración de una fuente de luz de 100 vatios a diferentes frecuencias (430–480 THz, 510–540 THz, 540–580 THz, 610–670 THz, luz clara) la cantidad de discos de hojas que flotan de 12 en una solución de bicarbonato de sodio? ¿Cuándo se mantiene la misma cantidad de tiempo de 10 minutos?
Hipótesis:
Mi hipótesis es que si una fuente de luz de 100 vatios encima de los discos de la planta se cambia a las diferentes frecuencias de Luz Roja (430–480 THz), Luz Azul (610–670 THz), Luz Amarilla (510–540 THz), Luz Verde Light (540–580THz) y Clear Light, la cantidad de discos de hojas de 12 que flotan en la solución de bicarbonato variará con el tiempo.
Predigo eso ya que, según Edriaan Koening en sciencing.com, los pigmentos de una planta – la clorofila aclorofila b, y β-caroteno: todos absorben más las longitudes de onda de los colores azul y rojo, la tasa de fotosíntesis aumentará en los discos de la planta bajo las luces roja y azul, lo que hará que floten más después de un período de 10 minutos en comparación con otros colores. de luz. Supongo que sí, configurar la fuente de luz en una frecuencia de luz diferente afectará la cantidad de discos que flotan después de un período de tiempo.
Variable independiente (IV):
La variable independiente en este experimento es la frecuencia de la luz que se utilizará en los discos de las plantas. Obtendremos diferentes frecuencias (Hz) de luz utilizando diferentes filtros de luz en una fuente de luz de 100 vatios encima de la planta. Usaremos luz roja (430–480 THz), luz azul (610–670 THz), luz verde (540–580 THz), luz amarilla (510–540 THz) y luz clara. Crearemos esas frecuencias colocando filtros de celofán de cada uno de los colores contra la fuente de luz.
Variable dependiente (DV):
Al cambiar la variable independiente, en este caso, es la frecuencia de la luz roja (430–480 THz), la luz azul (610–670 THz), la luz verde (540–580 THz), la luz amarilla (510–540 THz) y Clear Light, la cantidad de discos que flotan de 12 cambiará en un período de tiempo de 10 minutos. Esto se medirá contando el número de discos flotantes bajo luces de diferentes colores después de un cierto período de tiempo que se medirá mediante el uso de un temporizador. Realizaremos 2 pruebas para observar la flotación de los discos vegetales para cada uno de los filtros de celofán de colores, y calcularemos el promedio de los datos registrados del tiempo que tardaron los discos vegetales en flotar hacia la superficie.
Variables de control:
VariableCómo se mediráPor qué se debe controlarEl tiempo que se mantendrán encendidas las luces encima de los discos de la planta.El tiempo que se mantendrán encendidas las luces es de diez minutos. Mediremos esto mediante el uso de un cronómetro o cronómetro. Esta es una variable importante que debe controlarse porque tiene un gran impacto en los resultados. Realizar el experimento durante más tiempo puede provocar más o diferentes reacciones en los discos de la planta. Si algunos discos de plantas se iluminan durante más tiempo que otros, el alcance de la reacción que se produce puede diferir. Tamaño de los discos de plantas cortados. Esto se mantendrá igual mediante el uso de una perforadora. Una perforadora creará duplicados idénticos de discos de plantas. Es importante que los discos mantengan las mismas dimensiones y peso para que el experimento no se vea afectado porque los discos de plantas de diferentes tamaños variarán en la cantidad de cloroplastos que contienen y, por lo tanto, realizarán la fotosíntesis. a diferentes velocidades, lo que significa que los resultados que se recopilarán en este experimento serán inexactos. Según Kim Foglia y Brad Wilson en gulfcoast.edu, otra cosa que hay que tener en cuenta además de hacer que los discos de las plantas sean del mismo tamaño es que provienen de partes similares de las hojas. Tipo de planta utilizada para los discos de las plantas . Mantendremos esto igual simplemente usando un solo tipo de planta para el experimento. Diferentes tipos de plantas realizarán la fotosíntesis a diferentes velocidades porque hay diferentes tipos de plantas; “plantas de sol”, que absorberán mucha luz, aumentando así su tasa de fotosíntesis, y “plantas de sombra”, que fotosintetizan a un ritmo menor incluso cuando se exponen a mucha luz (Universidad de Florida, “Fotosíntesis”). Esto, junto con el hecho de que los diferentes tipos de plantas difieren en grosor, textura, superficie y muchos elementos diferentes que definitivamente tienen un efecto en su eficiencia al realizar el proceso de fotosíntesis. Fuente de luz Mantendremos la fuente de luz igual en este Experimente usando la misma lámpara durante todo el experimento y asegurándose de no cambiarla. Debemos mantener la fuente de luz igual porque las bombillas pueden diferir en la cantidad de vatios que emiten. Si tenemos algunos discos vegetales bajo una fuente de luz que emite 50W y otros discos vegetales bajo una luz de 100W, entonces algunos discos vegetales recibirán una mayor cantidad de luz y podrán realizar la fotosíntesis de una manera más eficiente que los otros discos de plantas que están expuestos a menos luz. Temperatura ambiente Mantendremos la temperatura ambiente asegurándonos de realizar el experimento en la misma habitación en todo momento y de que el aire acondicionado esté configurado a la misma temperatura desde el principio hasta el final. Es importante mantener esto igual porque la temperatura es un factor que afecta la fotosíntesis de una planta. Cambiar la temperatura y, por lo tanto, cambiar las tasas de fotosíntesis en el disco de la planta, dará como resultado datos inexactos. Temperatura del agua Comprobaremos que el agua mantenga una temperatura constante de 20° Celsius durante todo el experimento mediante el uso de un termómetro. Esto nos permitirá saber si tenemos que calentar o enfriar el agua si comprobamos que la temperatura del agua no es de 20° durante todas las pruebas. Necesitaremos mantener una temperatura constante en el agua en la que se encuentra la solución de bicarbonato y jabón. Se realizó para este experimento porque, según Samuel Markings en sciencing.com, la fotosíntesis ocurre a diferentes velocidades dependiendo de la temperatura a la que está expuesta una planta, similar a mantener constante la temperatura ambiente. Si cambiamos cualquiera de estas temperaturas durante nuestro experimento, los discos de la planta pueden reaccionar de una manera que no lo harían si todo hubiera permanecido igual, lo que significa resultados inexactos.
Lista de aparatos:
- 1 perforador
- Hojas de espinaca u hojas de hiedra.
- 5 filtros de celofán en los colores rojo, azul, verde y amarillo.
- Bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio)
- 1 pipeta
- 1 rollo de cinta
- 2 vasos de 250ml
- 1 regla
- 1 termómetro
- 1 marcador (cualquier color)
- Jabón para platos, preferiblemente de color transparente.
- 1 jeringa desechable de 10ml sin aguja
- 1 temporizador
- 1 fuente de luz que emita luz blanca, como una lámpara (luz LED) (100 vatios)
- 1 varilla de vaso para revolver (también se puede utilizar una cuchara)
Consideraciones de seguridad:
- Use vestimenta de laboratorio adecuada que cubra la mayor parte del cuerpo, especialmente las piernas.
- No use zapatos abiertos. El calzado debe cubrir los pies por completo.
- Retire o asegure los artículos colgantes, como joyas.
- Si el cabello llega hasta la barbilla o más, asegúrese de que esté recogido hacia atrás.
- Use gafas de seguridad en todo momento durante el experimento.
- No consuma ninguno de los materiales utilizados en el experimento.
- Asegúrese de que ninguno de los materiales entre en contacto con sus ojos durante el experimento.
- Tenga cuidado al manipular la perforadora. Abstente de poner los dedos debajo.
- Esté alerta de su espacio de trabajo. Asegúrese de que ningún material de vidrio corra peligro de caerse.
- No permita que ningún disolvente entre en contacto con la piel. Use guantes de látex si es posible.
En caso de lesión:
- Si se consume algún material o sustancia buscar a un adulto o, en casos de dolor y síntomas, buscar atención médica profesional de inmediato.
- En caso de una herida superficial, busque ayuda de un adulto, lave la herida, aplique crema antibiótica y cúbrala con una tirita. En caso de dolor persistente o signos de infección, busque atención médica profesional de inmediato. (mayoclínica.organización “Cortes y raspaduras: primeros auxilios”)
Método:
- El primer paso de este experimento es preparar la solución de bicarbonato y jabón: use la regla y el marcador para marcar un punto de seis centímetros en ambos vasos, luego llene los vasos hasta ese punto con agua del grifo a 20° Celsius usando el termómetro para Mida la temperatura del agua para mantenerla constante. Si el agua utilizada para otras pruebas del experimento difiere de las temperaturas anteriores, busque una manera de calentarla o enfriarla.
- Añade una pizca (alrededor de 0,4 g; puedes usar tu balanza medidora para obtener la cantidad exacta) de bicarbonato de sodio y revuelve con la varilla de vidrio en los vasos.
- Agregue una gota de jabón para platos con la pipeta y revuelva con la varilla de vidrio a la solución en los vasos de precipitados. Esto se hace para penetrar a través de la superficie hidrofóbica del disco de la planta, permitiendo que la solución sea absorbida por la hoja y, por lo tanto, permitiéndole hundirse en la solución. Es fundamental evitar que se forme espuma de jabón en este paso. Si se forma espuma, diluya la solución con más bicarbonato. (Kim Foglia y Brad Wilson, gulfcoast.edu)
- En segundo lugar, con la perforadora, corta 12 discos de hojas de espinaca para cada color de los filtros de celofán. Trate de evitar la nervadura central y las venas al cortar los discos. Trate de que los discos de sus hojas sean lisos y del mismo grosor.
- En tercer lugar, tome la jeringa, retire el émbolo y coloque uno de los juegos de discos de hojas (12 discos) en la jeringa. Vuelva a colocar el émbolo en la jeringa, dejando un pequeño espacio encima de los discos de las hojas para no aplastarlos (un espacio <10%). Llene la jeringa con la solución de los vasos que ha preparado en el primer paso hasta 20 ml.
- El siguiente paso es crear un vacío para extraer el oxígeno del mesófilo esponjoso de los discos de hojas de espinaca usando la jeringa que hemos preparado en el paso anterior para permitir que los discos de hojas se hunda en la solución:
- Apunte la jeringa verticalmente.
- Si hay una burbuja de aire en la parte superior de la jeringa, empuje el émbolo ligeramente hacia arriba para que la solución llegue a la parte superior y expulse el oxígeno.
- Cubra la punta abierta de la jeringa con el dedo.
- Grifo…