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BIOLOGIA GENERAL Y METODOLOGIA DE LAS CIENCIAS

Trabajo Práctico Nº 2:

ENERGÉTICA - RESPIRACIÓN Objetivos: - Comprender la importancia de la respiración celular como la principal vía de obtención de energía y de la

fermentación como vía anaeróbica alternativa - Identificar las etapas de la respiración celular y el lugar donde se realizan. - Diferenciar reacciones de oxido – reducción. - Reconocer la diferencia entre reacciones de tipo catabólicas y anabólicas - Interpretar las leyes de la termodinámica - Diferenciar las etapas y la finalidad del proceso de fotosíntesis. - Reconocer los pigmentos fotosintéticos que participan en la fotosíntesis - Identificar estructura del cloroplasto - Diferenciar los distintos metabolismos fotosintéticos de asimilación del carbono que poseen los

vegetales. Introducción: Los organismos están constituidos por células las cuales cumplen diferentes funciones, por ejemplo la respiración celular. Para esta función y otras restantes, las células necesitan de energía, en forma de ATP, que se obtiene gracias reacciones químicas que integran el proceso denominado metabolismo. El metabolismo es una de los procesos fundamentales que se llevan acabo en el interior de la célula a través de reacciones químicas, o actividad metabólica. Los términos anabolismo y catabolismo se utilizan para describir los dos tipos principales de actividad metabólica. Las reacciones químicas anabólicas requieren ATP y las reacciones catabólicas, como las oxidativas, extraen energía de los nutrientes. Actividades: 1- Interpreta en el siguiente gráfico la función que cumple la molécula NADH + H en el metabolismo celular. ¿Qué tipo de molécula es? Nombra otras moléculas que participen en procesos de transferencia de energía.

Grafico n° 1 2- En la célula se llevan a cabo reacciones que responden a un proceso denominado OXIDO – REDUCCION, explica en qué consiste el mismo e identifica en el gráfico n°1 dónde se lleva acabo cada parte de este proceso.

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3- Explica qué es una reacción catabólica y qué es una reacción anabólica, identifica en el grafico n° 2 a cada una de ellas. ¿Qué tipo de reacción es la respiración celular? Justifique

Grafico n° 2 4- Identifica en el gráfico n° 2 y explica vía anaeróbica a partir de la cual se obtiene energía. ¿Qué diferencia existe entre la vía aeróbica de obtención de energía? ¿Qué diferencias existen entre la fermentación láctica y la que ocurre en organismos como bacterias y levaduras? 5- Indica las distintas etapas y procesos que involucra la respiración, y señala en que parte de la célula se desarrolla cada uno de ellos, teniendo en cuenta los gráficos 3, 4, 5 y 6

. Grafico n° 3

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Grafico n° 4

Grafico n° 5

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Grafico n° 6 6- Explique las siguientes situaciones a partir de las leyes de la termodinámica. - La energía contenida en las moléculas de los alimentos es extraída mediante una sucesión de oxidaciones, al cabo de las cuales el oxígeno atmosférico se une a átomos de hidrógeno de las citadas moléculas para formar H2O. - Los vegetales para la producción de su alimento requieren de materia (CO2 y H2O) y de energía (lumínica). La energía captada por los vegetales no es el 100% de la energía que ingresa a la atmósfera, y la energía que obtienen los herbívoros al consumir su alimento no constituye el 100% de la energía que el vegetal captó. 7- Los alimentos que incorporan los organismos sufren un proceso de digestión en el cual se obtienen los nutrientes necesarios para la obtención de energía. Los mismos son absorbidos y trasportados hacia la célula. Allí los nutrientes sirven como fuente de obtención de ATP. Analiza el siguiente cuadro e indica cuales son los nutrientes que están considerados en el grafico nº 7.

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Grafico nº 7

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ENERGÉTICA - FOTOSÍNTESIS

Introducción: La luz es la fuente primaria de energía para la vida sobre la tierra. La biosfera en la que vivimos es un sistema cerrado en equilibrio dinámico constante. Sistema cerrado significa termodinámicamente que no intercambia materia con el exterior, pero si recibe energía. La radiación solar que llega a la Tierra abarca una amplia franja del espectro radiactivo electromagnético y, dentro de ella, una parte significativa (aproximadamente un 40%) es la radiación luminosa, normalmente llamada luz. Mediante un único y complejo proceso fisiológico denominado fotosíntesis, determinados organismos autótrofos, o fotosintéticos, son capaces de absorber y utilizar la energía lumínica. Así la energía es usada para la producción de biomasa, la cual es distribuida directamente o indirectamente, al resto de los organismos. Actividades:

1- Indica cuáles son los pigmentos que participan en el proceso de captación de la energía lumínica y cuál es el rango del espectro electromagnético que estos absorben. Los carotenoides contribuyen a ampliar el rango del espectro utilizable en la fotosíntesis y además cuentan con otra función. ¿Cuál es? Explica brevemente.

2- Señala las etapas de la fotosíntesis y explica brevemente a cada una de ellas y su objetivo. 3- Indica, en el esquema del cloroplasto, cómo está constituido.

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4- Completa el siguiente cuadro en el cual se presentan los distintos metabolismos fotosintéticos. ( C3, C4 y CAM ) que poseen los vegetales:

Metabolismo fotosintético C3 C4 CAM

Enzima responsable de la fijación primaria del Carbono

Anatomía de la hoja

Tasa de fotosíntesis

Foto-respiración (inhibición de la fotosíntesis por el oxígeno)

Eficiencia en el uso del agua

Distribución geográfica

Ejemplos

5- Complete el siguiente cuadro utilizando las palabras claves según correspondan:

Proceso

Características Respiración Fotosíntesis Palabras Claves

¿Quienes la realizan?

- productores - descomponedores - consumidores

¿En que momento del día?

- durante el día - durante la noche - constantemente

¿Porqué lo hacen? (¿Cuál es el objetivo? )

- eliminación de desechos

- formación de sustancias orgánicas

- intercambio de gases

Agua

- se absorbe - se elimina - se descompone - se libera

Oxigeno

- se incorpora - se elimina - se descompone

Materia orgánica

- se elabora - se almacena

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- se libera - se degrada

Dióxido de carbono

- se consume - se almacena - se libera - se degrada

Utilización de energía

- ser transforma - se libera - se incorpora

Ecuación global

El experimento de Priestley

A partir de los resultados de la experiencia responde: a) ¿Cuál será el motivo por el cual el ratón de la campana 1 no sobrevivió a pesar de contar con agua y alimentos suficientes? b) ¿Por qué en la campana 2, no se coloca alimento como en la campana1? c) ¿La presencia de luz es una condición indispensable en todas las campanas? d) La planta y el ratón son ambos seres vivos y desarrollan funciones vitales similares ¿Por qué la planta no muere después de un tiempo de permanecer sola dentro de la campana y el ratón si? e) El ratón no muere al encontrarse en la campana junto con la planta ¿La presencia de la planta tiene alguna influencia en la supervivencia del animal? f) Expliquen cómo se puede relacionar los resultados de la campana 3 con lo que ocurre en un ecosistema mayor, como el planeta Tierra. h) Expliquen a partir de esta experiencia porque se consideran sistemas abiertos a los seres vivos

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Bibliografía: - J. Ascón Bieto. M. Talón “Fundamentos de fisiología vegetal”. Editorial Mc Graw Hill. Interamericana

Barcelona. Año 2000. - Thibodeau, Gary y Pattyon Kevin “Anatomía y fisiología humana” 4º edición. Editorial Hacourt. España

2000