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Trabajo Práctico Nº 6 Plástidos Orgánulos de conversión energética Objetivos: - Reconocer los mecanismos de conversión energética en relación a la estructura celular donde se llevan a cabo. - Relacionar la interacción natural de ambos procesos. - Comprender la organización estructural y funcional de los orgánulos de conversión energética. - Identificar a los plástidos, comprender su estructura y función - Reconocer la importancia agronómica de los plástidos Orgánulos de Conversión Energé3ca Dibujen un cloroplasto y una mitocondria indicando con flechas sus componentes a) Analice la figura: complete el nombre del orgánulo y sus partes cons8tuyentes. Figura A: Estructura de la mitocondria Mitocondria M. interna Matriz M. externa Crestas Célula La densidad y la can8dad de crestas por mitocondria están relacionadas a la demanda de energía de cada 8po celular par8cular. MITOCONDRIA Figura B: Estructura del cloroplasto M. externa M. interna E. intermembrana Grana Estroma Saco Grana Tilacoides Estroma Tilacoides Membranas CLOROPLASTO Ejemplo Agronómico Planta afectada por herbicida Sulfentrazone: herbicida premergente u8lizado en cul8vos de soja por ejemplo, actúa a nivel de membranas inhibiendo una enzima, interfiriendo en la biosíntesis de la clorofila, produciendo la muerte de la planta. ¿Cómo podrías relacionar a los procesos de fotosíntesis y respiración celular dentro de un ciclo de energía en un agroecosistema? Piensa en lo que necesita y produce cada uno de estos procesos i ¿ Fuente de energía ? ¿Fenómeno Biológico ? ¿Organelo involucrado ? ¿ Fuente de energía ? ¿ Fenómeno Biológico: ? ¿ Organelo involucrado ? -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ -‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐-‐ A-‐ Clasifique a los organismos según el uso de la energía i Utilizan la energía química. Fenómeno Biológico: Respiración Celular. Orgánulo involucrado: MITOCONDRIAS Transforman la energía solar en energía química. Fenómeno Biológico: Fotosíntesis. Orgánulo involucrado: CLOROPLASTOS QUIMIOTRÓFOS FOTOTRÓFOS (A) Fuente de Carbono Heterótrofos: fuente de Carbono orgánico Autótrofos: fuente de Carbono atmosférico ATP RESPIRACIÓN CLOROPLASTO MITOCONDRIA FOTOSÍNTESIS RESPIRACIÓN MITOCONDRIA CLOROPLASTO FOTOSÍNTESIS FOTOSÍNTESIS H2O O2 CO2 Reacciones fotoquímicas ATP NADPH azúcares Reacciones bioquímicas tilacoide estroma Luz b) Analice detenidamente la Figura 12.2 y 12.5 de este libro y complete el siguiente cuadro relacionando la parte cons3tuyente en cada orgánulo con el proceso metabólico que se produce. MITOCONDRIA CLOROPLASTO Parte cons3tuyente Proceso metabólico Parte cons3tuyente Proceso metabólico MATRIZ MEMBRANA INTERNA TILACOIDE Etapa Fotoquímica ESTROMA Etapa Bioquímica Decarboxilación oxida3va Ciclo de Krebs Transporte de electrones Síntesis de ATP A B 1 2 3 4 5 6 e) Analice el siguiente esquema representa8vo de la relación entre orgánulos de conversión energé8ca y los procesos que los mismos realizan (iden8ficados como A y B). 1) Complete el cuadro según corresponda. fotosíntesis Respiración celular Energía lumínica O2 CO2 H2O glucosa ATP Los vegetales son organismos autótrofos, por lo tanto u3lizan la energía luminosa para la formación de materia orgánica a par3r de inorgánica (fotosíntesis). Para el resto de las ac3vidades del vegetal (crecimiento, floración, fruc3ficación, etc.) necesitan energía química procedente de la respiración celular (igual que los animales). Esta materia orgánica de la que hablamos, está compuesta fundamentalmente de azúcares procedentes de la fotosíntesis. La respiración celular es independiente a la presencia o no de luz. En ella se consume oxígeno, durante las 24 horas del día, al contrario de lo que sucede en la fotosíntesis, en la que el oxígeno se desprende en la fase luminosa, es decir, durante el día. En la fotosíntesis se fija dióxido de carbono y se desprende oxígeno. En la respiración se consume oxígeno y se desprende dióxido de carbono, liberándose energía (ATP). El agua es uno de los productos de la respiración celular y a la vez es una molécula necesaria para la fotosíntesis Además a par3r de la fotosíntesis se produce glucosa que será u3lizada como fuente de energía en la respiración celular. PLÁSTIDOS • Exclusivos de células vegetales y algas • Poseen doble membrana • Presentan diferentes formas y funciones • ADN propio (plastoma) • Poseen pequeños ribosomas b) Los plás8dos son orgánulos exclusivos de células vegetales; en base a ello complete el siguiente cuadro compara8vo entre diferentes plás8dos, indicando en todos los casos la importancia agronómica de cada uno de ellos: NOMBRE DEL PLÁSTIDO PIGMENTO CARACTERÍSTICO IMPORTANCIA AGRONÓMICA CROMOPLASTO Pigmentos de diferentes colores Atracción de insectos en flores para la polinización. Nivel de madurez de los frutos. NOMBRE DEL PLÁSTIDO PIGMENTO CARACTERÍSTICO IMPORTANCIA AGRONÓMICA PRESENCIA DE CLOROFILA Fotosíntesis y nivel de producción. Cloroplastos NOMBRE DEL PLÁSTIDO PIGMENTO CARACTERÍSTICO IMPORTANCIA AGRONÓMICA Ausencia de pigmento almacenamiento de almidón Fuente de hidratos de carbono como alimento PARTES DE LA PLANTA DONDE SE LOS PUEDE ENCONTRAR Rizomas: Batatas Tubérculos: PapasFrutas: Bananas Semillas: Cereales AMILOPLASTOS NOMBRE DEL PLÁSTIDO PIGMENTO CARACTERÍSTICO IMPORTANCIA AGRONÓMICA POSEEN PROTOCLOROFILA OLEOPLASTOS ACUMULAN PROTEINAS E3oplastos Con presencia de luz se transforman en cloroplastos. Sin pigmentos Acumulación grasas y aceites Proteinoplasto Acumulación de proteínas Colores en frutas y verduras Cambio de color con la maduración de frutos • El color es una de las caracterís8cas organolép8cas más atrayentes de las frutas y hortalizas. • Los pigmentos sufren durante la maduración modificaciones. Por lo general, el pasaje de verde a amarillo o al rojo, corresponden al desenmascaramiento de los pigmentos carotenoides, debido a la destrucción de la clorofila, a la vez que hay una síntesis de carotenoides y de antocianos. Este parámetro, junto a otros, (grados Brix, acidez etc.) sirven para determinar el momento de inicio de la cosecha. Indicadores de madurez en frutos a) Lea atentamente las siguientes consignas e indique si son verdaderas (V) o falsas (F). _____ Los plás8dos son orgánulos que se encuentran en todos los 8pos celulares. _____ Todos los plás8dos se originan de un plás8do en común. _____ Los plás8dos no poseen la propiedad de rediferenciarse. F V F c f b a d e d a e b f c La A que posee cloroplastos y pared celular, es autótrofa y la B heterótrofa A realiza fotosíntesis y respiración celular B realiza respiración celular g) Lea atentamente y seleccione la opción más adecuada para completar cada oración. 1) Durante el día…. El vegetal solo hace la fotosíntesis. El vegetal solo respira. El vegetal realiza la fotosíntesis y respiración celular. 2) Durante la noche… El vegetal solo hace la fotosíntesis. El vegetal solo respira. El vegetal realiza la fotosíntesis y respiración celular. 3) En la fotosíntesis… Se desprende dióxido de carbono. Se desprende oxígeno y dióxido de carbono. Se desprende oxígeno. 4) En la fotosíntesis… Se transforma energía luminosa en química. Se transforma energía química en procesos vitales para la planta. h) Analice la siguiente tabla de datos relacionada a la temperatura como factor que influyen en la fotosíntesis y responda las preguntas realizadas. 1. ¿A qué temperatura se produce el nivel óp8mo de ac8vidad fotosinté8ca? a) a 15° b) a 20° c) a 25° d) a 40° 2. ¿Por qué los valores a 5ºC y a 40ºC son iguales? a) Porque son los extremos. b) Porque a las plantas no les gusta ni el frío ni el calor. c) A 5ºC la eficiencia fotosinté8ca es baja porque la temperatura no permite realizar la fotosíntesis con pleno rendimiento. Por otra parte, el calor hace cerrar los estomas para evitar la pérdida de agua y tampoco deja realizar la fotosíntesis en condiciones adecuadas. 3. ¿En qué te has basado para saber cuál es el nivel óp8mo de rendimiento fotosinté8co? a) En los valores de la temperatura. b) En la can8dad de oxígeno desprendido. c) En el dibujo de la gráfica. 4. ¿Qué relación existe entre la can8dad de oxígeno/hora y la fotosíntesis? a) Ninguna b) A más oxígeno menos fotosíntesis. Por ello cuando hay mucho oxígeno no se hace la fotosíntesis. c) La can8dad de oxígeno desprendido en la fotosíntesis es un valor que puede mostrar el rendimiento de ese proceso, puesto que es uno de sus productos finales. Ac3vidad Nº 6 Plás8dos A) OBSERVACIÓN DE CROMOPLASTOS a.1) Material biológico: Tomate (Lycopersicum sculentum L.) Metodología: 1-‐ Colocar una gota de agua sobre un portaobjeto limpio. 2-‐ Realizar un corte transversal del mesocarpo de tomate con la ayuda de una hoja de afeitar nueva o bisturí y depositar el material sobre un portaobjeto. 3-‐ Cubrir con un cubreobjeto. 4-‐ Colocar en el microscopio y observar. Material biológico que observó ¿Con qué aumento? ¿Qué estructuras identificó? Resultados: Dibuje lo observado e indique: tomate 40 X Cromoplastos, vacuola, pared celular Pared celular Cromoplastos a.2) Material biológico: Manzana (Mallus silvestrys Mill) Metodología: 1-‐ Colocar una gota de agua sobre portaobjeto limpio. 2-‐ Realizar un corte transversal delgado de exocarpo de manzana con la ayuda de hoja de afeitar nueva y depositar el material sobre portaobjeto. 3-‐ Cubrir con cubreobjeto evitando la formación de burbujas de aire. 4-‐ Colocar en el microscopio y observar a 10X y 40X. Resultados: Dibuje lo observado e indique: Material biológico que observó ¿Con qué aumento? ¿Qué estructuras identificó? Pág. 294 manzana 40 X Cromoplastos, pared celular B) OBSERVACIÓN DE AMILOPLASTOS b.1) Material biológico: Tubérculo de papa (Solanum tuberosum L.). Metodología: 1-‐ Realizar un raspado de la zona blanca en el tubérculo de papa con la ayuda de una hoja de afeitar o bisturí y expandir el material sobre un portaobjeto. 2-‐ Agregar una gota de lugol. 3-‐ Cubrir con un cubreobjeto. 4-‐ Colocar en el microscopio y observar. Resultados: Dibuje lo observado e indique: Material biológico que observó ¿Con qué aumento? ¿Qué estructuras identificó? papa 40 X Amiloplastos, pared celular Pared Celular Amiloplasto b.2) Material biológico: cariopsis de trigo (TriHcum aesHvum L.). Metodología: 1. Aplastar con la ayuda de la pinza sobre el cubreobjeto limpio, uncariopsi de trigo previamente embebido en agua durante 16 horas. 2. Expandir el material sobre un portaobjeto con ayuda de la hoja de afeitar. 3. Agregar una gota de lugol y cubrir con un cubreobjeto (mientras mayor 8empo transcurra antes de cubrir mayor será el grado de 8nción). 4. Colocar en el microscopio y observar. Resultados: Dibuje lo observado e indique: Material biológico que observó ¿Con qué aumento? ¿Qué estructuras identificó? Pág. 295 trigo 40 X Amiloplastos b.3) Material biológico: Banana (Musa sapientum L.) Metodología: 1- Tomar una pequeña porción de banana con la ayuda de una hoja de afeitar o bisturí y expandir el material sobre un portaobjeto. 2- Agregar una gota de lugol y cubrir con cubreobjeto. 4- Colocar en el microscopio y observar. Resultados: Dibuje lo observado e indique: Material biológico que observó ¿Con qué aumento? ¿Qué estructuras identificó? banana 40 X Amiloplastos, pared celular Pared celular Amiloplasto Material biológico Nombre del plás3do N° de membranas Sustancia interior Función del plás3do tomate manzana papa banana trigo REPASEMOS 1-‐ Complete el siguiente cuadro compara8vo entre los diferentes plás8dos iden8ficados en las ac8vidades de observación en el microscopio óp8co: cromoplasto cromoplasto amiloplasto amiloplasto amiloplasto 2 2 2 2 2 Pigmentos de diferentes colores Atracción de insectos en flores para la polinización. Nivel de madurez de los frutos. Pigmentos de diferentes colores Atracción de insectos en flores para la polinización. Nivel de madurez de los frutos. Ausencia de pigmento Ausencia de pigmento Ausencia de pigmento Fuente de hidratos de carbono como alimento Fuente de hidratos de carbono como alimento Fuente de hidratos de carbono como alimento A) Observación de cloroplastos en Poaceas Material biológico: hojas de maíz (Zea mays L.) Metodología: 1-‐ Colocar una gota de agua sobre un portaobjeto limpio. 2-‐ Realizar un corte transversal del mesófilo de maíz con ayuda de una hoja de afeitar nueva o bisturí y colocar el material sobre un portaobjeto. 3-‐ Cubrir con un cubreobjeto. 4-‐ Llevar al microscopio y observar en 10X y 40X. Resultados: Dibuje lo observado e indique: Material biológico que observó ¿Con qué aumento? ¿Qué estructuras identificó? maíz 40 X Cloroplastos, pared celular B) Observación de ciclosis Material biológico: Elodea sp. Metodología: 1-‐ Colocar una hoja joven de Elodea sp. sobre un portaobjeto. 2-‐ Cubrir con un cubreobjeto. 3-‐ Colocar en el microscopio, con baja intensidad de luz, focalizar en 40X y aumenta de manera progresiva la iluminación. Resultados: Dibuje lo observado e indique: Material biológico que observó ¿Con qué aumento? ¿Qué estructuras identificó? elodea 40 X Cloroplastos en movimiento, pared celular, citoplasma, vacuola Pared Celular Vacuola Cloroplasto 2-‐Complete el siguiente cuadro compara8vo entre vacuolas y cloroplastos: 3-‐¿A par8r de qué caracterís8ca/s mencionadas en el cuadro anterior usted puede diferenciar, visualizando en microscopio, la presencia de vacuolas y cloroplastos? REPASEMOS De acuerdo a lo aprendido en el teórico, su lectura previa del tema y lo observado por usted, responda: 1-‐ En el material biológico observado al microscopio óp8co, ¿en qué partes de la planta iden8ficó cloroplastos? ¿podría encontrarlos en otras partes de la planta? ¿Cuál es la importancia de la presencia de los cloroplastos en células foliares? Características estructurales Vacuolas Cloroplastos N° de membranas Permeabilidad de membranas Pigmentos Tamaño En hojas verdes Le permite a las células captar la energía lumínica a través de la clorofila para obtener como producto final los carbohidratos. En tallos verdes 1 3 Externa, permeable Interna , semipermeable semipermeable pigmento verde, la clorofila puede ser incolora o contener Pigmentos dis3ntos al verde Mayor al cloroplasto Tamaño , color
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