1011_Profundiza_Fotosintesis_fanerogama_acuaticas_IES_Poetas_Andaluces

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I.E.S. Poetas Andaluces 
 
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FOTOSÍNTESIS EN FANERÓGAMAS ACUÁTICAS 
 
Introducción 
 
A diferencia de los animales que necesitan digerir alimentos ya 
elaborados, las plantas son capaces de producir sus propios alimentos a través 
de un proceso químico llamado fotosíntesis. Para realizar la fotosíntesis las 
plantas tienen pigmentos, como la clorofila, que absorben la energía del sol 
transformándola en energía química. El proceso consiste, básicamente, en la 
elaboración de hidratos de carbono a partir del CO2, minerales y agua, con la 
ayuda de la luz solar. 
 
 
 
Objetivo 
 
El objetivo del trabajo es obtener tasas de fotosíntesis y su variación en 
función de la intensidad de luz (irradiancia) y de la temperatura. 
Para calcular la tasa de fotosíntesis debemos hacer los siguientes cálculos: 
1º.-Tasa de fotosíntesis neta (incremento de oxígeno): 
 
TFN = (O2 final – O2 inicial) · 0,05 litros 
 gramos planta · 0,5 h 
 
2º.- Tasa de respiración (consumo de oxígeno): 
 
TR = (O2 inicial – O2 final) · 0,05 litros 
 gramos planta · 0,5 h 
 
3º.- Tasa de fotosíntesis bruta (real), que resulta de sumar la tasa de 
fotosíntesis neta (aparente) y la respiración. 
 
TFB = TFN +TR 
 
 
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Aunque inicialmente nuestra intención era utilizar Posidonia oceanica, 
para complementar el trabajo de nuestros compañeros de 4º, su difícil 
adaptación a las condiciones de laboratorio nos hizo optar por trabajar con otra 
fanerógama, la Elodea densa, que si bien es de agua dulce, creemos que los 
resultados obtenidos no diferirán de los de la Posidonia. 
 
Materiales 
 
 Cristalizador 
 Frasco lavador 
 Recipientes de plástico con tapón, de 50 ml. 
 Oxímetro Symphony SP70D 
 pH-metro Crison 
 Bisturí 
 Agua de la red, previamente expuesta al aire durante 48 horas para que 
no contenga cloro. 
 Balanza de precisión. 
 Papel de filtro. 
 Pinzas. 
 Elodea densa. 
 Tubo fluorescente 
 Fotómetro 
 Cámara frigorífica. 
 
 
 
 
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Procedimiento 
 
Pretendemos medir la cantidad de oxígeno en planta con luz, en este 
caso será el resultado de fotosíntesis y respiración celular, y en planta en 
oscuridad. Este último valor representa el oxígeno consumido por respiración 
celular. La diferencia entre ambos valores es la cantidad de oxígeno producida 
por la planta en el proceso fotosintético. 
 
Estas medidas las realizamos con valores de irradiancia de 40 y 200 
µmol/m2 .s y para 15 y 25 ºC de temperatura, que distribuimos en varias 
experiencias: 
 
 Experiencia 1: Irradiancia 40 y temperatura 15 ºC. 
 Experiencia 2: Irradiancia 40 y temperatura 25 ºC. 
 Experiencia 3: Irradiancia 200 y 25 ºC de temperatura. 
 
Cada una de estas experiencias las realizamos con tres muestras a la vez, 
para conseguir resultados más aproximados. 
 
El proceso experimental es el siguiente: 
 
1. Cortamos la Elodea en pequeños 
trozos, de unos 5 cm, con un 
bisturí y desechamos las partes 
más finas y leñosas, con el fin de 
conseguir muestras similares. 
 
 
 
 
2. Llenamos el cristalizador con agua. 
 
 
 
 
3. Introducimos tres frascos de 
plástico en el cristalizador y los 
llenamos de agua hasta el borde. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. Medimos el pH y el oxígeno inicial del agua de cada frasco. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Introducimos ramitas de Elodea en los frascos, teniendo cuidado de que 
los botes estén totalmente llenos de agua. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Recubrimos los frascos con papel de aluminio y los ponemos en la 
cámara frigorífica a la temperatura determinada, durante 30 minutos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 5 
7. Repetimos el proceso con luz, colocando la planta junto al tubo 
fluorescente, en el lugar marcado previamente y en el que hemos 
verificado, con un fotómetro, el valor de la irradiancia. Esperamos 30 
minutos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. Tomamos medidas de µmol de oxígeno contenido en los frascos, con el 
oxímetro, y medidas de pH, con el pH-metro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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9. Sacamos las ramitas de las plantas con la pinza y las secamos con papel 
de filtro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. Pesamos las ramitas de Elodea en la balanza. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Resultados 
 
 
Experiencia 1: Irradiancia de 40 µmol/m2.s y 15 ºC de temperatura 
 
 
 
Respiración 
 
Muestra Oxígeno 
inicial 
(mg/l) 
Oxígeno 
final 
(mg/l) 
pH 
inicial 
pH 
final 
Masa 
(g) 
ΔO2 
(mg/l) 
TR 
(mg 
O2/g.h) 
 
1 
 
6.57 
 
5.87 
 
8.21 
 
8.25 
 
0.14 
 
-0,70 
 
0,50 
 
2 
 
6.59 
 
5.82 
 
8.21 
 
8.26 
 
0.16 
 
0,77 
 
0.48 
 
3 
 
6.62 
 
6.30 
 
8.21 
 
8.21 
 
0.35 
 
-0,32 
 
 0,09 
 
 
 
Respiración + fotosíntesis 
 
Muestra Oxígeno 
inicial 
(mg/l) 
Oxígeno 
final 
(mg/l) 
pH 
inicial 
pH 
final 
Masa 
(g) 
ΔO2 
(mg/l) 
TFN 
(mg 
O2/g.h) 
 
1 
 
7.1 
 
6.11 
 
8.16 
 
8.09 
 
0.14 
 
-0,99 
 
-0,71 
 
2 
 
6.19 
 
6.23 
 
8.02 
 
8.02 
 
0.16 
 
0.04 
 
0,03 
 
3 
 
6.34 
 
6.21 
 
8.03 
 
8.00 
 
0.35 
 
-0,13 
 
-0,04 
 
 
 
TFB = TFN + TR 
 
TFB = 0.03 + 0.48 = 0.51 mg O2/g· h 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Experiencia 2: Irradiancia 40 µmol/m2.s y temperatura 25 ºC 
 
 
Respiración 
 
Muestra Oxígeno 
inicial 
(mg/l) 
Oxígeno 
final 
(mg/l) 
pH 
inicial 
pH 
final 
Masa 
(g) 
ΔO2 
(mg/l) 
TR 
(mg 
O2/g.h) 
 
1 
 
6.6 
 
6 
 
8.72 
 
8.75 
 
0.19 
 
 -0,60 
 
0,32 
 
2 
 
6.5 
 
5.7 
 
8.72 
 
8.50 
 
0.30 
 
-0,80 
 
0,27 
 
3 
 
6.5 
 
5.5 
 
8.72 
 
8.14 
 
0.61 
 
1.00 
 
0.16 
 
 
 
 
Respiración + fotosíntesis 
 
Muestra Oxígeno 
inicial 
(mg/l) 
Oxígeno 
final 
(mg/l) 
pH 
inicial 
pH 
final 
Masa 
(g) 
ΔO2 
(mg/l) 
TFN 
(mg 
O2/g.h) 
 
1 
 
6.5 
 
6.10 
 
8.26 
 
8.42 
 
0.19 
 
 -0,40 
 
-0,21 
 
2 
 
6.5 
 
6.02 
 
7.99 
 
8.30 
 
0.30 
 
-0,48 
 
-0,16 
 
3 
 
6.5 
 
6.55 
 
7.88 
 
8.19 
 
0.61 
 
0.05 
 
0,01 
 
 
 
 
TFB = 0.17 + 0.01 = 0.18 mg O2/g· h 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Experiencia 3: Irradiancia 200 µmol/m2.s y 25 ºC de temperatura. 
 
 
Respiración 
 
 
Muestra Oxígeno 
inicial 
(mg/l) 
Oxígeno 
final 
(mg/l) 
pH 
inicial 
pH 
final 
Masa 
(g) 
ΔO2 
(mg/l) 
TR 
(mg 
O2/g.h) 
 
1 
 
6.46 
 
5.32 
 
8.38 
 
8.30 
 
0.34 
 
-1.14 
 
0,34 
 
2 
 
5.94 
 
5.43 
 
8.38 
 
8.26 
 
0.40 
 
-0.51 
 
0.13 
 
3 
 
6.06 
 
5.73 
 
8.38 
 
8.26 
 
0.30 
 
-0.33 
 
0.11 
 TRm = 0.19 
 
Respiración + fotosíntesis 
 
 
Muestra Oxígeno 
inicial 
(mg/l) 
Oxígeno 
final 
(mg/l) 
pH 
inicial 
pH 
final 
Masa 
(g) 
ΔO2 
(mg/l) 
TFN 
(mg 
O2/g.h) 
 
1 
 
5.97 
 
6.5 
 
8.26 
 
8.21 
 
0.34 
 
0.53 
 
0.16 
 
2 
 
5.96 
 
6.2 
 
8.26 
 
8.20 
 
0.40 
 
0.24 
 
0.06 
 
3 
 
5.87 
 
6.05 
 
8.26 
 
8.20 
 
0.30 
 
0.18 
 
0.06 
 TFNm = 0.09 
 
 
TFB = 0.09 +0.19 = 0.28 mg O2/g· h 
 
 
Análisis de datos obtenidos 
 
Irradiancia 
 (µmol/m2.s) 
Temperatura 
(ºC) 
Fotosíntesis bruta 
(mg O2/g.h) 
40 15 0.51 
40 25 0.18 
200 25 0.28 
 
Teóricamente la tasa de fotosíntesis debe aumentar cuando lo hace la 
temperatura y la irradiancia, como muestran los valores de fotosíntesis de 0.18 y 
0.28, obtenido este último con un aumento significativo de irradiancia (de 40 a 
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200 µmol/m2.s. Sin embargo la tasa de fotosíntesis obtenida para irradiancia de 
40 y temperatura de 15 es, anormalmente, alta. 
Hemos descartado los valores que aparecen en rojo en las tablas, que 
representan un incremento en la cantidad de oxígeno que no es posible. 
 
Conclusiones 
 
1. Pensamos que el procedimiento experimental es válido, pero sería 
conveniente tener,previamente a la experiencia, aclimatadas las plantas 
a las condiciones en las que se realizarán las medidas. 
2. Quizá sería conveniente realizar la experiencia con un alga, Ulva lactuca, 
para comparar resultados. 
3. Creemos que la pequeña cantidad de planta (para la cantidad de agua, 
0.05 l) que hemos utilizado nos ha causado errores de medida, ya que las 
variaciones en la cantidad de oxígeno son mínimas y hace falta mucha 
destreza en las mediciones. 
4. Debemos repetir las experiencias usando masas de planta que superen 
los 0.40 gramos (para 0.05 l). 
5. Debemos ampliar las medidas, realizando una cuarta experiencia para 
valores de irradiancia de 200 y 15 de temperatura. 
 
Agradecimientos 
 
 A Estrella Carnicas Conejo, Directora de nuestro centro, que nos ha 
asesorado y facilitado la conexión con la Universidad de Málaga, donde 
hemos realizado la fase experimental. 
 A Raquel Carmona, del Departamento de Ecología y Geología de la 
UMA, por sus orientaciones, sin las cuáles no habría sido posible nuestro 
trabajo.