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Efecto de la temperatura en la velocidad de difusión

Introducción

Se ha observado que cuando se calienta un líquido éste tiende a aumentar su ritmo de actividad. La corrientes de convección son un ejemplo de esto. En la difusión, partículas de solutos y solventes se mueven a través de la membrana. El tamaño de la partícula que pasa a través de la membrana depende del número y tamaño de las aberturas de la membrana. También puede depender de 12 actividad de la molécula.

De ser así, puede calentarse el líquido y entonces las partículas deberán moverse a través de la membrana a una mayor velocidad.

Experimento

Procedimiento: Para probar esta hipótesis se ató un pedazo de papel celofán al extremo inferior de una botella de medicina sin fondo. Se llenó la botella con una solución de azúcar. Se cerró su boca con un tapón de jebe de un solo agujero el cual contenía un tubo de vidrio. Se llenó aproximadamente 1/3 del tubo de vidrio con la solución de azúcar y se le unió un pedazo de papel cuadriculado para que sirviera como regla de medida.

Se sumergió este montaje en un vaso de laboratorio que contenía agua a una profundidad suficiente como para cubrir la membrana. Se colocó un termómetro en la solución de agua para registrar las temperaturas. Se anotó el nivel de la solución de azúcar en el tubo de vidrio, comenzándose de esta manera el experimento. Se registró la velocidad de difusión a temperatura ambiente y luego se calentó el agua para registrar la velocidad de difusión a temperaturas más elevadas. Las observaciones se realizaron cada 30 minutos en la solución de agua calentada.

Difusión de los líquidos a través de una membrana

Resultados

A continuación se presentan los resultados:

Tiempo de prueba = 30 minutos

Discusión

La velocidad de difusión aumentó a medida que la temperatura aumentó y esto se debió probablemente a un incremento en la actividad de las moléculas. Parecería ser que los incrementos de temperatura dados causan incrementos constantes en la velocidad de difusión. Sin embargo, seria bueno que se continuase el estudio para investigar con mayor detalle esta relación linear.

Resumen

Se llevó a cabo un experimento para observar la velocidad de movimiento de las partículas a través de una membrana 2 diferentes temperaturas. Se verificó la difusión a través de una membrana que separaba una solución de azúcar del agua por el aumento del nivel de la solución de azúcar luego de distintos aumentos de la temperatura. Le pareció al experimentador que incrementos similares en la temperatura causaron incrementos constantes en la velocidad de difusión. Sin embargo, será necesario continuar el estudio para demostrar este fenómeno.

Experimento de fotosíntesis

Efecto de la luz prolongada en el desarrollo de la planta

Introducción

Es una observación común que la mayoría de las plantas se desarrollan mejor cuando hay luz suficiente. Esto se debe quizá a que estas plantas pueden producir más alimento y, por lo tanto, alcanzan mayor tamaño y son más saludables. A este respecto, parecería ser que que la luz es entonces necesaria para la producción de alimento y, por lo tanto, para la fotosíntesis. Si se necesitan grandes cantidades de luz para la fotosíntesis, entonces los incrementos en la cantidad de luz deberán producir incrementos en la actividad fotosintética.

Experimento

Sujetos: Los sujetos de este experimento fueron plantas del tipo Hydrilla.

Instrumentos: Se diseñó un instrumento para atrapar el oxigeno producido como resultado de la fotosíntesis (ver diagrama). Este consistió en un embudo y un tubo de ensayo que cubría el extremo del embudo.

Procedimiento: Se sumergió el aparato en un vaso de laboratorio lleno de agua y se colocaron las plantas Hydrilla bajo el embudo. Se llenó el tubo de ensayo con agua para que el oxigeno producido por la planta desplazara el agua y proporcionara un dispositivo de medición conveniente. Se colocó una bombilla de luz Bajaj de 60 vatios a 5 cm. de la planta, dejándola encendida por una semana. Cada 24 horas se anotó y registró la cantidad de oxigeno emitida y se probó ésta por absorción en pirogalol alcalino (ácido pirogálico disuelto en alcohol).

Resultados

La información se presenta a continuación:

La condición artificial de luz constante pareció tener un efecto negativo en la velocidad de fotosíntesis.

Preguntas

1. ¿Que puede concluirse de este estudio?

2. ¿Existen variables que no fueron controladas? ¿Cuáles? ¿Cómo controlaría Ud. mejor este estudio?:

3. ¿Cómo se controlaría mejor el procedimiento?

4. ¿Tendrá la intensidad de la luz un efecto en la velocidad de la fotosíntesis cuando los períodos de exposición están limitados a la duración normal para una planta?

5. ¿Existe un periodo óptimo de exposición a la luz por día para una planta?

Efecto del pH en la acción de las enzimas

La digestión en el estómago ocurre en un medio acídico debido a la secreción estomacal de ácido clonhídrico. En la boca no existe ni un medio alcalino ni uno acídico. Ahí la digestión de almidones comienza con la enzima ptialina.

Si la digestión de almidones por la ptialina ocurre en el medio acídico, entonces podría asumirse que continuará una vez que la substancia llegue al estómago. Sin embargo, si bajo condiciones acídicas la ptialina cesa su actividad, entonces podemos inferir que la descomposición de los almidones en azúcar por la ptialina ya ha sido completada cuando la comida entra al estómago.

Si se cambia el pH de la solución de almidón que contiene ptialina de manera que no siga siendo neutral, entonces puede haber una diferencia en la cantidad de almidón convertido en azúcar.

Experimento

Procedimiento: Se utilizaron tres tubos de ensayo y se añadió a cada uno de 3 a 5 cc. de saliva. Se añadió una pequeña cantidad de ácido clorhídrico diluido a uno de los tubos de ensayo, y a otro se añadió una pequeña cantidad de hidróxido de sodio diluido. Se dejó el otro tubo de ensayo en su nivel normal de pH. Se añadieron aproximadamente 5 cc. de solución de almidón a cada tubo de ensayo y se dejaron reposar los tubos en un baño de agua calentada a aproximadamente 98.6 F por unos cuantos minutos. Luego de algunos minutos se analizó su contenido de almidón utilizando la solución de Lugol.

Resultados

Los resultados se presentan a continuación:

Discusión

Pareceria ser que cuando la ptialina entra en contacto con ya sea un ácido o un medio alcalino su actividad digestiva cesa. Sin embargo, no se determinaron los valores del pH de estas condiciones y tal vez se observaría la digestión bajo condiciones menos acídicas o alcalinas. Se podría diseñar un experimento para clarificar esta investigación.

Efecto de la temperatura en la digestion de almidones

Introducción

La ptialina es una enzima contenida en la saliva de la mayoría de los seres humanos. Su función es la digestión de almidones. ¿Bajo qué condiciones lleva a cabo su función de mejor manera? ¿Cuáles son los efectos de la temperatura en la digestión de los almidones? Se piensa que la mayoría de las enzimas tienen una temperatura ideal de funcionamiento, de ahí que lo mismo pueda ser verdad para la ptialina. Si la temperatura del cuerpo es óptima para la conversión de almidón en azúcar por la ptialina, temperaturas que difieran de la óptima evidenciarán disminuciones en la velocidad de conversión.

Experimento

Se necesitaron cuatro soluciones para este experimento. La solución se obtuvo enjuagando primero la boca y luego masticando cera de parafina para estimular la secreción. Se diluyó la saliva con agua destilada para formar una solución al 10%. La solución de almidón se preparó añadiendo 50 gramos de almidón a 200 ml. de agua destilada. Las soluciones probadas fueron la solución de Benedict obtenido en una tienda médica y la solución de Lugol. Se añadieron 10 ml. de solución de almidón a cada uno de los diez tubos de ensayo. Se añadió la solución de saliva a cinco de estos tubos de ensayo dando como resultado dos grupos: cinco tubos con saliva y cinco tubos sin saliva.

Un tubo de cada grupo fue colocado inmediatamente en hielo; de la misma manera, se mantuvieron dos tubos de ensayo a temperatura ambiente; dos tubos de ensayo fueron colocados en un baño de agua cuya temperatura se mantuvo a 58 C; los dos últimos tubos fueron colocados en un baño de agua hirviendo a 100 C. Se tomaron dos muestras de cada tubo a intervalos de diez minutos, analizando una para verificar la presencia del almidón y analizando la otra para determinar la presencia del azúcar.

Resultados

Los resultados se presentan a continuación:

A. Prueba del Almidón

B. Prueba del Almidón

Preguntas

1. ¿A qué conclusiones podemos llegar a partir de esta información?

2. ¿Por qué la solución de almidón que no contiene la enzima da un resultado positivo al azúcar?

3. ¿Es necesario utilizar cantidades iguales de solución de Benedict, y solución de almidón y saliva para todas las condiciones antes mencionadas?

4. ¿Cuál es la razón para su respuesta?

5. ¿Se dejó alguna variable sin controlar?

6. ¿Que le ocurre a una enzima cuando es hervida?

7. Luego de elevar la temperatura de una enzima y dejarla enfriarse, ¿es tan eficaz como una muestra de enzima no hervida? ¿Cómo se puede averiguar esto? ¿Cuál será el control?

8. En el experimento que Ud. acaba de realizar, ¿no se consideró algún grupo de control? ¿Cuál es la razón de su respuesta? ¿Como podría controlarse éste?

9. ¿Cuál es el efecto de hervir solamente la solución de almidón?

10. Dé una descripción detallada y un análisis del experimento sobre la digestión que Ud. acaba de completar. ¿Cuáles son sus conclusiones? ¿Cuáles son sus generalizaciones (de haberlas)?

11. ¿Cómo comprobaría la hipótesis de que si se amuenta el tiempo de la digestión se incrementará la cantidad de azúcar? Dé una descripción detallada del diseño de un experimento de ese tipo.

Cotiledones

Introducción

La pequeña planta germina y brota de un cotiledón. Más adelante el cotiledón se deteriora. El cotiledón contiene las substancias nutritivas y otras materias esenciales para el crecímiento y desarrollo de la nueva planta. ¿En qué momento la nueva planta se vuelve independiente de su cotiledón?

Experimento

Se pesaron catorce lotes de semillas de frijol. Se remojó el primer lote de semillas durante toda una noche y se plantó a la mañana siguiente. Esa noche se remojó el segundo lote y se plantó a la mañana siguiente. Se repitió ese procedimiento hasta que se hubieron plantado todos los lotes. En la mañana del día siguiente al que se plantó el último lote cada lote fue recolectado y se limpió toda la tierra que pudo haberse adherido a las semillas, posándose todas éstas inmediatamente. Esta cifra fue llamada "poso fresco". Se dividieron los lotes en dos grupos. Se cortaron, separaron y pasaron los cotiledones de uno de los grupos. (Se mantuvo cada grupo separado). Este cifra fue el peso fresco del cotiledón. Se colocó el segundo grupo de cada lote al sol para eliminar el agua. Una vez que las semillas estuvieron secas, se pesó cada lote para determinar el poso seco. Se cortaron, separaron y posaron los cotiledones. En el informe se registró el peso promedio de cada lote.

Resultados

Preguntas

Trace cada uno de los siguientes puntos en una hoja de papel cuadriculado como una función de la edad del lote: Peso Fresco Total Promedio, Peso Fresco Promedio del Cotiledón, Pesó Seco Total Promedio, Peso Seco Promedio del Cotiledón. La edad relativa del lote será dada a la inversa del número del lote. ¿Puede Ud. determinar, a partir de la información en el papel cuadriculado, cuándo la nueva planta se volvió independiente de su cotiledón y comenzó a vivir de sus propios productos fotosintéticos?

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