En estos meses hemos desarrollado en colaboración con la Estación Experimental del Zaidín y la empresa de divulgación científica Laniakea Management & Communication el proyecto Contaminación cotidiana, en el marco de la iniciativa Andalucía Mejor Con Ciencia, patrocinada por la Fundación Descubre. Nuestros estudiantes más jóvenes han demostrado que sustancias que habitualmente tenemos en nuestra casa, como detergentes u otros productos de limpieza, afectan negativamente al entorno y a los seres vivos. Como modelo hemos utilizado lentejas (Lens culinaris) y con estas hemos comprobado como la mayoría de estos productos afectan negativamente a la germinación de las semillas -inhiben este proceso o lo retrasan- y al crecimiento y desarrollo de las mismas. Los resultados se pueden ver en el blog que utilizamos en nuestras clases bilingües con los grupos de primero de ESO, Let´s talk about science.
Con nuestro alumnado de cuarto de ESO nos hemos propuesto investigar si estos productos afectan también a la capacidad fotosintética de los vegetales o los mecanismos que las plantas tienen para protegerse del daño oxidativo que causan las especies reactivas de oxígeno, de las que un ejemplo es el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada.
La actividad fue dirigida por José Manuel Palma Martínez, investigador de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC); también nos acompañó Óscar Huertas Rosales, director de Laniakea Management & Communication, empresa de comunicación científica.
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| José Manuel Palma Martínez explica el proceso de extracción de la clorofila. |
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| Óscar Huertas Rosales enseña el manejo del instrumental del laboratorio. |
En esta ocasión, trabajos con semillas de Vigna unciculata. Una vez germinadas y crecidas, se trataron con los mismos productos domésticos que las lentejas. Para el experimento, en primer lugar se procedió a la extracción de clorofila, tanto de las plantas control como de las afectadas por los distintos tratamientos. Para ello se trituraron hojas en un mortero al que se añadió acetona al 80%. La solución de pigmentos se almacenó en tubos ependorf que se protegieron de la luz para evitar la fotodegradación de la clorofila.
La determinación de clorofila se hizo en los laboratorios de Química de nuestro instituto. En ellos, Joaquín Ruiz Molina, profesor de este ciclo, procedió a explicarnos el fundamento del espectrofotómetro, el instrumento que se usaría para conocer la concentración de clorofila extractos. Tras ello se procedió a hacer las medidas de las distintas muestras.
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| Joaquín Ruiz Molina explica los fundamentos de la espectrofotometría en el laboratorio de Química. |
De nuevo en nuestro laboratorio se volvió a hacer una extracto de hojas, en este caso para valorar la actividad catalasa en las mismas. Esta es una enzima que descompone el agua oxigenada que se forma en los tejidos como consecuencia determinados procesos metabólicos y es un indicador del daño que sufren las plantas. En este caso se sustituyó la acetona por un tampón que preservaba la catalasa y evitaba su desnaturalización.
La actividad catalasa se midió cualitativamente añadiendo una cantidad fija de agua oxigenada a un volumen determinado de los extractos de las hoja de las plantas sometidas a los distintos tratamientos valorando la aparición de burbujas de oxígeno.
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| Valoración de actividad catalasa en extractos de hojas Vigna unciculata. |
Los resultados preliminares señalan a que algunos de los contaminantes estudiados afectan a la producción de clorofila en las hojas así como a la concentración de catalasa que hay en las mismas produciendo un daño importante, a veces irreversible, en las plantas.
Tras esta magnífica experiencia os animamos a que valoréis los resultados y compartáis vuestras conclusiones como comentarios a esta noticia. Os dejamos con un breve vídeo de la experiencia.
Pero aún hay algo más. Nuestro investigador, José Manuel Palma, nos envía como comentario unas preguntas que espera que contestemos: ¿Cuál es la razón para medir catalasa? ¿Tiene alguna relación con la clorofila? Después de la magnífica experiencia del pasado jueves debemos esforzarnos en responder a estas preguntas.
Para valorar el efecto de los productos cotidianos sobre las plantas puede ser útil valorar las diferencias en el aspecto de las mismas frente a las plantas control, únicamente regadas con agua. Se muestran en el siguiente enlace:
Aspecto de las plantas de Vigna unciculata sometidas a los distintos productos comparadas con las plantas control.
¿Cuál es la razón de medir catalasa?¿Tiene alguna relación con la clorofila?
ResponderEliminarDeterminación de clorofila y actividad catalasa eñn extractos vegetales:
ResponderEliminarCLOROFILA.
Control: 1,11 mg/g(de hoja)
Agua oxigenada: 1,11 mg/g
Antigrasa: 1,10 mg/g
Lavavajillas: 0,81 mg/g
Alcohol: 0,99 mg/g
Todos los resultados se han redondeado sacando 2 decimales.
CUESTIONES CATALASA.
-¿Cuál es la razón para medir catalasa? La catalasa es una proteína que se encarga de romper la molécula de agua oxigenada, la cual mataría a la planta en caso de no estar en contacto con ella. Como la catalasa rompe la molécula, esta "deja de existir" y la planta deja de correr peligro.
-¿Tiene alguna relación con la clorofila? Sí, la clorofila es un pigmento verde que actúa en la fotosíntesis de la planta, y el agua oxigenada daña a la clorofila. Gracias a la catalasa, la molécula de agua oxienada se rompe y deja de ser perjudicial, pero si su cantidad se ve mermada, por ejemplo, por estar en contacto con ciertos agentes como los del experimento, no podrá romper todas las moléculas de agua oxigenada y esta si afectará a la clorofila.
Me parece una respuesta bien razonada, bien presentada y bastante acertada.
EliminarHola, buenos días, soy Esther Mesa de 4º de ESO B. Tras la actividad de la catalasa en extractos vegetales y la determinación de la clorofila, los resultados de la determinación de clorofila han sido 727,9 x10 elevado -9.
ResponderEliminarCon respecto a las preguntas que Pepe Palma nos ha propuesto estas son mis respuestas.
Como hemos visto en los resultados, claro que tiene relación ya que la mayoría de los contaminantes afectan a la producción de clorofila en las hojas y en la concentración de catalasa que hay en ellas produciendo daños en las plantas.
Tras hacer la determinación de la clorofila con los resultados que obtuvimos el pasado día tenemos:
ResponderEliminarControl: 727,9*10^-9 mg/gramo de hoja
Agua Oxigenada: 727,9*10^-9 mg/gramo de hoja
Antigrasa: 718,36*10^-9 mg/gramo de hoja
Lavavajillas: 531,67*10^-9 mg/gramo de hoja
Alcohol: 653,48*10^-9 mg/gramo de hoja
Podemos observar que la hoja de la planta tratada con lavavajillas al ser la más afectada es en la que menos concentración de clorofila hay.
Con respecto a las preguntas:
1. ¿Cuál es la razón de medir catalasa?
Medimos la catalasa para saber cuánto baja la concentración de clorofila debido a los contaminantes.
2. ¿Tiene alguna relación con la clorofila?
Sí tiene relación con la clorofila, porque le afecta en cuanto a su producción creando daños en la planta.
En los experimentos que hemos hecho,hemos realizado en el laboratorio,hemos intentado determinar la clorofila y actividad cátalasa en extractos vegetales.Circulo de concentración de la clorofila.Determinacion de la clorofila:Control 1,1062,
ResponderEliminarH202:2,2899
Antigrasa:1,0917
Lavavajillas:0,8080
Alcohol:0,9931
Obteniendo estos resultados podemos saber que las plantas que más clorofila tienen son las que tienen menos daño.
Catalasa:
Las plantas en las que hay más burbujas,son las que tienen más catalasa.
Respuesta 1.
Razón para medir catalasa:Para saber las plantas más afectadas por este proyecto.
Respuesta 2
Relación de clorofila:la catalasa se descompone en peroxido de hidrógeno en oxígeno y agua.La clorofila interviene en la fotosíntesis así que ambos están relacionados con la producción de oxígeno.Antonio Díaz Contreras
CATALASA.
ResponderEliminarNo se apreció actividad de burbujas en el agua(como debía ser), y dentro de las reacciones hubo menor actividad de burbujas en la lejía y en el lavavajillas.
En los experimentos que hemos realizado estas semanas en el laboratorio, hemos determinado la clorofila y la actividad catalasa en extractos vegetales.
ResponderEliminarDatos de la concentración de clorofila:
Control-1,1062mg×ml
H2O-1,1062mg×ml
Antigrasa-1,0982mg×ml
Lavavajillas-0,8080mg×ml
Alcohol-0,9931mg×ml
Con estos resultados sabemos que las muestras con mayor cantidad de clorofila corresponden a las menos afectadas por los productos.
Catalasa
Se toman hojas y se les añade agua oxigenada para valorar cuanta catalasa hay según las burbujas que aparezcan en cada muestra.
Respuesta 1
La catalasa descompone el peróxido de hidrógeno en oxígeno y agua y la clorofila interviene en la fotosíntesis produciendo oxígeno.
Es decir, que dependiendo de la concentración de estos se producirá más o menos oxígeno.
Javier Perea Guijarro 4ºESO-B
ResponderEliminarTeniendo en cuenta que lo que medimos fue la densidad óptica en el espectrofotómetro a 652 nm con un volumen final del extracto de 5 ml mientras el de la muestra era de 1 ml, los resultados para las hojas, de 0,3 mg, que fueron regadas con los diversos productos que tenemos en nuestras casas, son los siguientes:
-Control: 1,11 mg · ml-1
-H2O2: 1,11 mg · ml-1
-Antigrasa: 1,09 mg · ml-1
-Lavavajillas: 0,89 mg · ml-1
-Alcohol: 0,99 mg · ml-1
Estos datos demuestran que los niveles de clorofila en las plantas se han visto afectados en el mismo orden que se podía apreciar visualmente. Es decir, la planta que estaba más afectada visualmente era la que se había regado con lavavajillas, y en los resultados de cantidad de clorofila también es la que se ha visto más afectada por el riego. Se aprecia también, que mientras unas plantas no se han visto prácticamente afectadas (H2O2 y antigrasa), otras si han sufrida las consecuencias más notablemente (alcohol y lavavajillas).
En la práctica de catalasa observamos que ocurría lo mismo, las plantas más afectadas visualmente eran las que menos reaccionaban con el agua oxigenada. Esto quiere decir que sus niveles de catalasa se vieron nuevamente afectados y mermados. Otra vez era la planta regada con lavavajillas la que menos cantidad de catalasa tenía, ya que fue la que menos “burbujeó”, siendo el que más el control, y teniendo entre medias la regada con lejía, la regada con detergente y la regada con suavizante, en ese mismo orden de menos “burbujeo” (catalasa) a más.
Las mediciones de la cantidad de catalasa fueron hechas por el mismo motivo que las de clorofila. Averiguar si afectaban o no a los niveles de estas sustancias los productos que tenemos en nuestras casas, y de qué manera afectaban. Los resultados nos dicen que afectan claramente a los niveles, dependiendo de la sustancia y lo perjudicial que sea. Esto perjudica a las plantas a la hora de realizar la fotosíntesis y de poder sanarse.
Por último, contestando a la pregunta de si tienen alguna relación la catalasa y la clorofila; yo creo que sí. Ya que ambas hacen que haya un cambio de sustancias en la planta, y en estos cambios las dos liberan oxígeno de alguna forma. Esto visto a gran escala podría reducir los niveles de oxígeno de la Tierra.
Mis resultados de la cantidad de clorofila en cada una de las muestras sin congelar son:
ResponderEliminarControl- 1,11 mg de clorofila por cada gramo de hoja.
Agua oxigenada- 1,11 mg de clorofila por cada gramo de hoja.
Antigrasa- 1,09 mg de clorofila por cada gramo de hoja.
Lavavajillas- 0,89 mg de clorofila por cada gramo de hoja.
Alcohol- 0,99 mg de clorofila por cada gramo de hoja.
Podemos observar que los productos que más afectan son el lavavajillas y el alcohol, ya que estas plantas tienen una cantidad más baja de clorofila.
Medimos la catalasa porque es un sistema de defensa de las plantas frente al oxígeno, por esto las plantas que menos catalasa tienen están más dañadas.
Sí, la catalasa está relacionada con la clorofila. Esta rompe las moléculas de agua oxigenada y si no está o hay muy poca, la clorofila se ve dañada por el oxígeno.
Cuando a las segundas muestras les añadimos el agua oxigenada, las que tenían menos burbujas, y por tanto más dañadas estaban eran las que habíamos regado con lavavajillas y lejía. Las que tenían más burbujas (más catalasa) eran el control, el detergente y el suavizante.
Mis resultados sobre la determinación de la clorofila son los siguientes:
ResponderEliminar➥Control: 1.1062318840mg
➥Agua oxigenada: 1.1062318840 mg
➥Antigrasa: 1.0917391304 mg
➥Lavavavajillas: 0.8080193237 mg
➥Alcohol: 0.9931400966 mg
Mi valoración sobre la actividad de la catalasa en los extractos vegetales testados es que los testados con suavizante y con detergente son los que menos daño hacen a la producción de la catalasa, mientras que los testados con lejía y con lavavajillas son los que mas afecta a la producción de catalasa.
La catalasa es una enzima que se encuentra en organismos vivos y cataliza la descomposición del peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) en oxígeno y agua. El peróxido de hidrógeno es uno de los productos del metabolismo celular en diversos organismos, pero dada su potencial toxicidad, es transformado enseguida por la enzima catalasa. De hecho la enzima catalasa sirve para proteger nuestras células, contrarrestando y equilibrando la producción continua de peróxido de hidrógeno. Es por esto que es crucial saber cuánta catalasa contienen las celulas, para determinar si está en un nivel óptimo para llevar a cabo sus funciones.
La catalasa sí tiene relación con la clorofila, ya que en la fotosíntesis (llevada a cabo por la clorofila) se forma peróxido de oxígeno que es convertido por la catalasa en agua y O2.
Control : 1,1062mg
ResponderEliminarAgua oxigenada : 1,1062mg
Anti grasa : 1,0917mg
Lavavajillas : 0,8080mg
Alcohol : 0,9931mg
Esta es la cantidad de clorofila en cada una de las muestras. Podemos observar que el agua oxigenada es una sustancia que no ha afectado a la clorofila prácticamente en nada, en cambio el alcohol y el lavavajillas han afectado bastante a la cantidad de clorofila. Con este experimento se demuestra que sustancias que podemos encontrar en nuestra casa pueden afectar a los niveles de clorofila de las plantas.
La razón para medir la catalasa es añadir a las muestras de clorofila una gota de agua oxigenada y observar la cantidad de burbujas que se obtienen.
La relación con la clorofila es que en las plantas más afectadas por las sustancias se producen más burbujas.
*Cálculo para determinar la clorofila:
ResponderEliminar-Se mide la densidad óptica en un espectrofotómetro a 652nm .Como blanco se utiliza acetona al 80% en agua .
-La fórmula para determinar la clorofila es:
Clorofila(mg·ml^-1)= DO·652nm / 34,5 = Vol. final extracto / Vol. muestra
-Se utiliza la fórmula en cada tipo de hoja:
*Antigrasas: Clorofila · 0,3 mg = (2,2599 / 34,5) · (5ml / 1ml) = 1,0917 mg
*Lavavajillas: Clorofila · 0,3 mg = (1,6726 / 34,5) · (5ml / 1ml) = 0,8080 mg
*Alcohol: Clorofila · 0,3 mg = (2,0558 / 34,5) · (5ml / 1ml) = 0,9931 mg
*Control: Clorofila · 0,3 mg = (2,2899 / 34,5) · (5ml / 1ml) = 1,1062 mg
*Agua Oxigenada: Clorofila · 0,3 mg = (2,2899 / 34,5) · (5ml / 1ml) = 1,1062 mg
calculo de concentración de clorofila:
ResponderEliminaragua oxigenada 0,727x10^3
antigrasa 0,718x10^3
lavavajillas 0,531x10^3
alcohol 0,653x10^3
control 0,727x10^3
preguntas:
La razón para medir catalasa es ver si sirve para proteger las céluas para ver si crea una reacción rápida en contra de los radicales libres del peróxido de hidrógeno convirtiéndolos en agua y oxígeno, ver que afectan a la producción de clorofila en las hojas así como a la concentración de catalasa que hay en las mismas produciendo un daño importante, a veces irreversible, en las plantas.
Afecta a la planta produciéndole daños.
mis resultados son:
ResponderEliminarcontrol:1'03
agua oxigenada:1'103
antigrasa:1'09
lavavajillas:0'8
alcohol:0'99
creo que la catalasa se mide para saber la cantantidaad de clorofila de un estracto y que si tiene relacion con la clorofila
mis resultados son:
ResponderEliminarcontrol:1'03
agua oxigenada:1'103
antigrasa:1'09
lavavajillas:0'8
alcohol:0'99
creo que la catalasa se mide para saber la cantantidaad de clorofila de un estracto y que si tiene relacion con la clorofila
mis resultados son :
ResponderEliminarcontrol:1.03
agua oxigenada:1.103
antigrasa:1.092
lavavajillas:0.8080
alcohol:0.9931
la razon para medir catalasa es para medir la clorofila
yo creo q si tiene relacion con la clorofila