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PRÁCTICA: DETERMINACIÓN ACTIVIDAD ENZIMÁTICA “IN VIVO”

ASIGNATURA: BIOLOGÍA 1

1º GRADO EN CIENCIAS AMBIENTALES

UNED

Profesora: Eloísa Agüera Buendía

EXPERIMENTO: DETERMINACIÓN DE LA VIABILIDAD DE LAS SEMILLAS

OBSERVACIONES ¿Están vivas estas semillas?

I)

PLANTEAMIENTO DE UN PROBLEMA CIENTÍFICO: En todo cultivo es imprescindible tener en cuenta la calidad de la semilla para el éxito del mismo. La semilla es el material de partida para la producción y es condición indispensable que tenga una buena respuesta bajo las condiciones de siembra y que produzca una plántula vigorosa a los fines de alcanzar el máximo rendimiento. Desde un punto de vista sustentable, es imposible obtener una buena cosecha si no se parte de una semilla de calidad, ya que un cultivo puede resultar de una calidad inferior a la semilla sembrada, pero nunca mejor que ella. Si bien a través de prácticas post cosecha, como el secado, acondicionamiento y limpieza de semillas, es posible mejorar la calidad de la semilla cosechada, siempre es necesario evaluar la relación costo beneficio. Las propiedades que deben reunir los lotes de semilla de calidad son:      

Autenticidad: El lote de semillas tiene que responder a la especie que queremos cultivar. Pureza: Debe estar libre de semillas extrañas, de semillas de malezas u otros cultivos o especies. Limpieza: las semillas deben estar libres de materias extrañas como palillos o tierra. Sanidad: han de estar libres de plagas y enfermedades. Viabilidad: deben ser capaces de germinar y desarrollar una plántula normal en condiciones óptimas de siembra. Vigor: deben germinar y desarrollar una plántula normal en situaciones de siembra desfavorables.

El problema que vamos a resolver con esta experiencia es el siguiente: ¿CÓMO DETERMINAR LA VIABILIDAD DE LAS SEMILLAS? II) INFORMACIÓN SOBRE EL PROBLEMA: FUNDAMENTO CIENTÍFICO. Presentación II: Dormición, descanso y viabilidad de las semillas. La viabilidad de las semillas es un factor intrínseco en el proceso de germinación. Se define como el período de tiempo durante el cual las semillas conservan su capacidad para germinar. Es un período variable y depende del tipo de semilla y de las condiciones de almacenamiento. Una semilla sólo puede germinar si su embrión está vivo, es decir si la semilla es viable. Pero una semilla viable puede no germinar por varias razones. La primera, por encontrarse en estado de dormición, en cuyo caso, aunque la semilla se ponga en condiciones favorables de humedad, luz y temperatura, no germinará hasta que pase este periodo de dormición. En segundo lugar, una semilla viable puede no germinar por falta de alguna de las condiciones externas adecuadas, como la luz, la temperatura o la humedad.

La germinación de las semillas requiere mucha energía para la realización de las funciones vitales de la nueva planta. Para conseguir esta energía, las células del embrión respiran, gracias a una serie de reacciones químicas oxidativas, en las que se liberan electrones e hidrógeno, que sirven para reducir el oxígeno que absorbe la semilla y transformarlo en agua. MATERIA ORGÁNICA + O2

CO2 +H20 + ENERGÍA

Las sales de tetrazolio nos pueden servir para saber si la semilla respira, es decir, si está viva, de una forma muy rápida y sencilla. Estas sales son incoloras cuando están oxidadas, pero se vuelven rojas si se reducen con los electrones que se liberan durante la respiración celular. Si al tratar a una semilla con esta sustancia vemos que adquiere un color rojizo, diremos que la semilla respira y que, por tanto, está viva (es viable). Si no cambia su color, podemos decir que la semilla está muerta y, por lo tanto, no será viable. III) EXPERIMENTACIÓN III.1. MATERIALES Y REACTIVOS:  

Semillas de maíz vivas (1). Semillas de trigo muertas (tratadas previamente con calor o cloruro de amonio) (2).



Cuchillas de afeitar o bisturí.

 

Pinzas. Papel de filtro.

 

Placas de Petri. Papel de aluminio

 

Disolución de cloruro de trifenil tetrazolio al 1,1 % (3). Cloruro de amonio al 4 %.

III.2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1.1. Las semillas de maíz se tienen 24 horas en imbibición. 1.2. Dividir las semillas por la línea media de manera que el embrión quede escindido. 1.3. Colocar 10 semillas escindidas en cada placa de Petri sobre papel de filtro, con las cubiertas hacia arriba, para que la disolución penetre en el embrión. Se pondrán tantas placas como se establece en la siguiente tabla: IDENTIFICACIÓN

SEMILLA (1)

INCUBACIÓN

DISOLUCIÓN AÑADIDA

PLACA 1

MAIZ VIVAS

1-2 h

1 ml de Cloruro de tetrazolio + 4 ml de agua destilada

PLACA 2

MAÍZ MUERTAS

1-2 h

1 ml de Cloruro de tetrazolio + 4 ml de agua destilada

PLACA 3

MAÍZ VIVAS

1-2 h

5 ml de agua destilada

PLACA 4

MAÍZ MUERTAS

1-2 h

5 ml de agua destilada

PLACA 5

MUESTRA PROBLEMA

1-2 h

1 ml de Cloruro de tetrazolio + 4 ml de agua destilada

1.4. Añadir el cloruro de trifenil tetrazolio o el agua destilada a las placas de Petri, según la tabla anterior.

1.5. Cubrir con papel de aluminio para evitar reacciones fotoquímicas e incubar en una estufa a 30 ºC durante 1 hora. 1.6. Observar la aparición de color rojizo, indicativa de la reducción de sales de tetrazolio. Emplear la lupa si es necesario. III.3. RESULTADOS: Anotar los resultados en la siguiente tabla de resultados. IDENTIFICACIÓN

SEMILLA

TRATAMIENTO

PLACA 1

MAÍZ VIVAS

Cloruro de tetrazolio 1-2 h

PLACA 2

MAÍZ MUERTAS

Cloruro de tetrazolio 1-2 h

PLACA 3

MAÍZ VIVAS

Agua destilada 1-2 h

PLACA 4

MAÍZ MUERTAS

Agua destilada 1-2 h

PLACA 5

MUESTRA PROBLEMA

Cloruro de tetrazolio 1-2 h

EMBRIONES ROJOS (%)

EMBRIONES INCOLOROS (%)

Pasar estos resultados a una hoja de cálculo y represéntalos gráficamente. III.4. INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS Y CUESTIONES: Responda a las siguientes cuestiones: a) Compare los resultados entre las placas 1 y 2. ¿A qué se deben las diferencias observadas?

b) Compare los resultados entre las placas 1 y 3. ¿A qué se deben las diferencias observadas?

c) Compare los resultados entre las placas 4 y 5. ¿A qué se deben las diferencias observadas?

d) Compare los resultados entre las placas 1 y 5. ¿A qué se deben las diferencias observadas?

e) La respiración celular es un conjunto de procesos bioquímicos regulados por unas proteínas denominadas enzimas. ¿Se le ocurre alguna forma de inhibir la respiración de las semillas?

f)

Además del embrión, ¿qué otras partes de la semilla pueden tener actividad respiratoria?

g) ¿La viabilidad de la semilla asegura su germinación?

h) Si una semilla no es viable, ¿germinará?

i)

Si las cubiertas de las semillas se ponen hacia abajo, en contacto con el tetrazolio, ¿se colorearán las semillas? ¿Por qué?

NOTAS: (1) La semilla de maíz (monocotiledónea) es endospérmica y su germinación es hipogea. Puede usarse semilla de trigo, que posee las mismas características, pero es más pequeña. (2) Para conseguir semillas muertas, hervir durante cinco minutos las semillas. De esta forma se desnaturalizarán las enzimas necesarias para la germinación. También se pueden sumergir las semillas en cloruro de amonio al 4 % durante 1 hora. Con este procedimiento las semillas se mueren por acumulación de sal en el interior o bien el aumento de la permeabilidad de la testa (Fisiología vegetal experimental. Gladys Fernández. Ed. IIACA. 1986) (3) Preparamos la disolución de cloruro de tetrazolio al 1,1 % con 80 ml de agua destilada y 0,88 g de cloruro de trifenil tetrazolio (Sigma- Frio-LabEAB)....