Medición del CO2 producido por efecto de la respiración celular aeróbica

Universidad Tecnológica “YachayTech”

Medición del CO2 producido por  efecto de la respiración celular aeróbica.

Estefanía Benavides, Cristhian Chingo, David García, David Lajones, Winter Morejón.

El siguiente trabajo explica por qué se produce CO2 como resultado de la respiración celular. Este es un proceso de vital importancia para todos los seres vivos, es su fuente de producción de energía. En este caso trabajaremos con grillos previamente alimentados para medir su producción de CO2 y cómo este se ve afectado bajo ciertas condiciones como la temperatura o la actividad física del mismo, lo haremos indirectamente ya que resulta una manera más fácil. Así mismo veremos como la cantidad de CO2 producido es igual a la de O2 consumido como consecuencia de este proceso.

Introducción.

El metabolismo es la suma de todas las reacciones bioquímicas necesarias para la vida y quizá una de las más importantes sea la respiración celular. Este es un proceso que convierte moléculas orgánicas, en este caso glucosa, en moléculas portadoras de energía, en este caso ATP.

La respiración celular se puede resumir en esta sencilla ecuación: C6H12O6+602🡪6CO2+6H2O+energía química (ATP)+energía calorífica.

Como se puede observar en la ecuación, por cada molécula de glucosa se consumen seis de oxígeno pero además se produce seis moléculas de dióxido de carbono. Esto hace de la respiración un proceso fascinante. Pero además se produce energía que no puede ser utilizada que es el calor y también el producto que es realmente importante, el ATP. Este es la fuente de energía para que ocurran todas las reacciones químicas. Cabe recalcar que la glucosa pasa por varios procesos (glicólisis, ciclo de Krebs) antes de ser transformada en su producto final.

Métodos.

La investigación se llevó a cabo en el laboratorio de biología de Yachay Tech, donde se intenta estimar la tasa de metabolismo de un organismo lo cual es algo muy complejo, se lo puede realizar de manera directa midiendo la cantidad de energía térmica producida, lo cual es muy problemático. En nuestro experimento determinaremos la tasa de metabolismo de los grillos de manera indirecta en dos temperaturas diferentes, para ello mediremos la cantidad de CO2 producido mediante el uso del Neulog CO2 Logger Sensor® artefacto que mide la concentración de dióxido de carbono en una cámara sellada. Se capturaron 6 grillos que se encuentran en la zona un día antes del experimento y se les suministro gran cantidad de carbohidratos (galletas, arroz, entre otros), esto se realizó con el fin de que su coeficiente respiratorio sea igual a uno, lo que se consigue únicamente cuando se metaboliza glucosa durante la respiración, en este caso alimentos proteínicos. La muestra contenía únicamente la variable de tratamiento la cual a su vez constaba de dos grupos de tres grillos, se colocaron a los dos grupos dentro de dos cámaras metabólicas en estas se colocaron dos sensores conectados a dos computadoras que previamente tenían instalado el software del dispositivo Neulog CO2 Logger Sensor®. Antes de iniciar el monitoreo es necesario soplar un poco de aire dentro de las cámaras para aumentar la concentración de CO2, esto se debe a que el rango de operación del sensor es de un mínimo de 350ppm y la cantidad de CO2 a 2200m de latitud es aproximadamente de 320ppm. Se configuro el software para que registre lecturas cada dos segundos durante 20 minutos. Antes de iniciar el monitoreo las cámaras metabólicas tiene estar sumergida en un baño de agua maría a 23oC, el experimento se inicia desde el software,  se empezó a registrar concentraciones a partir de 351 ppm durante los próximos 20 minutos, los datos almacenados por estos grupos se guardan y se repite el proceso de la cámara metabólica nada más que a una mayor temperatura (35 °C). A esta temperatura el experimento fue satisfactorio únicamente para un grupo de grillos por lo que registramos datos únicamente de este grupo. Con los datos recogidos y mediante el uso de gráficas y ecuaciones podremos determinar la tasa metabólica de los grillos a diferentes temperaturas.

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