Cómo ver la fotosíntesis en acción usando hojas de espinaca

La fotosíntesis es uno de los procesos más interesantes de la naturaleza. En este experimento, se puede observar dicho proceso siguiendo el movimiento de los discos de hojas de espinaca en una disolución de bicarbonato de sodio.

Cómo se produce la fotosíntesis

La fotosíntesis es el proceso en el cual los vegetales transforman la energía lúminica en energía química. Con la luz solar, agua y dióxido de carbono (CO₂), se producen glucosa y otros azúcares y se libera oxígeno (O). Este proceso le permite a las plantas y a otros organismos autótrofos producir su propio alimento.

Características de la espinaca

Al igual que otras plantas, la espinaca, Spinacia oleracea, realiza la fotosíntesis y se caracteriza por sus hojas grandes y de color verde oscuro.

Forma parte de la base de la alimentación saludable y se puede consumir fresca o cocida. Se caracteriza por ser muy nutritiva, ya que contiene vitaminas A, E y K, y antioxidantes. Como la mayoría de las hortalizas de hoja, tiene una gran cantidad de agua y es baja en proteínas, hidratos de carbono y grasas.

Para poder comprender este complejo proceso y ver fácilmente los resultados del experimento, realizaremos la demostración con discos de hojas de espinaca.

Para ello, los colocaremos en una disolución de agua y bicarbonato de sodio. Al obtener dióxido de carbono a partir de estos dos elementos, los discos de hojas se hundirán en el recipiente.

Cuando se expongan a la luz solar, utilizarán el dióxido de carbono y el agua para producir oxígeno y glucosa. De esta manera, el oxígeno que se libere a través de ellas formará pequeñas burbujas y las hojas comenzarán a flotar.

Experimento de fotosíntesis con hojas de espinaca

Para poder realizar la siguiente demostración de la fotosíntesis en este experimento, se necesitan algunos materiales que son muy fáciles de encontrar en cualquier hogar:

Materiales

• 2 hojas de espinaca fresca
• Bicarbonato de sodio (NaHCO₃)
• Agua
• Detergente lavavajillas líquido
• Jeringa de plástico de 10 cc o más, sin aguja
• 2 recipientes transparentes
• 1 taza o vaso
• Luz solar o lámpara grande
• Perforadora de papel

Preparación

• Con la perforadora hacer 20 orificios en las hojas de espinaca, evitando los bordes de las hojas o las nervaduras. Se recomienda utilizar hojas lisas y delgadas, que no sean carnosas ni tengan nervaduras grandes.
• Primero, llenar uno de los recipientes transparentes con aproximadamente 100 ml de agua. Después, añadirle media cucharadita de bicarbonato de sodio y una gota de detergente.
• Retirar el émbolo de la jeringa y poner 10 discos de hojas de espinaca dentro de ella. Volver a colocar el émbolo y presionarlo hasta que haya la menor cantidad de aire sin aplastar los discos. Después, llenar la jeringa hasta la mitad con la disolución de bicarbonato de sodio. Después, tapar el orificio y tirar del émbolo varias veces para eliminar el oxígeno que hay en los discos. Repetir unas veces hasta que los discos dejen de flotar y queden en el fondo de la jeringa.
• Si los discos no se hunden, se deben utilizar discos nuevos y una concentración más alta de bicarbonato de sodio con un poco más de detergente.
• Posteriormente, colocar los discos de hojas de espinaca en el recipiente transparente que tiene la disolución de bicarbonato de sodio y detergente. Todos los discos deben hundirse hasta el fondo del envase.
• Exponer el recipiente a la luz solar o una lámpara con luz brillante. A medida que las hojas produzcan oxígeno, las burbujas que se formen en la superficie de los discos los moverán y estos se elevarán a la superficie. Si se quita la fuente de luz, los discos volverán a hundirse.
• Para comprobar el efecto del proceso de la fotosíntesis puedes experimentar con la intensidad de la luz, la duración de la exposición y las concentraciones de bicarbonato.

La química detrás de este experimento

En la naturaleza, a través de los estomas o poros de las plantas, estas absorben el dióxido de carbono (CO₂), el agua y los nutrientes que necesitan para realizar la fotosíntesis. Por medio de los cloroplastos, unas células fotosensibles, es decir, que reaccionan a la luz, las plantas pueden captar la energía lumínica y convertirla en energía química.

En el experimento, al añdir el bicarbonato de sodio y el agua y recibir la energía lumínica del sol o la lámpara, las células de planta comienzan a realizar la fotosíntesis y liberan oxígeno. En el recipiente, el oxígeno forma las burbujas de aire y permite que los pequeños discos de las hojas de espinaca floten en la superficie.

Bibliografía

• Faverón Patriu, O. E. Los misterios de las plantas y los hongos: plantas, musgos, hongos. (2021, Edición Kindle). España. Oswaldo Enrique Faverón Patriu.
• Freeman, S. Fundamentos de biología. (2018). España. Pearson.
• Tompkins, P.; Bird, C. La vida secreta de las plantas. (2016). España. Capitán Swing.
• Zúñiga González, Andrés Camilo. 2020, 2 de abril. Experimentos sobre fotosíntesis. DIY Science. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=Esrw5Znvhrc