Laboratorio virtual de transporte en plantas: potómetro

Este laboratorio virtual de transporte en plantas reproduce la práctica del potómetro de GCSE y A-level Biology: un tallo cortado sellado a un tubo capilar, una burbuja de aire que se mueve a medida que el tallo absorbe agua, y un cronómetro. Los estudiantes toman tres lecturas a cada una de tres temperaturas del aire, calculan la velocidad y el volumen de agua absorbida con V = πr²d, y explican la tendencia con la teoría de cohesión–tensión. Una segunda práctica pone apio en agua coloreada para mostrar que el agua sube por el xilema. En una clase obtienen una tabla de resultados completa, una tendencia clara y un cálculo que aparece en los exámenes.

Relación con el currículo

• AQA GCSE Biology 4.2.3.1–4.2.3.2 (tejidos vegetales y el sistema de órganos de la planta): xilema y floema, transpiración, y el efecto de la temperatura, la humedad, el movimiento del aire y la luz sobre la velocidad de transpiración.
• AQA A-level Biology 3.3.4.2 (transporte masivo en las plantas): cohesión–tensión, el potómetro y la translocación por flujo masivo en el floema.
• IB Biology B3.2 (transporte) y el transporte en las plantas de Cambridge IGCSE Biology.

Simulic no está afiliado a AQA, al IB, a Cambridge ni a ningún organismo examinador, ni cuenta con su respaldo.

Antes del laboratorio (5 min)

Pide a los estudiantes que se comprometan con una predicción, en papel o como pregunta 1 del enlace de clase:

"Un tallo con hojas en un potómetro pasa de aire a 15 °C a aire a 35 °C. La luz, la humedad y el viento no cambian. ¿Qué le pasa a la velocidad de absorción de agua?"

Algunos estudiantes no esperan ningún cambio ("la planta solo necesita cierta cantidad de agua"). Otros esperan una pequeña subida. Pocos esperan que se multiplique por más de tres.

Método en la simulación

1. Abre la pestaña Prácticas y elige Potómetro. Pon Tiempo en 2 min.
2. Mantén las condiciones controladas: Luz 70 %, Humedad 50 %, Viento 1 m/s.
3. Pon la temperatura en 15 °C. Pulsa Iniciar medida tres veces; cada lectura empieza con la burbuja en la marca de salida. La tabla anota la distancia, la velocidad en mm/min y el volumen en mm³/min. El recuadro muestra la media de las lecturas en esas condiciones.
4. Repite a 25 °C y a 35 °C.
5. En una lectura, calcula tú el volumen: V = πr²d, con r = 0,5 mm.
6. Apio: elige Apio en agua coloreada, 30 min, temperatura 25 °C. Hazlo una vez con Con hojas marcado y otra sin marcar, y después pulsa Hacer cortes para ver qué tejido se tiñe.

Temperatura (°C)	Distancia en 2 min (mm): 1 / 2 / 3	Velocidad media (mm/min)	Volumen absorbido (mm³/min)
15
25
35

Resultados esperados

Todos los valores salen de la simulación. Cada lectura tiene un error aleatorio de alrededor del ±6 %, así que los grupos obtienen valores un poco distintos.

Temperatura (°C)	Lecturas de ejemplo (mm/min)	Velocidad del modelo (mm/min)	Volumen (mm³/min)
15	6,15; 6,10; 6,25	5,9	4,6
25	11,56; 11,04; 11,00	11,0	8,6
35	19,73; 18,79; 20,01	19,5	15,3

• La velocidad se duplica aproximadamente cada 10 °C: de 15 a 35 °C se multiplica por más de tres.
• A 25 °C la burbuja se mueve unos 22 mm en 2 min, así que V = π × 0,5² × 22 ≈ 17 mm³ en 2 min, o unos 8,6 mm³/min.
• Otros factores a 25 °C: una humedad del 90 % baja la velocidad a 2,2 mm/min; el aire en calma da 5,7; la oscuridad da 1,5 porque los estomas se cierran.
• Apio, 30 min: con hojas el tinte sube unos 87 mm (2,9 mm/min); sin hojas, solo unos 7 mm. Los puntos teñidos de los cortes transversales son el xilema de los haces vasculares.

Preguntas para los estudiantes

1. (Predicción, se repite después del laboratorio) ¿Qué le pasa a la velocidad de absorción de agua de 15 °C a 35 °C?
2. ¿Qué condiciones deben mantenerse iguales mientras estudias la temperatura?
3. A 25 °C, ¿cuál es la velocidad media de tres lecturas de 2 min?
4. A 35 °C, ¿qué volumen de agua absorbe el tallo por minuto?
5. Explica por qué la velocidad sube con la temperatura y cómo llega el agua a las hojas.

Respuestas para el docente: (1) Se multiplica por más de tres, de unos 5,9 a 19,5 mm/min. (2) La luz, la humedad y el viento (y el mismo tallo). (3) Unos 11,0 mm/min (se acepta de 10,2 a 11,8). (4) Unos 15,3 mm³/min (se acepta de 14,0 a 16,6). (5) El aire más cálido admite más vapor de agua y el agua se evapora más deprisa de las células de la hoja, así que el gradiente de vapor hacia fuera de los estomas es mayor y se pierde más agua. La evaporación tira de la columna continua de agua por el xilema, que se mantiene unida por la cohesión entre las moléculas de agua.

Ideas erróneas frecuentes

• "Un potómetro mide la transpiración." Mide la absorción de agua. La mayor parte de esa agua se transpira, pero un poco se usa en la fotosíntesis y para mantener la turgencia de las células.
• "El agua se bombea tallo arriba." Los vasos del xilema son tubos muertos. El agua sube porque la evaporación tira de ella desde arriba, no porque las raíces la empujen, salvo por una pequeña presión radicular.
• "El floema lleva el agua desde las raíces." El floema transporta sacarosa desde las fuentes hasta los sumideros, hacia arriba y hacia abajo. Prueba Anillar el tallo en la pestaña Planta entera: las hojas siguen frescas, porque el xilema está intacto.

Ampliación

• En la pestaña Floema (flujo de presión), cambia la carga de sacarosa y el sumidero, y sigue la diferencia de presión que impulsa el flujo masivo.
• En la pestaña Planta entera, pulsa Dar ¹⁴CO₂ a una hoja y observa adónde va a parar la sacarosa marcada.

Preguntas frecuentes

¿En qué se diferencia del laboratorio virtual de transpiración?

El laboratorio virtual de transpiración usa una planta entera y los estomas para comparar el viento, la luz, la humedad y el agua del suelo. Este laboratorio usa un potómetro, añade la temperatura y trata el xilema y el floema.

¿Por qué cada lectura sale un poco distinta?

La simulación añade un error aleatorio de alrededor del ±6 %, como un potómetro real. Por eso el método pide tres lecturas a cada temperatura.

¿Sustituye esto a un potómetro real?

No. Los potómetros reales enseñan destrezas como cortar el tallo bajo el agua y sellar las uniones. Usa la simulación para planificar, para practicar el cálculo o cuando un tallo falle el día de la práctica. Consulta laboratorios virtuales frente a laboratorios físicos.

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