Este documento presenta información sobre un experimento para estudiar los cambios que experimenta el almidón durante la germinación de semillas de trigo. Se formula la hipótesis de que el almidón se degradará a azúcares reductores como la glucosa. El experimento involucra incubar semillas de trigo germinadas y una solución de almidón e identificar la presencia de almidón y azúcares a intervalos usando las pruebas de Lugol y Fehling.

1. CAMPUS CIENTÍFICO
RABANALES 2010
Estudio de la viabilidad de semillas y de la
influencia de los factores ambientales en
su germinación.
Experiencia III: Cambios que experimenta el
almidón durante la germinación de la semilla.
Eloísa Agüera Buendía y Casimiro Jesús Barbado López

2. OBSERVACIÓN:
Describe lo que observas e indica si el
contenido de estas semillas es el mismo.

4. METOLOGÍA CIENTÍFICA:
RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN

5. COMPOSICIÓN DE DIFERENTES SEMILLAS
Clasifica estas semillas según su composición
nutricional (sustancias almacenadas)
Maíz
Avena
Trigo
Lino
Ricino
Colza
Guisante
Garbanzo
Lenteja
Barceló, J. et, al 1984. Fisiología Vegetal” Ed. Pirámide.

6. Clasificación de las semillas según las
sustancias de reserva que almacenan:
CEREALES: En este tipo de
semillas predominan los
hidratos de carbono,
principalmente, el almidón,
aunque también contienen
proteínas y lípidos.
El almidón de los cereales se
almacena en el endospermo,
en forma de granos
intracelulares. Las proteínas se
almacenan en la capa de
aleurona.
Azcón-Nieto, J y Talón M. 1993. “Fisiología y Bioquímica
vegetal”. Interamericana/ McGraw-Hill

7. •SEMILLAS
OLEAGINOSAS: En ellas
predominan los lípidos
(triglicéridos). También
contienen proteínas y, en
general, poseen un bajo
contenido en almidón.

8. •LEGUMINOSAS: Ricas en
proteínas (albumina y
globulina) y almidón, pero con
un bajo contenido en lípidos.
Su utilización para consumo
humano es muy importante.
Sus proteínas se almacenan en
los cotiledones y son
deficitarias en el aminoácido
metionina.
Azcón-Nieto, J y Talón M. 1993. “Fisiología y Bioquímica
vegetal”. Interamericana/ McGraw-Hill

9. La molécula de almidón
El almidón es una mezcla de dos sustancias: amilosa (10-20
%), un polisacárido esencialmente lineal, y amilopectina
(80-90 %), un polisacárido con una estructura muy ramificada.
Las dos formas de almidón son polímeros de glucosa, es decir,
moléculas gigantes formadas por la repetición de millones de
unidades de glucosa..

10. La molécula de almidón: Amilosa
Las moléculas de amilosa contienen
típicamente de 200 a 20.000 unidades
de glucosa, que se despliegan en
forma de hélice, como consecuencia de
los ángulos que forman los enlaces
entre las unidades de monosacáridos.

11. La molécula de almidón: Amilopectina
La amilopectina se distingue de la amilosa por ser una
biomolécula muy ramificada. Cadenas laterales cortas
conteniendo aproximadamente 30 unidades de glucosa que se
unen con enlaces 1 alfa→ 6, cada veinte o treinta unidades de
glucosa, a lo largo de las cadenas principales. Las moléculas
de amilopectina pueden contener hasta dos millones de
unidades de glucosa.

12. La molécula de almidón: Resumen
Para comprender los fundamentos de este
experimento diremos que el almidón es una
macromolécula formada por millones de
unidades repetidas de un monosacárido
denominado glucosa.
…) al
Por eso ponemos puntos suspensivos (
final de la cadena de monosacáridos.
...

13. IDENTIFICACIÓN DEL ALMIDÓN
•Como sabes, el almidón es un polisacárido vegetal
formado por dos componentes: la amilosa y la
amilopectina.
•La amilosa se colorea de azul en presencia de yodo,
debido a la adsorción o fijación del yodo en la superficie de
la molécula de amilosa, lo cual sólo ocurre en frío. Es
conveniente aclarar que este proceso no es una reacción
química, ya que no se producen sustancias nuevas.
•Como reactivo para identificar el almidón se usa una
solución denominada lugol, con yodo y yoduro potásico.
lugol

14. Resultados de la prueba del lugol
Pocillo excavado con almidón + lugol

15. Identificación de los azúcares reductores
(maltosa y glucosa) mediante el reactivo de
Fehling (A y B)
•Los monosacáridos y la mayoría de los disacáridos
poseen poder reductor, debido al grupo carbonilo
de su molécula.
•Este carácter reductor puede ponerse de manifiesto
por medio de una reacción redox, entre este tipo de
monosacáridos y el sulfato de Cobre (II), calentando
a la llama del mechero.
•Tras la reacción con el glúcido reductor, se forma
óxido de Cobre (I) de color rojo ladrillo.
sulfato de Cobre (II) Óxido de cobre (I)

17. RESPIRACIÓN CELULAR
La germinación de las semillas requiere mucha
energía, tanto para la fabricación de los nuevos
tejidos, como para la realización de las funciones
vitales de la nueva plántula.
Para conseguir esta energía, las células del embrión
realizan el proceso de RESPIRACIÓN CELULAR, que
consiste en un conjunto de reacciones químicas en
las que se fabrica energía química (ATP) a partir de
la materia orgánica, como la glucosa.
ENERGÍA
C6H1206+ O2 6CO2 +6H20

18. EN RESUMEN …
•Sabemos que las semillas no poseen glucosa, sino
ciertas sustancias de reserva, almacenadas en el
endospermo o en los cotiledones, como por ejemplo el
almidón, las grasas o las proteínas.
•También hemos recordado que el embrión tiene que
respirar para obtener energía. Y para respirar, la
semilla necesita glucosa y oxígeno.
...

19. METOLOGÍA CIENTÍFICA:
PLANTEAMIENTO DE UN PROBLEMA
¿Qué cambios experimenta el almidón durante la
germinación de la semilla?

20. METOLOGÍA CIENTÍFICA:
FORMULACIÓN DE UNA HIPÓTESIS
Responde al problema
científico planteado en
esta investigación con
una suposición, basada
en la información que
has recopilado:

22. MCI: DISEÑO DE UN
EXPERIMENTO
Una vez emitida la hipótesis, vamos a diseñar
un experimento para comprobarla. Para
ello, debes tener en cuenta que:
•La variable (el cambio que queremos
observar, en este caso) debe ser estudiada a lo
largo del tiempo, para determinar su variación.
•Los materiales a utilizar han de adaptarse a
las posibilidades reales del laboratorio en el
que se realiza la investigación.

24. METOLOGÍA CIENTÍFICA:
EXPERIMENTACIÓN
• Coge 10 g de semillas de trigo y ponlas a germinar
durante 48 h en una bandeja de germinación.
• Tritura las semillas de trigo en 50 ml de agua a 50 ºC,
con 5 gotas de glicerina.
• Mantén el macerado 20-30 min a 30-45 ºC.
• Filtra el macerado y guarda el extracto.
• Pon 20 ml de solución de almidón al 1 % en 2 tubos de
ensayo de fondo plano o en 2 matraces erlenmeyer.
Numera los tubos/ matraces.
• Añade 10 ml de agua destilada al tubo/ matraz
número 1 y 10 ml de extracto de trigo al tubo/
matraz número 2.
• Prepara un tubo de fondo plano o matraz nº 3 con 30
ml de solución de glucosa al 2 %.

25. • Extrae con la micro-pipeta una muestra de 1 ml de
cada uno de los tubos/ matraces y deposítalas en otros
tantos pocillos de la placa excavada. Posteriormente,
extrae una muestra de 3 ml de los mismos tubos y
deposítalas en otros tantos tubos de ensayo pyrex
con la misma numeración. Conserva las puntas para
las diferentes ocasiones.
• Realiza el test del lugol añadiendo una gota de este
reactivo a cada una de las muestras de la placa
excavada. Anota lo que observas.
• Realiza el test de Fehling, añadiendo con la micro-
pipeta 1 ml del reactivo A y 1 ml del reactivo B a cada
uno de los tres tubos de ensayo pyrex con las
muestras 1, 2 y 3. Calienta a la llama del mechero y
anota lo que observas. Orienta los tubos hacia la
pared.
• Incuba los 3 tubos de ensayo/ matraces a 30-35 º C
durante 2 h.

26. • Extrae con la micro-pipeta una muestra de 1 ml
de cada uno de los tubos/ matraces a los 60 y 120
min y deposítalas en otros tantos pocillos de la
placa excavada. Posteriormente, extrae una
muestra de 3 ml de cada uno de los tubos o
matraces a los 60 y 120 min y deposítalas en otros
tantos tubos de ensayo pyrex con la misma
numeración.
• Realiza el test del lugol añadiendo unas gotas de
este reactivo a cada una de las muestras de la placa
excavada a los 60 y 120 minutos. Anota lo que
observas.
• Realiza el test de Fehling, añadiendo con la micro-
pipeta 1 ml del reactivo A y 1 ml del reactivo B a
cada uno de los tres tubos de ensayo pyrex con las
muestras 1, 2 y 3, a los 60 y 120 minutos. Calienta
a la llama del mechero y anota lo que observas.
Orienta los tubos hacia la pared.

29. METOLOGÍA CIENTÍFICA:
RESULTADOS (TABLA)
REACCIÓN CON FEHLING
REACCIÓN CON LUGOL
TUBOS ENSAYO Muestras de 3 ml en tubos de
CONTENIDO Muestras de 1 ml en pocillos
ORIGINALES ensayo
0 60 120 0 60 120
1 ALMIDÓN + AGUA
2 ALMIDÓN + EXT. TRIGO
3 GLUCOSA + AGUA
REACCIÓN CON LUGOL:
Positiva (+)= Color azul oscuro, lo que indica que la solución contiene almidón.
Negativa (-)= La solución no adquiere el color oscuro.
REACCIÓN CON FEHLING:
Positiva (+)= Color rojo ladrillo, lo que indica que la solución contiene azúcares
reductores (maltosa/ glucosa). Al cabo de un cierto tiempo, cambia el color.
Negativa (-)= La solución no adquiere el color rojo ladrillo (permanece de azul o
se pone azul verdosa).

30. METOLOGÍA CIENTÍFICA:
FOTOGRAFÍAS
Test del lugol Test de Fehling
Fotografías tomadas por el grupo 1 Campus Científico UCO I
REACCIÓN CON LUGOL:
Positiva (+)= Color azul oscuro, lo que indica que la solución contiene almidón.
Negativa (-)= La solución no adquiere el color oscuro.
REACCIÓN CON FEHLING:
Positiva (+)= Color rojo ladrillo, lo que indica que la solución contiene azúcares
reductores (maltosa/ glucosa). Al cabo de un cierto tiempo, cambia el color.
Negativa (-)= La solución no adquiere el color rojo ladrillo (permanece de azul o
se pone azul verdosa).

31. METOLOGÍA CIENTÍFICA:
INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS
•¿Qué sucede en el tubo 1? ¿Por qué?
•¿Y en el 2? ¿Por qué?
•¿Y en el 3? ¿Por qué?
•Los tubos 1 y 3 son ensayos de control. ¿Por qué?
•Formula una hipótesis respecto a lo que sucedería si
empleásemos extracto de semilla de girasol, maíz o judía
en vez de trigo. Consulta, para responder, el anexo 3 del
cuaderno e internet.

32. METOLOGÍA CIENTÍFICA:
CONCLUSIONES
¿Se acepta la
hipótesis inicial?

33. INFORMACIÓN
COMPLEMENTARIA

34. DEGRADACIÓN DE LAS SUSTANCIAS
DE RESERVA EN LAS SEMILLAS
• Se produce gracias a la
actividad de determinadas
enzimas, que “cortan” las
moléculas de proteínas,
grasas y polisacáridos,
transformándolas en
biomoléculas más sencillas,
que luego son utilizadas
por el embrión para
fabricar energía y
desarrollar los nuevos
tejidos de la planta, hasta
que ésta comienza a
realizar la fotosíntesis.

35. DEGRADACIÓN DE LAS SUSTANCIAS
DE RESERVA EN LAS SEMILLAS
• Las proteínas se transforman en
aminoácidos, gracias a las proteasas.
• Los lípidos se degradan a ácidos grasos y
glicerol por la acción de las lipasas,
transformándose, posteriormente en
azúcares.
• Los hidratos de carbono (almidón) se
transforman en maltosa y glucosa por
la acción de las amilasas.

36. Hidrólisis (degradación) de la
molécula de almidón.
...
Amilasa y maltasa

37. Evolución de la actividad α -amilasa

38. REGULACIÓN DE LA
Cubierta seminal GERMINACIÓN EN CEREALES
Capa de aleurona Activación del embrión.
1 Liberación de giberelinas
4 Inducción de genes por las giberelinas en la capa
2 de aleurona.
Endospermo
3 3 Producción y liberación de enzimas hidrolíticos
Enzimas (amilasa).
5 Acción de las enzimas sobre los materiales de
4 reserva del endospermo (almidón).
Nutrientes
2
5 Liberación de nutrientes (monómeros/ glucosa)
Giberelinas 6 Absorción de nutrientes por el embrión.
Cotiledón
6
Coleoptilo
Ápice caulinar Embrión
1
Eje hipocótilo/
radícula
Ápice radical http://www.euita.upv.es

39. CAMPUS CIENTÍFICO
RABANALES 2010
Eloísa Agüera Buendía y Casimiro Jesús Barbado López
Julio 2010