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Biología Ejemplo resuelto: cuentas de masa, burbujas y energía de la glucosa

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Ejemplo resuelto: cuentas de masa, burbujas y energía de la glucosa

✦ Cómo se comprueba que la ecuación de la fotosíntesis está balanceada contando átomos; cómo se convierten 264 gramos de dióxido de carbono en 180 gramos de glucosa; cómo se explica la caída de burbujas al alejar la lámpara; por qué la respiración rinde 18 veces más que la…

Roadwise Consulting

Contenido modificado tras su publicación

Objetivo: Resolver los ejercicios típicos del tema: balancear y leer la ecuación de la fotosíntesis con masas, interpretar la relación entre distancia de la lámpara y producción de oxígeno, repartir el rendimiento de ATP entre las etapas de la respiración y explicar el punto de compensación luminoso.

10 min 12–15 años
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Ejemplo resuelto: cuentas de masa, burbujas y energía de la glucosa

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Ejemplo 1: balancear y contar átomos

Ilustración en estilo vectorial: una regla, junto con burbujas de aire, una línea que sube en un gráfico y una balanza equilibrada, sobre franjas diagonales. Forma parte del apoyo didáctico de Lumbre.
Figura: una regla. Acompaña el contenido «Ejemplo resuelto: cuentas de masa, burbujas y energía de la glucosa».

La ecuación completa es: 6 CO2 más 6 H2O con luz producen 1 C6H12O6 más 6 O2. Para comprobar que está bien balanceada se cuentan los átomos de cada tipo en los dos lados, y con eso basta para resolver cualquier pregunta de conteo sin memorizar.

EJEMPLO DE EJERCICIOS DE APLICACIÓN: SOLUCIONES: GLUCOSA
Video de apoyo en YouTube (canal: Pamela Barrios). Lumbre no aloja ni controla el contenido enlazado.
Cuenta de átomos de la ecuación balanceada
ÁtomoEn el lado de adentroEn el lado de afueraCuadra
carbono6 en el CO26 en la glucosasí
hidrógeno12 en el agua12 en la glucosasí
oxígeno18 entre CO2 y agua6 en la glucosa más 12 en el O2sí

Cómo revisar una ecuación

  1. Enumera los átomos

    en la fotosíntesis son tres: carbono, hidrógeno y oxígeno.

Paso 1 de 4

En la cuenta de átomos del lado de adentro, ¿cuántos átomos de oxígeno entran en total entre el CO2 y el agua?

Con masas redondas, el CO2 pesa 44 y el agua 18 por molécula. ¿Cuántos gramos de dióxido de carbono entran en la ecuación balanceada?

La ecuación pesada, gramo por gramo
SustanciaCoeficienteMasa por moléculaMasa total
dióxido de carbono644264
agua618108
glucosa1180180
oxígeno gas632192

Suma los dos lados: 264 más 108 dan 372, y 180 más 192 dan también 372. La materia se conserva, aunque el azúcar parezca salir de la nada. Esa es la prueba numérica de que la planta construye masa a partir de gases.

Ejemplo 2: la lámpara y las burbujas

En el laboratorio escolar se cuenta el oxígeno que sale de una planta acuática como burbujas por minuto. Se pone la lámpara a 10 centímetros y se obtienen 60 burbujas. Al doble distancia, 20 centímetros, la luz que llega es la cuarta parte y las burbujas caen a 15. Al triple, 30 centímetros, llegan unos 7.

La cuenta de la lámpara, medida con Elodea
DistanciaLuz que llegaBurbujas por minuto
10 centímetrostoda60
20 centímetrosuna cuarta parte15
30 centímetrosuna novena parte7
40 centímetrosuna dieciseisava parte4

Si al doble de distancia las burbujas bajaron de 60 a 15, ¿cuál es la explicación correcta?

A 10 centímetros se cuentan 60 burbujas por minuto y a 30 centímetros se cuentan 6. ¿Cuántas veces menos luz llega a los 30 centímetros?

¿Qué error de proporcionalidad hay?

Marca la línea o las líneas con error y pulsa Comprobar.

Ejemplo 3: a dónde se van los ATP

Una glucosa rinde alrededor de 36 ATP en total, pero no todos en el mismo lugar. La glucólisis, que ocurre en el citoplasma y no necesita oxígeno, deja 2. Lo demás lo entrega la mitocondria, sobre todo en su cadena de transporte de electrones.

Reparto del rendimiento de ATP
Fuente: Valores redondeados de libro de texto
Las cuatro vías de liberación de energía
EtapaDóndeNecesita oxígenoATP por glucosa
glucólisiscitoplasmano2
ciclo de Krebsmatriz mitocondrialsí, en práctica2
cadena de transportemembrana internasí, es el destino final del oxígeno32
fermentacióncitoplasmano2

La diferencia está en el destino final: con oxígeno el azúcar queda desarmado por completo, mientras que la fermentación lo deja a medias y cobra solo 2 ATP por glucosa.

Si una célula✦ quema 5 moléculas de glucosa por respiración completa, ¿cuántos ATP obtiene en total?

¿Cuál de las dos cuentas explica mejor por qué te rinde más respirar que fermentar?

¿Qué tan seguro estás de tu respuesta?

Ejemplo 4: el punto en que la hoja cambia de bando

Con muy poca luz, la planta respira más de lo que fotosintetiza, así que en total libera dióxido de carbono. Al subir la luz llega un punto donde ambas tasas se igualan y no hay intercambio neto de gases: eso es el punto de compensación. De ahí para arriba, la planta empieza a aportar oxígeno.

Cómo cambia el balance con la luz
LuzFotosíntesisRespiraciónIntercambio neto
oscuridadceroactivasale CO2
luz muy tenuebajaactivasigue saliendo CO2
punto de compensaciónigual a la respiraciónactivano hay cambio neto
buena luzaltaactivasale oxígeno

Una planta de interior se queda meses junto a una ventana con poca luz y empieza a perder hojas bajas. ¿Cuál explicación es la más sólida?

Cómo resolver un problema de este tema

  1. Identifica el proceso

    pregunta si el caso guarda energía o la libera.

Paso 1 de 5

Con las masas del cuadro, ¿cuántos gramos de agua entran en la ecuación balanceada?

En la cuenta de átomos, ¿por qué el oxígeno es el que se desbalancea primero?

Resuelve de nuevo el ejemplo 2 con una distancia de 50 centímetros y explica por tu cuenta cuántas burbujas esperarías.

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¿Ya te salen las cuentas?

Aquí se mira lo que ya fuiste acertando. Pulsa «Comprobar» para saber si puedes seguir.

Soluciones comentadas

Soluciones comentadas del apoyo
ReactivoLo que hay que verPor qué
A 10 centímetros se cuentan 60 burbujas por minuto y a 30 centímetros se cuentan 6. ¿Cuántas veces menos luz llega a los 30 centímetros?al triple, 30 centímetros, llegan unos 7El triple de distancia reparte la luz en un área 9 veces mayor.
¿Qué error de proporcionalidad hay?Se revisa: «al poner la lámpara al doble de distancia, la planta produce la mitad de burbujas».La línea marcada trata la luz como si bajara igual que la distancia, cuando el área crece con el cuadrado.
En la cuenta de átomos, ¿por qué el oxígeno es el que se desbalancea primero?el oxígeno es el que se desbalancea primero al calcularAdentro hay 18 oxígenos entre el CO2 y el agua; afuera 6 quedan en la glucosa y 12 salen como gas.

¿Dónde encaja este apoyo?

Trazabilidad curricular del objeto
CampoValor
CategoríaApoyos de estudio › Secundaria › 2.º
Nivel y gradoSecundaria · 1.º y 2.º (12-14 años)
MateriaBiología
ColecciónApoyos de Biología · Secundaria · etapa Fotosíntesis y respiración
Tipo de apoyoEjemplo resuelto (ejemplo-resuelto)
Necesidad del alumno"En los problemas de la lámpara y de las burbujas no sé qué multiplicar"
Duración17 min
Dificultadintermedia
Prerrequisitoapo-sec-bio-fot-03 · No confundas cloroplasto con mitocondria
Siguiente apoyoapo-sec-bio-fot-05 · Lo que tienes que recordar de fotosíntesis y respiración
OA curricular relacionadoapo-sec-bio-cel-05, mx-f6-bio-031-fotosintesis, mx-f6-bio-032-respiracion-celular
Uso didácticoReproduce los cuatro ejemplos tapando la columna derecha. El primero es el balance de masa, el segundo es la cuenta de la lámpara, el tercero es la energía de la glucosa y el cuarto es la planta en el cuarto oscuro.
AutorRoadwise Consulting
Versión de contenido1

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