Lesson 2.2How Carbon Dioxide Enters the Air

Matter and Energy in EcosystemsLesson Guides

Lesson 2.2

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Observing Cellular Respiration

Matter and Energy in Ecosystems—Lesson 2.2—Activity 2

Part 1: Observing Cellular Respiration in the Sim

With a partner, you will observe the Sim. You will use what you see when you press VIEW CELL along with the diagram below to learn more about cellular respiration. These two models will help you answer the Investigation Question: How do organisms give off carbon dioxide?

1. Press VIEW CELL for all the different organisms.

2. Compare what you see in the Sim to the diagram from the article (on page 42), using the following questions as a discussion guide:

• What is similar about cells in the Sim and the article diagram?

• What is different about cells in the Sim and the article diagram?

• What do both models tell you about how organisms give off carbon dioxide?

Part 2: Revising Your Answer

Now that you’ve gathered evidence about cellular respiration in the Sim, look at the diagram (on page 42) again. Revise your answer by recording your new ideas about cellular respiration.

Part 3: Observing Cellular Respiration in the Sim

Does cellular respiration require energy from the sun?

1. Open the Sim.

2. Click PLAY to run the Sim with the default settings.

3. Observe the Sim. Which parts of an ecosystem perform cellular respiration?

4. Turn off sunlight in the ecosystem. Observe whether the amount of sunlight affects which parts of an ecosystem perform cellular respiration.

5.  Discuss the following two questions with your partner, and then record your answers.

A.  Which parts of an ecosystem perform cellular respiration? Check all the answers you think are correct.

producers

primary consumers

secondary consumers

decomposers

dead matter

B.  Does the amount of sunlight affect which parts of an ecosystem perform cellular respiration?

(check one)  yes   no

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Matter and Energy in Ecosystems—Lesson 2.2—Activity 5

Homework: Photosynthesis and Cellular Respiration in Producers

Producers make energy storage molecules during photosynthesis, and then they use them during cellular respiration. Do producers make just enough energy storage molecules for themselves or do they make enough for the ecosystem? Read this short article and use the Sim to find out.

Part 1

1. Read and annotate the article “The Mulberry Tree and the Silkworm.”

2. Use the information in the article to make a prediction.

My Prediction: I think producers do: (check one)

the same amount of photosynthesis as cellular respiration.

more photosynthesis than cellular respiration.

less photosynthesis than cellular respiration.

Explain your answer.

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Part 2

Test your ideas in the Matter and Energy in Ecosystems Sim:

1. Without making any changes, start the Sim.

2. Observe Info view by pressing the I symbol.

3. Observe producer photosynthesis and compare it to producer cellular respiration. Write your observations below.

What do you notice?

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© 2018 The Regents of the University of California. All rights reserved. Permission granted to photocopy for classroom use.

The Mulberry Tree and the Silkworm F1

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The Mulberry Tree and the Silkworm

Producers are the only organisms that can perform photosynthesis, so it can be easy to forget that they also perform cellular respiration. Producers make energy storage molecules through photosynthesis, but the story doesn’t stop there—they need to use those energy storage molecules to release energy through cellular respiration so they can do things like grow and reproduce.

However, producers make more energy storage molecules than they need for energy. They don’t use all of the energy storage molecules they produce for cellular respiration. Producers use those extra energy storage molecules as building blocks to make their stems, leaves, roots, and other parts. And that’s a good thing,

Silkworms get energy storage molecules by eating leaves from mulberry trees.

because otherwise there wouldn’t be any energy storage molecules available to the rest of the ecosystem. Let’s look at an example.

Mulberry trees that grow in China are an important food source for silkworms. Mulberry trees perform photosynthesis to produce energy storage molecules that they can use for cellular respiration. Mulberry trees also use energy storage molecules as building blocks to make their stems, leaves and roots. Silkworms eat some of the leaves of the plants and get the energy storage molecules that built those leaves for their own cellular respiration. Mulberry trees make enough energy storage molecules to do cellular respiration and enough to build their leaves and stems, and therefore, enough for silkworms to use as food.

For this to work, mulberry trees must make more energy storage molecules than they use for cellular respiration. Another way to think about this is in terms of carbon: mulberry trees must take in more carbon from carbon dioxide during photosynthesis than they release through cellular respiration.

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Observar la respiración celular

Materia y energía en los ecosistemas—Lección 2.2—Actividad 2

Parte 1: observar respiración celular en la Simulación

Con un/a compañero/a, observarás la Simulación. Usarás lo que ves al oprimir VIEW CELL (ver célula) junto con el diagrama más adelante para aprender más sobre la respiración celular. Estos dos modelos te ayudarán a contestar la Pregunta de Investigación: ¿Cómo emiten los organismos dióxido de carbono?

1. Oprime VIEW CELL (ver célula) para todos los diferentes organismos.

2. Compara lo que ves en la Simulación con el diagrama del artículo (en la página 42), usando las siguientes preguntas como guía para la discusión:

• ¿En qué se parecen las células de la Simulación y las del diagrama en el artículo?

• ¿En qué se diferencian las células de la Simulación y las del diagrama en el artículo?

• ¿Qué te dicen ambos modelos acerca de cómo los organismos emiten dióxido de carbono?

Parte 2: revisar tu respuesta

Ahora que has reunido evidencia sobre la respiración celular en la Simulación, mira el diagrama (en la página 42) de nuevo. Revisa tu respuesta al apuntar tus ideas nuevas sobre la respiración celular.

Parte 3: observar la respiración celular en la Simulación

¿La respiración celular requiere energía del sol?

1. Abre la Simulación.

2. Oprime PLAY (reproducir) para correr la Simulación con la configuración por defecto.

3. Observa la Simulación. ¿Qué partes de un ecosistema desempeñan la respiración celular?

4. Apaga la luz del sol en el ecosistema. Observa si la cantidad de luz del sol afecta las partes de un ecosistema que desempeñen la respiración celular.

5. Discute las dos siguientes preguntas con tu compañero/a, y luego apunta tus respuestas.

A.  ¿Qué partes de un ecosistema desempeñan la respiración celular? Marca todas las respuestas que consideres correctas.

productores

consumidores primarios

consumidores secundarios

descomponedores

materia muerta

B. ¿La cantidad de luz del sol afecta qué partes de un ecosistema desempeñan la respiración celular? (marca una)  sí   no

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Materia y energía en los ecosistemas—Lección 2.2—Actividad 5

Tarea: fotosíntesis y respiración celular en productores

Los productores hacen moléculas de almacenamiento de energía durante la fotosíntesis, y luego las usan durante la respiración celular. ¿Hacen los productores suficientes moléculas de almacenamiento de energía solo para sí mismos o hacen suficiente para el ecosistema? Lee este breve artículo y usa la Simulación para averiguarlo.

Parte 1

1. Lee y añade apuntes al artículo “El moral y el gusano de seda”.

2. Utiliza la información en el artículo para hacer una predicción.

Mi predicción: Yo pienso que los productores desempeñan: (marca una)

la misma cantidad de fotosíntesis que de respiración celular.

más fotosíntesis que respiración celular.

menos fotosíntesis que respiración celular.

Explica tu respuesta.

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Parte 2

Testea tus ideas en la Simulación Materia y energía en los ecosistemas:

1. Sin hacer ningún cambio, comienza la Simulación.

2. Observa “Info view” (Vista de información) oprimiendo el símbolo I.

3. Observa la fotosíntesis de los productores y compárala con la respiración celular de los productores. Escribe tus observaciones en el siguiente espacio.

¿Qué notas?

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El moral y el gusano de seda F1

El moral y el gusano de sedaLos productores son los únicos organismos que pueden llevar a cabo la fotosíntesis, por lo que puede ser fácil de olvidar que también llevan a cabo respiración celular. Los productores hacen moléculas de almacenamiento de energía a través de la fotosíntesis, pero la historia no termina ahí; los productores necesitan usar aquellas moléculas de almacenamiento de energía para liberar energía a través de la respiración celular para poder hacer cosas como crecer y reproducirse.

Sin embargo, los productores hacen más moléculas de almacenamiento de energía de lo que necesitan para energía. No usan todas las moléculas de almacenamiento de energía que producen para la respiración celular. Los productores utilizan aquellas moléculas de

almacenamiento de energía adicionales como los componentes básicos para hacer sus tallos, hojas, raíces y otras partes. Y eso es muy bueno, porque si no, no habrían moléculas de almacenamiento de energía disponibles para el resto del ecosistema. Veamos un ejemplo.

Los morales que crecen en China son una fuente de alimento importante para los gusanos de seda. Los morales llevan a cabo fotosíntesis para producir moléculas de almacenamiento de energía que puedan usar para la respiración celular. Los morales también usan moléculas de almacenamiento de energía como los componentes básicos para hacer sus tallos, hojas y raíces. Los gusanos de seda comen algunas hojas de las plantas y obtienen las moléculas de almacenamiento de energía que construyeron esas hojas para su propia respiración celular. Los morales hacen suficientes moléculas de almacenamiento de energía para llevar a cabo respiración celular y lo suficiente como para construir sus hojas y tallos y, por lo tanto, lo suficiente como para que los gusanos de seda usen para alimento.

Los gusanos de seda obtienen moléculas de almacenamiento de energía comiendo hojas de morales.

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F2 El moral y el gusano de seda

Para esta labor, los morales deben hacer más moléculas de almacenamiento de energía de lo que usan para la respiración celular. Otra forma de pensar en esto es en términos de carbono. Los morales deben absorber más carbono del dióxido de carbono durante la fotosíntesis de lo que liberan a través de la respiración celular.

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