SEPARACION Y ESPECTRO DE

ABSORCION DE PIGMENTOS VEGETALES

INTRODUCCIÓN

Es difícil concebir el origen o la existencia de la vida sin la capacidad para absorber energía radiante y convertirla en egregia química. Tal como afirmo tan adecuadamente Bentley Glass (1961), “la vida en un fenómeno fotoquímico”. Los compuesto químicos mas importantes de esta conversión de energía lumínica en energía química son los pigmentos vegetales.

http://audrajwolfe.com/wp-content/uploads/2012/11/Wolfe-JHB-44_1.pdf

MARCO TEÓRICO Espinaca (spinacia oleracea): originaria de Asia central es una planta anual de crecimiento rápido, de estación fresca, es una planta con alto contenido de pigmentos verdes (clorofila a y b) y pigmentos amarillos- naranja(carotenos y xantofilas), el 90% de su estructura es agua y tiene bajos porcentajes de hidratos de carbono y grasas.

http://www.zonadiet.com/comida/espinaca.htm

PIGMENTOS

El color no es únicamente un carácter llamativo de la vegetación, sino que, además, algunos de los pigmentos que lo condicionan están estrechamente ligados a las actividades fisiológicas del propio vegetal. Por consiguiente, el estudio de cómo las plantas viven y se desarrollan requieren el previo conocimiento de los pigmentos vegetales.Park s. Novel (2009).physicochemical and enviromental plant physilogy, fourth edition . Los angeles, California. Estados unidos. Academic press.

https://www.google.com.co/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi4y9_PyL3JAhUC4SYKHWELCgwQjB0IBg&url=http%3A%2F%2Fwww.sanasana.com%2Flatinohealthmagazine%2Fclorofila-usos-y-propiedades-medicinales%2F&psig=AFQjCNF0xmhvb5sjyBxdtRISVtrqpaS_TQ&ust=1449159088804603

Estos pigmentos se encuentran en el interior de la células vegetales específicamente en un organelo llamado cloroplasto, que son plástidos que contienen pigmentos clorofílicos, los cuales están ligados químicamente con las estructuras internas del cloroplasto (membrana tilacoides) y se hallan retenidos en estado coloidal. Asociados con las clorofilas, existen también dos clases de pigmentos las xantofilas y carotenos.

DONDE SE ENCUENTRAN

Park s. Novel (2009).physicochemical and enviromental plant physilogy, fourth edition . Los angeles, California. Estados unidos. Academic press.

CLOROFILAS: Compuestas por una porfirina que lleva incorporado un átomo de magnesio en el centro del núcleo tetrapirrólico. El ion Mg2 está coordinado con los cuatro átomos de nitrógeno centrales, lo que hace de la clorofila un complejo extraordinariamente estable. Imagen tomada de : https://www.google.com.co/url?

sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiUmvy6yL3JAhXJWSYKHUH9BXIQjB0IBg&url=http%3A%2F%2Fwww.paraque-sirve.com%2Fpara-que-sirve-tomar-clorofila%2F&psig=AFQjCNF0xmhvb5sjyBxdtRISVtrqpaS_TQ&ust=1449159088804603

CAROTENOIDES: 

En estos pigmentos amarillos y rojos, el sistema de dobles enlaces conjugados está formado exclusivamente por átomos de carbono, en general consisten de una cadena larga de hidrocarburo, por esto son compuestos insolubles en agua, pero sí en solventes grasos. Se dividen en Carotenos que son hidrocarburos insaturados y en Xantofilas que son derivados oxigenados de los carotenos. https://www.google.com.co/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi0g-

zgyL3JAhXH5yYKHZTfDYEQjB0IBg&url=http%3A%2F%2Fwww.escuelapedia.com%2Fla-clorofila%2F&psig=AFQjCNF0xmhvb5sjyBxdtRISVtrqpaS_TQ&ust=1449159088804603

FOTOSÍNTESIS Proceso que realizan las plantas para transformar energía lumínica en energía química con ayuda de los pigmentos fotosintéticos.

Tomado del libro elementos de fisiologia vegetal, Martinez F. Gil, capitulo 16

CROMATOGRAFÍA La cromatografía es una técnica de separación física de mezclas, la cual mediante el uso las diferentes fuerzas de adsorción que presentan en los compuestos y la velocidad con la que son arrastrados los compuestos sobre un soporte revela la identidad de los componentes de una mezcla. La cromatografía usa el principio de una fase móvil y una fase estacionaria.

ESPECTROFOTÓMETRO:

La palabra espectrofotómetro se deriva de la palabra latina spectrum, que significa imagen, y de la palabra griega phos o photos, que significa luz. El principio de su funcionamiento es usar la luz de una lámpara de características especiales la cual es guiada a través de un dispositivo que selecciona y separa luz de una determinada longitud de onda y la hace pasar por una muestra.

ESPECTRO DE ABSORCIÓN:

Es espectro de absorción es el rango de energía lumínica en el que los pigmentos vegetales logran un punto máximo para funcionar el cual se representa en graficas comparativas con el espectro de luz o su rango de actividad.

PLANTEAMIENTO DE PREGUNTA.

PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN. ¿Los pigmentos vegetales presentes en la espinaca difieren en su rango de absorción?

TEMA CAMPO OBJETIVO VARIABLES

FISIOLOGIA VEGETAL

PIGMENTOS VEGETALES

Determinar el espectro de

absorción de la espinaca

Dependiente: Espectro de luz

Independiente: Pigmentos vegetales

OBJETIVOS • General.• Comparar el rango de absorción de los

pigmentos presentes en la espinaca• Específicos. • Verificar la polaridad de los pigmentos

presentes en la espinaca.• Analizar el rango de absorción de los

pigmentos presentes en la espinaca.

METODOLOGIA

Espectrofotómetro mortero tubo de ensayo de 50 ml con tapón 2 tubo de ensayo de 10 ml con tapa pipeta paster con bomba tubo capilar 2 pipetas de 5, 1 y 10 ml y pipeteadores

para solventes Papel de cromatografía o papel Watman

No. 1 de 22 x 1.5 cm Acetona concentrada

Éter de petróleo Solvente para la cromatografía: Acetona:

éter de petróleo (10:90 por volumen) Hojas de espinaca Papel aluminio Gancho o clip Tijeras Toallas de papel.

MATERIALES USADOS

1. Se tomo 1 g de espinaca fresca y se cortó en pedazos pequeños. Se Coloque en un mortero y se trituro por 10 segundos.

2. se trasladó el material a un tubo de ensayo de 50 ml con tapón, se agregó 4ml de acetona, se tapó y se agito por 10 segundos.

3. se dejó reposar por 10 minutos, se añadió 4 ml de agua destilada y agito 4. se dejó reposar hasta que los solventes se separaron y los pigmentos

fueron extraídos casi por completo en la capa (superior) de éter de petróleo.(separador de los pigmentos ) El tejido vegetal quedo casi blanco.

5. Con una pipeta Pasteur o gotero se sacó la solución superior verde oscuro evitando mezclar las dos capas. Esta fue la muestra utilizada para correr la cromatografía

6. se tome una tira de papel de cromatografía se midió 2 centímetros desde la parte inferior y se marcó un pequeño punto con lápiz (no lapicero)

7. se marcó un cm desde la parte inferior del tubo donde monto la cromatografía.

OBJETIVO No1

8. se Llenó un tubo capilar colocándolo dentro del extracto de pigmentos 9. Repetidamente se aplique el extracto de pigmentos sobre el punto marcado

anteriormente sobre el papel de cromatografía, La muestra debe ser aplicado como una solución muy concentrada

10. Permita que la muestra se seque sobre el papel filtro 11. se desarrolle la cronograma usando el solvente de cromatografía (acetona-

éter de petróleo 10:90), el montaje quedo bien ensamblado y sellado si tocar las paredes del vidrio porque esto infiere con la separación

12 .se dejó correr el cronograma en la oscuridad, hasta que los carotenos de color naranja-amarillo llegaron a la parte superior del cronograma (~ 1 cm) se quitó del tubo y se marcó inmediatamente la línea del frente del disolvente antes de que se seque el papel.

13. los resultados quedaron así: carotenos color anaranjados q se movieron más rápido seguidos de las xantofilas color amarillo luego clorofilas verde ha y luego clorofila b color verde oliva

14. Después de que la cromatografía se ha secado y antes de proceder a la etapa de espectrofotometría (donde usted tendrá que destruir su cromatografía) asegurarse de que usted determine los valores de Rf para cada uno de los pigmentos separados.

OBJETIVO No2

1. Se cortó las cuatro bandas principales de pigmentos de la cromatografía. Puede combinar bandas de xantofila si hay más de uno es visible. La banda gris oscura que puede aparecer entre carotenos y xantofilas debe ser desechada.

2. se colocó en tubos de ensayo independientes, los trozos de las bandas de clorofila a y b y xantofilas en 2 ml acetona y los carotenos en 2 ml de éter de petróleo.

3. se Cubrió cada tubo de ensayo con papel de aluminio y se guardó en hielo hasta que se ejecutó el espectro de absorción.

4. se ejecutó un espectro de absorción de cada solución de pigmentos usando un espectrofotómetro

5. se inició la lectura de 400 nm y se leyó la absorbancia cada 20nm de intervalo hasta 700nm

6. para clorofilas a y b se redujo el intervalo a 10nm entre 640 y 670 7. por último los resultados fueron registrados en una tabla para comparar los

espectros de absorción de los principales pigmentos se debe realizar graficas comparativas de su rango de absorción con el objetivo de comparar los picos de absorción del laboratorio con la teoría

RESULTADOS CROMATOGRAFÍA

RESULTADOS PIGMENTOS

INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

Los barridos espectrales muestran la cantidad de nm de frecuencia de absorción de luz, que indican que el pigmento con mayor absorbencia de luz es la clorofila a, seguido de la clorofila b. Se podría decir que el espectro de absorción es muy parecido a un espectro de acción ya que dependiendo de la cantidad de luz visible absorbida y la energía que estas longitudes posean, se puede determinar su porcentaje fotosintético.

COMPARACIÓN DE ESPECTRO DE ABSORCIÓN

Espectro de absorción proporcionado por compañeros 4° semestre

universidad de nariño, laura andrea peñafiel ,luis fernando recalde, maría helena zúñiga (biología)

Como resultado de la comparación se puede concluir que: La clorofila a y b por ser los pigmentos primarios presentaran

una absorbancia superior a los demás pigmentos presentando una absorbancia entre los 400 y 450 nm y otro entre los 630 a 700 nm.

Los carotenos y xantofilas por ser pigmentos accesorio presentan una absorbancia más baja, estos pigmentos accesorio no tienen una participación muy importante en el proceso de fotosíntesis, pero si son vitales en la protección de las clorofilas por tener una mayor resistencia a la fotoxidación.

Las clorofilas y carotenoides presentan una absorción baja entre los 500 y 600 nm que es donde principalmente se presenta el color verde del espectro de luz visible, esta energía no es absorbida es por eso que la mayoría de las plantas se las ve de color verde. Cuando las clorofilas se descomponen comienzan a verse los carotenos y xantofilas que son de colores amarillos a naranja.

CONCLUSIONES El éter de petróleo no es un buen disolvente de ´los carotenoide por

que es necesario un mayor tiempo de disolución que en acetona. Debido a la polaridad de los pigmentos es posible su separación

con disolventes apolares con los pigmentos. Los pigmentos primarios tienen el mayor índice fotosintético en la

planta de espinaca y los pigmentos accesorios mantienes y estabilizan a los pigmentos primarios

La variación en el rango de absorción es lo que permite que la fotosíntesis sea bien realizada en las plantas ya que permite absorber una gran cantidad de fotones a la vez.

BIBLIOGRAFÍA

Park s. Novel (2009).physicochemical and enviromental plant physilogy, fourth edition . Los angeles, California. Estados unidos. Academic press.Martines F. G. ( ) Catedrático de fisióloga vegetal departamento de biología vegetal y ecología. Facultad de biología universidad de Sevilla.Elena Pérez, U. (2009). Fotosíntesis: Aspectos Básicos. Reduca (Biología). Serie Fisiología Vegetal. 2 (3). 1 – 45.

GRACIAS Imagen tomada de : https://www.google.com.co/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjX7ojjxb3JAhXKTSYKHfq8D3cQjB0IBg&url=http%3A%2F%2Fwww.cosmeticapersonalizada.com%2F2013%2F07%2Faceites-naturales-propiedades-cosmeticas%2F&bvm=bv.108538919,d.eWE&psig=AFQjCNG1VR1zG-IZMj27s_QXQf9enbreNg&ust=1449158365098591