Universidad Autónoma de Chiapas. Universidad Autónoma de Chiapas.
Facultad de Ciencia Químicas Facultad de Ciencia Químicas
Campus Tapachula. Campus Tapachula. Laboratorio de Biología Laboratorio de Biología Práctica No. 9 Práctica No. 9 Nombre de la práctica: Nombre de la práctica: “fotosíntesis 2” “fotosíntesis 2” Tapachula de Có
Tapachula de Córdova y Ordeñes, ardova y Ordeñes, abril de 2008, bril de 2008, ChiapasChiapas
OBJETIVO:
OBJETIVO:
Comprobar la presencia de clorofila y pigmentos accesorios
Comprobar la presencia de clorofila y pigmentos accesorios en lasen las partes verdes de los vegetales y observar la fluorescencia como una partes verdes de los vegetales y observar la fluorescencia como una de las características más notables de la c
MARCO TEORICO: MARCO TEORICO: CLOROFILA
CLOROFILA
Vista microscópica de la clorofila presente
Vista microscópica de la clorofila presente en una hoja de plantaen una hoja de planta Las
Las clorofilasclorofilas son una familia deson una familia de pigmentospigmentos que se encuentran en lasque se encuentran en las cianobacterias
cianobacterias y en todos aquellos organismos que contieneny en todos aquellos organismos que contienen plastosplastos en sus
en sus célulascélulas, lo que incluye a las, lo que incluye a las plantasplantas y a los diversos grupos dey a los diversos grupos de protistas
protistas que son llamadosque son llamados algasalgas.. FUNCIÓN
FUNCIÓN
La función de las clorofilas es la
La función de las clorofilas es la absorción de energía luminosa en laabsorción de energía luminosa en la variante de la
variante de la fotosíntesisfotosíntesis que llamamosque llamamos fotosíntesis oxigénicafotosíntesis oxigénica, la que, la que es característica de los organismos antes enumerados.
es característica de los organismos antes enumerados. El principal papel de las clorofilas en la fotosíntesis
El principal papel de las clorofilas en la fotosíntesis es la absorción dees la absorción de fotones
fotones de luz con la consiguiente excitación de unde luz con la consiguiente excitación de un electrónelectrón. Ese. Ese electrón excitado cede su energía, volviendo al estado
electrón excitado cede su energía, volviendo al estado normal, anormal, a algún pigmento auxiliar (a veces otras clorofilas), donde se
algún pigmento auxiliar (a veces otras clorofilas), donde se repite elrepite el fenómeno. Al final el electrón excitado facilita la
fenómeno. Al final el electrón excitado facilita la reducciónreducción de unade una molécula, quedando así completada la conversión de una pequeña molécula, quedando así completada la conversión de una pequeña cantidad de
cantidad de energíaenergía luminosa en energía química, una de lasluminosa en energía química, una de las funciones esenciales de la fotosíntesis.
funciones esenciales de la fotosíntesis.
Además del papel citado, el de pigmento primario de la
Además del papel citado, el de pigmento primario de la antenaantena fotosintética
fotosintética, las clorofilas abundan en los, las clorofilas abundan en los fotosistemasfotosistemas comocomo pigmentos auxiliares, los que se van transfiriendo la energía de pigmentos auxiliares, los que se van transfiriendo la energía de excitación de la manera mencionada en el párrafo anterior. excitación de la manera mencionada en el párrafo anterior. ESTRUCTURA QUÍMICA
ESTRUCTURA QUÍMICA La estructura de la
La estructura de la moléculamolécula de clorofila tiene dos partes: un anillo dede clorofila tiene dos partes: un anillo de
porfirina
porfirina (sustituida con pequeños grupos enlazados,(sustituida con pequeños grupos enlazados, sustituyentessustituyentes) y) y
una cadena larga llamada
una cadena larga llamada fitol fitol ..
El anillo de porfirina es un
El anillo de porfirina es un tetrapirroltetrapirrol, con cuatro anillos pentagonales, con cuatro anillos pentagonales de
de pirrolpirrol enlazados para formar un anillo mayor que es la porfirina. Laenlazados para formar un anillo mayor que es la porfirina. La hemoglobina de la sangre y otras proteínas contienen también una hemoglobina de la sangre y otras proteínas contienen también una porfirina, que en ese otro caso co
porfirina, que en ese otro caso constituye lo principal de un gruponstituye lo principal de un grupo
hemo
hemo; y también se encuentra porfirina en la estructura de la; y también se encuentra porfirina en la estructura de la
vitamina B
vitamina B1212. El grupo hemo contiene un átomo de hierro (Fe); . El grupo hemo contiene un átomo de hierro (Fe); lala
porfirina de la clorofila lleva en lugar equivalente un átomo de porfirina de la clorofila lleva en lugar equivalente un átomo de magnesio (Mg
radiación (ver gráfica más abajo) es una propiedad de aquellas radiación (ver gráfica más abajo) es una propiedad de aquellas
moléculas orgánicas que contienen dobles enlaces conjugados (dobles moléculas orgánicas que contienen dobles enlaces conjugados (dobles enlaces alternando con enlaces simples); puede verse
enlaces alternando con enlaces simples); puede verse en las fórmulasen las fórmulas desarrolladas contiguas que el anillo porfirínico es rico en
desarrolladas contiguas que el anillo porfirínico es rico en talestales enlaces.
enlaces. El
El fitilofitilo (o(o resto de fitol resto de fitol ; llamamos resto o residuo a la parte ; llamamos resto o residuo a la parte de unade una
molécula incorporada a la estructura de otra mayor) es una cadena molécula incorporada a la estructura de otra mayor) es una cadena hidrocarbonada con restos de metilo (-CH
hidrocarbonada con restos de metilo (-CH33) a lo largo. Tiene, como) a lo largo. Tiene, como
todas las cadenas orgánicas basadas sólo en C
todas las cadenas orgánicas basadas sólo en C e H, un caráctere H, un carácter “hidrófobo”; es decir, que repele al agua. La cadena del fitilo
“hidrófobo”; es decir, que repele al agua. La cadena del fitilo sirvesirve para anclar la molécula de clorofila en la estructura
para anclar la molécula de clorofila en la estructura anfipáticaanfipática de losde los complejos moleculares en que residen las
complejos moleculares en que residen las clorofilas.clorofilas.
LOCALIZACIÓN EN LAS CÉLULAS LOCALIZACIÓN EN LAS CÉLULAS
Las clorofilas se encuentran en las membranas de los
Las clorofilas se encuentran en las membranas de los tilacoidestilacoides, que, que en las
en las cianobacteriascianobacterias son invaginaciones de la son invaginaciones de la membrana plasmática,membrana plasmática, y en los
y en los plastosplastos de las célula eucarióticas son vesículas distribuidasde las célula eucarióticas son vesículas distribuidas por su interior. Las clorofilas aparecen insertas en la
por su interior. Las clorofilas aparecen insertas en la membrana, a lasmembrana, a las que se anclan por la cadena lateral constituida por un resto de fitol, que se anclan por la cadena lateral constituida por un resto de fitol, asociadas a proteínas y otros pigmentos, con los
asociadas a proteínas y otros pigmentos, con los que forman losque forman los fotosistemas
fotosistemas..
Cada fotosistema contiene alrededor de 200 moléculas de clo
Cada fotosistema contiene alrededor de 200 moléculas de clorofila,rofila, además de pigmentos auxiliares, con los que constituye la llamada además de pigmentos auxiliares, con los que constituye la llamada
antena
antena. La antena está formada por conjuntos ordenados de. La antena está formada por conjuntos ordenados de
moléculas de clorofila, otros pigmentos y proteínas, que se llaman moléculas de clorofila, otros pigmentos y proteínas, que se llaman complejos colectores de la luz. Sólo una molécula de clorofila
complejos colectores de la luz. Sólo una molécula de clorofila aa enen
cada fotosistema convierte propiamente la energía radiante (luz) en cada fotosistema convierte propiamente la energía radiante (luz) en energía química, cuando recibe un fotón con energía suficiente desde energía química, cuando recibe un fotón con energía suficiente desde las moléculas de la antena, que se la van pasando.
las moléculas de la antena, que se la van pasando. CROMATOGRAFÍA
CROMATOGRAFÍA la
la cromatografíacromatografía es un conjunto de técnicas basadas en es un conjunto de técnicas basadas en el principioel principio de
de adsorciónadsorción (no confundir con absorción) selectiva cuyo objetivo es(no confundir con absorción) selectiva cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla y en algunos
separar los distintos componentes de una mezcla y en algunos casoscasos identificar estos si es que no se conoce su composición.
identificar estos si es que no se conoce su composición.
Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero en todas ellas Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero en todas ellas hay una
hay una fase móvilfase móvil que consiste en un fluido (que consiste en un fluido (gasgas,, líquidolíquido oo fluidofluido supercrítico
supercrítico) que arrastra a la muestra a través de una) que arrastra a la muestra a través de una fasefase estacionaria
estacionaria que se trata de unque se trata de un sólidosólido o uno un líquidolíquido fijado en unfijado en un sólido.
sólido.
Los componentes de la mezcla interaccionan en distinta forma con la Los componentes de la mezcla interaccionan en distinta forma con la fase estacionaria y con la fase móvil.
fase estacionaria y con la fase móvil. De este modo, los componentesDe este modo, los componentes atraviesan la fase estacionaria a distintas velocidades y se van
atraviesan la fase estacionaria a distintas velocidades y se van separando. Después de haber pasado los componentes por la separando. Después de haber pasado los componentes por la fasefase
estacionaria y haberse separado pasan por un detector que genera estacionaria y haberse separado pasan por un detector que genera una señal que puede depender de la
una señal que puede depender de la concentraciónconcentración y del tipo dey del tipo de compuesto.
compuesto.
CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN
Tip
Tiposos FasFase me móvióvill FasFase ee estastaciocionarnariaia LíquidoSólidoCro LíquidoSólidoCro matografía en matografía en papel papel L Lííqquuiiddoo SSóólliiddoo Cromatografía de Cromatografía de gases gasesCromatograf Cromatograf ía en capa fina ía en capa fina
G
Gaass SSóólliiddo o o o llííqquuiiddoo
Cromatografía Cromatografía líquida líquida en fase inversa en fase inversa Líquido Líquido (polar) (polar) Sólido o líquido Sólido o líquido (menos polar) (menos polar) Cromatografía Cromatografía líquida líquida en fase normal en fase normal Líquido Líquido (menos (menos polar) polar) Sólido o líquido Sólido o líquido (polar) (polar) Cromatografía Cromatografía líquida líquida de intercambio de intercambio iónico iónico Líquido Líquido (polar)
(polar) SólidoSólido
Cromatografía Cromatografía líquida líquida de exclusión de exclusión L Lííqquuiiddoo SSóólliiddoo Cromatografía Cromatografía líquida líquida de adsorción de adsorción L Lííqquuiiddoo SSóólliiddoo Cromatografía de Cromatografía de fluidos fluidos supercríticos supercríticos L Lííqquuiiddoo SSóólliiddoo
Las distintas técnicas cromatográficas se pueden dividir según cómo Las distintas técnicas cromatográficas se pueden dividir según cómo esté dispuesta la
esté dispuesta la fase estacionariafase estacionaria::
Cromatografía plana. La fase estacionaria se sitúa sobre una placa Cromatografía plana. La fase estacionaria se sitúa sobre una placa plana o sobre un papel. Las principales técnicas son:
plana o sobre un papel. Las principales técnicas son: Cromatografía en papel
Cromatografía en papel Cromatografía en capa fina Cromatografía en capa fina
Cromatografía en columna. La fase estacionaria se sitúa dentro de una Cromatografía en columna. La fase estacionaria se sitúa dentro de una columna. Según el fluido empleado como fase móvil se distinguen: columna. Según el fluido empleado como fase móvil se distinguen: Cromatografía de líquidos
Cromatografía de líquidos Cromatografía de gases Cromatografía de gases
Cromatografía de fluidos supercríticos Cromatografía de fluidos supercríticos
La cromatografía de gases es útil para gases o para co
La cromatografía de gases es útil para gases o para compuestosmpuestos relativamente volátiles, lo que incluye a numerosos compuestos relativamente volátiles, lo que incluye a numerosos compuestos orgánicos.
orgánicos.
Dentro de la cromatografía líquida destaca la cromatografía líquida de Dentro de la cromatografía líquida destaca la cromatografía líquida de alta resolución (
alta resolución (HPLCHPLC, del inglés, del inglés High Perfomance Liquid High Perfomance Liquid Chromatography
Chromatography ), que es la técnica cromatográfica más empleada en), que es la técnica cromatográfica más empleada en
la actualidad. la actualidad.
Una serie eluotrópica, es un rango de sustancia de diferentes Una serie eluotrópica, es un rango de sustancia de diferentes
polaridades que actúan como fase móvil y que permiten observar un polaridades que actúan como fase móvil y que permiten observar un mejor desplazamiento sobre una fase estacionaria.
mejor desplazamiento sobre una fase estacionaria. HISTORIA
HISTORIA El
El botánicobotánico rusoruso Mikhail TswettMikhail Tswett (Mikhail Semenovich Tsvett, 1872-(Mikhail Semenovich Tsvett, 1872-1919) empleó por primera vez en 1906 el término "cromatografía" 1919) empleó por primera vez en 1906 el término "cromatografía" (que proviene del griego χρομα y γραφω que significan a su vez (que proviene del griego χρομα y γραφω que significan a su vez respectivamente "color" y "escribir").
respectivamente "color" y "escribir").
Separación de clorofilas mediante cromatografía en papel Separación de clorofilas mediante cromatografía en papel A comienzos del año 1903, Mikhail Tswett usó
A comienzos del año 1903, Mikhail Tswett usó columnas de adsorcióncolumnas de adsorción de líquidos para separar pigmentos vegetales (por ejemplo,
de líquidos para separar pigmentos vegetales (por ejemplo, clorofilasclorofilas).). Las disoluciones se hacían pasar a través de una columna de
Las disoluciones se hacían pasar a través de una columna de vidriovidrio rellena de carbonato de calcio, que finamente dividido de un material rellena de carbonato de calcio, que finamente dividido de un material