sábado, 30 de julio de 2011

Separación de pigmentos fotosintéticos

Entre todos los caracteres externos de los vegetales, el más notable y característico es probablemente el color. 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 requiere previos conocimientos de los pigmentos vegetales.

¿Qué son los pigmentos?
El color verde de los vegetales es conferido por compuestos químicos llamados pigmentos. Un pigmento es cualquier sustancia que absorbe luz. El color de un pigmento es el resultado de la longitud de onda reflejada (no absorbida). La clorofila, el pigmento verde de todas las células fotosintéticas, absorbe todas las longitudes de onda, excepto el verde, el cual es reflejado y percibido por nuestros ojos.
 Cuando un vegetal presenta color blanco, es debido a la falta de pigmentos.
El color verde presente en los vegetales es debido a la presencia de dos pigmentos estrechamente emparentados llamados clorofila a y clorofila b.  Se encuentran prácticamente en todas las plantas con semillas, helechos, musgos y algas. Pueden formarse en los tallos, hojas y frutos a condición de que los órganos estén situados por encima del suelo y estén expuestos a la luz. En las hojas rojas o amarillas, puede comprobarse la presencia de clorofila que se encuentra enmascarada por los demás pigmentos.

¿Dónde están los pigmentos?
Los pigmentos se encuentran en el interior de células vegetales, específicamente en organelas llamadas cloroplastos. Los cloroplastos son plástidos que contienen pigmentos clorofílicos. Los compuestos clorofílicos están ligados químicamente a las estructuras internas del cloroplasto, llamadas membranas tilacoides y se hallan retenidos en estado coloidal. Asociados con las clorofilas, existen en los cloroplastos dos clases de pigmentos amarillos y amarillos-anaranjados que son las xantofilas y carotenoides.
Los cloroplastos son orgánulos exclusivos de las células vegetales. En ellos tiene lugar la fotosíntesis, proceso en el que se transforma la energía lumínica en energía química, almacenada en moléculas que se utilizarán posteriormente para sintetizar moléculas orgánicas.

Estructura del cloroplasto
Los cloroplastos son orgánulos con forma de disco, de entre 4 y 6 micrones de diámetro y 10 micrones o más de longitud. Aparecen en mayor cantidad en las células de las hojas, lugar en el cual parece que pueden orientarse hacia la luz. Es posible que en una célula haya entre cuarenta y cincuenta cloroplastos.

¿Cómo se dividen los solventes?
Los pigmentos clorofílicos son insolubles en el solvente universal llamado agua. Pero sí son solubles (afinidad química) en solventes orgánicos como alcohol etílico y acetona. A los solventes que extraen simultáneamente  todos los pigmentos de la hoja se los llama extractantes. Existen otros solventes que presentan afinidad por algunos pigmentos y se los llama separadores como por ejemplo el tetracloruro de carbono y el éter de petróleo.

En el método de separación simple, se utiliza como extractante el alcohol etílico y como separador el tetracloruro de carbono.  Estos dos solventes orgánicos responden en forma diferente a los pigmentos clorofílicos como así también a sus diferencias físicas que hacen que sean dos líquidos no miscibles y con diferente densidad.
  1. clorofila a + clorofila b + Tetracloruro de carbono
  2. xantofilas y carotenoides + Alcohol etílico

La cromatografía en papel es un método usado principalmente para la separación de los componentes de una muestra, en el cual los componentes son distribuidos entre dos fases, una de las cuales es estacionaria o fija, mientras que la otra es móvil.
La fase estacionaria está constituida simplemente por una tira de papel de filtro. La muestra se deposita en un extremo colocando pequeñas gotas de la solución y evaporando el disolvente. Luego el disolvente empleado como fase móvil se hace ascender por capilaridad. Esto es, se coloca la tira de papel verticalmente y con la muestra del lado de abajo dentro de un recipiente que contiene fase móvil en el fondo. Se utiliza como extractante la acetona y como separador el éter de petróleo.
Después de unos minutos cuando el disolvente deja de ascender o ha llegado al extremo se retira el papel y seca. Si el disolvente elegido fue adecuado y las sustancias tienen color propio se verán las manchas de distinto color separadas. Cuando los componentes no tienen color propio el papel se somete a procesos de revelado.
Al observar el papel donde hemos hecho la cromatografía, vemos cuatro bandas o zonas que corresponden a los distintos pigmentos fotosintéticos presentes en las hojas. Según su grado de solubilidad con el éter de petróleo se reconocen estas bandas y en este orden de abajo hacia arriba: clorofila b, clorofila a,  xantofila, carotenos.

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