FOTOSÍNTESIS Y PROCESOS RELACIONADOS

Acuña V, Carpintero L, Hurtado H.

RESUMEN

En el Laboratorio de Fisiología vegetal de la Universidad del Magdalena, se llevó a cabo la realización del laboratorio Nº 3, denominado “Fotosíntesis y procesos relacionados”, este proceso experimental tuvo como objetivo principal la correcta separación y extracción de pigmentos fotosintéticos, para esto se usó una muestra de tejido foliar de frijol (Phaseolus vulgaris) sin nervadura, el cual fue macerado, al mismo se le agregó una serie de reactivos entre estos la acetona, fue nuevamente macerado, posteriormente se tomó el sobrenadante y se llevó al embudo de decantación y se tapó, luego se repitió el proceso, pero con el residuo de la maceración anterior, se preparó una solución de NaCl al 10% se notó que, se formaron dos capas de las cuales se eliminó la capa inferior, después se tomó la capa superior y se llevó a un tubo de ensayo envuelto en papel aluminio con el fin de evitar la incidencia de la luz.

Palabras Claves: Transmitancia, Absorbencia, Fotosíntesis, Clorofila.

INTRODUCCIÓN

La fotosíntesis es la conversión de energía luminosa en energía química estable, siendo el adenosín trifosfato (ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química. Con posterioridad, el ATP se usa para sintetizar moléculas orgánicas de mayor estabilidad. Además, se debe de tener en cuenta que la vida en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que realizan las algas, en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la capacidad de sintetizar materia orgánica (imprescindible para la constitución de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica. De hecho, cada año los organismos fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100.000 millones de toneladas de carbono. (1)

Los orgánulos citoplasmáticos encargados de la realización de la fotosíntesis son los cloroplastos, unas estructuras polimorfas y de color verde (esta coloración es debida a la presencia del pigmento clorofila) propias de las células vegetales. En el interior de estos orgánulos se halla una cámara que contiene un medio interno llamado estroma, que alberga diversos componentes, entre los que cabe destacar enzimas encargadas de la transformación del dióxido de carbono en materia orgánica y unos sáculos aplastados denominados tilacoides o lamelas, cuya membrana contiene pigmentos fotosintéticos. En términos medios, una célula foliar tiene entre cincuenta y sesenta cloroplastos en su interior. (1)

Las clorofilas tienen típicamente dos picos de absorción en el espectro visible, uno en el entorno de la luz azul (400-500 nm de longitud de onda), y otro en la zona roja del espectro (600-700 nm); sin embargo reflejan la parte media del espectro, la más nutrida y correspondiente al color verde (500-600 nm). Esta es la razón por la que las clorofilas tienen color verde y se lo confieren a los organismos, o a aquellos tejidos, que tienen cloroplastos activos en sus células, así como a los paisajes que forman (3)

1

La transmitancia óptica se refiere a la cantidad de luz que atraviesa un cuerpo, en una determinada longitud de onda. Cuando un haz de luz incide sobre un cuerpo traslúcido, una parte de esa luz es absorbida por el mismo, y otra fracción de ese haz de luz atraversará el cuerpo, según su transmitancia. El valor de la transmitancia óptica de un objeto se puede determinar según la siguiente expresión:

I: es la cantidad de luz transmitida por la muestra  e I0 es la cantidad total de luz incidente.Muchas veces encontraremos la transmitancia expresada en porcentaje, según la fórmula:

Cuando  un haz de luz incide sobre un cuerpo traslúcido, una parte de esta luz es absorbida por el cuerpo, y el haz de luz restante atraviesa dicho cuerpo. La absorbancia, a una determinada longitud de onda lambda, se define como:

Donde I es la intensidad de la luz que pasa por la muestra (luz transmitida) y I0 es la intensidad de la luz incidente (4)

METODOLOGÍA

Se tomó 3 g de tejido foliar de espinaca sin nervadura, luego se maceró; seguidamente se añadió 0.5 g de CaCO3 y se siguió macerando, se añadió 10 ml de Acetona al 80% y se continuó macerando. Posteriormente se tomó el sobrenadante del macerado y fue llevado al embudo de decantación. Se tapó para evitar que la acetona se volatilizara; nuevamente se lavó el macerado con 10 ml de Acetona y se llevó el sobrenadante al embudo de decantación y se tapó.

Se agregó 15 ml de éter de petróleo al mortero y se terminó de macerar el tejido vegetal. Vertiendo el sobrenadante en el embudo de decantación y tapándolo, se agitó el embudo de decantación en forma rotatoria, teniendo cuidado que el tapón no saliera expulsado del embudo.

Seguidamente se preparó una solución de NaCl al 10% de donde se tomaron 60 ml y se añadieron al embudo de decantación. Se tapó y se agitó en forma rotatoria.

Dentro del embudo de decantación se formaron dos capas. Se procedió a retirar la capa inferior.

La capa superior fue llevada a un tubo de ensayo, el cual se envolvió y se cubrió por completo con papel aluminio para evitar la incidencia de la luz.

2

RESULTADOS

Realizado los montajes las muestras fueron estudiadas en el espectrofotómetro, se obtuvieron los siguientes resultados:

Tabla 1

Absorbancia (%) Transmitancia (%)

400 0 0

450 0,1 0

500 0,66 22,2

550 37 0,42

600 0,38 42

650 0,5 32,4

700 0,14 71,8

750 0,11 76,5

Con la anterior tabla se construyó la gráfica de comparación (ver Anexos)

400 450 500 550 600 650 700 7500%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Absorbancia (%)Transmitancia (%)

En la siguiente grafica observamos como la cantidad de luz (transmitancia) aumenta debido a la disminución de absorbancia.

3

Se utilizó acetona al 80% debido a que es un compuesto apolar, la clorofila también es apolar entonces la extracción se basó en que lo polar se mezcla con lo polar y lo apolar con lo apolar, de esta forma es más sencillo extraer la clorofila de la hoja con acetona al 80%.El pigmento poseía color verde intenso, verde y amarillo claro, Los caroteno son pardo amarillentos que participan en la absorción del espectro de luz visible de las plantas que complementa a la clorofila en la captación de energía a partir de la luz solar.

En el caso se obtuvo desde clorofila b hasta xantofila.

La tasa de flujo (Rf) de los pigmentos separados es la siguiente:

Rf: Distanciarecorrida por la sustanciaDistanciarecorrida por el solvente

Rf: 1.1cm1.4 cm

=0.78

CONCLUSIONES

Se concluyó que el color presente las plantas es generados por una serie de compuestos químicos nombrados pigmentos. El color que presenta un órgano determinado, radica en generalmente del predominio de uno u otro pigmento o la combinación de ellos. Además, algunos los pigmentos que condicionan, el color está ligado a las diferentes actividades fisiológicas de la planta. El color verde en los vegetales y las plantas es ocasionado gracias a la presencia de dos pigmentos muy ligados, denominados clorofila a y clorofila b, también suelen presentarse otra serie de compuestos químicos llamados Carotenoides que dan un color distinto al verde, éstos pueden ser amarillos y rojos, usualmente se presenta también sustancias como las Ficobilinas de coloración azul y roja presentes en las algas.

BIBLIOGRAFIA

(1) http://es.wikipedia.org/wiki/Fotos%C3%ADntesis#cite_note-espa.C3.B1a_universidades-0 (Consultado el 28 de Septiembre a las 20:00 hrs)

(2) http://www.buenastareas.com/ensayos/La-Fotosintesis-Informe/2500919.html (Consultado el 28 de Septiembre a las 21:00 hrs)

(3) http://es.wikipedia.org/wiki/Clorofila (Consultado el 29 de Septiembre a las 19:15 hrs)

(4) http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/transmitancia-y-absorbancia (Consultado el 30 de Septiembre a las 18:00 hrs)

4