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PIGMENTOS DE LOS CLOROPLASTOS
ELIZABETH ARRIETA COHEN
MAURICIO HERRERA NASSIFF
ING EURIEL MILLAN ROMERO
UNIVERSIDAD DE SUCRE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA AGRICOLA
FISIOLOGIA VEGETAL
SINCELEJO SUCRE
2013
CONTENIDO
INTRODUCCION.....................................................................................................3
OBJETIVOS.............................................................................................................4
MARCO TEORICO...................................................................................................5
PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS......................................................................6
RESULTADOS.........................................................................................................9
ANALISIS DE RESULTADOS................................................................................11
CUESTIONARIO....................................................................................................14
CONCLUSIONES...................................................................................................15
BIBLIOGRAFIA......................................................................................................16
INTRODUCCION
Los cloroplastos de las plantas “superiores” contienen siempre varios pigmentos,
clorofila a, clorofila b, algunas xantofilas y carotinas. Todos los pigmentos son
insolubles en agua, pero se disuelven fácilmente en algunos solventes orgánicos,
como ciertos alcoholes, acetona, benzol, cloroformo, éter, etc. Las xantofilas
tienen un color amarillento u ocre, las carotinas son principalmente anaranjadas, la
clorofila a es verde azulada y la clorofila b es verde amarillenta. Existen varias
plantas que contienen solamente clorofila a, como las algas azules.
Cuando las cloroplastos pierden parte de su contenido de clorofilas predominan
los pigmentos amarillentos, causando un cambio de coloración tal como ocurre
con la maduración de los frutos y de algunas hojas al envejecer.
Las clorofilas son poco estables en vitro, especialmente bajo iluminación intensa.
El átomo central el magnesio, es fácilmente reemplazado tanto por, dando lugar a
las feofitinas respectivas, pigmentos de color pardo- oliva, como también por
cobre, lo que imparte un color verde azulado muy estable.
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OBJETIVOS
GENERAL:
En este experimento se tratara de demostrar la presencia de los pigmentos
de los cloroplastos y estudiar algunas de sus características principales.
ESPECIFICOS:
identificar las clases de clorofila que se encuentran en las hojas de
orégano.
Introducir nuevos conocimientos a cerca de los cloroplastos y sus
pigmentos.
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MARCO TEORICO
El color verde tan uniformemente 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 semilla,
helechos, musgos y algas. Pueden formarse en las raíces, tallos, hojas y frutos a
condición de que estos órganos estén situados por encima del suelo y queden
expuestos a la luz. También aunque aparentemente falten en algunas hojas de
color rojo o amarillo, cuando se extraen las otras sustancias colorantes de estas,
puede comprobarse incluso allí la presencia de las clorofilas, que estaban
enmascaradas por los demás pigmentos.
Estos pigmentos se encuentran en el interior de las células vegetales
específicamente en una organela llamada cloroplasto. Los cloroplastos son
simplemente plástidos que contienen pigmentos clorofílicos. Los compuestos
clorofílicos están ligados químicamente con las estructuras internas del cloroplasto
(membrana tilacoides) y se hallan retenidos en estado coloidal. Asociados con las
clorofilas, existen también en los cloroplastos dos clases de pigmentos amarillos
y amarillo-anaranjados que son los xantofilas y carotinoides.
Los pigmentos clorofílicos son insolubles en el solvente universal
llamado agua. Pero sí son solubles (afinidad química) en solventes
orgánicos como por ejemplo alcohol etílico y acetona. A los solventes que extraen
simultáneamente todos los pigmentos de la hoja se los suele llamar 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.
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En el método de extracción simple, como se desarrolla más adelante se utilizará
como extractante el alcohol etílico y como separador el tetracloruro de carbono.
PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS
Tome de 5 a 8g de hojas verdes frescas. Sumérjalas unos dos minutos en agua
hirviendo, a la cual se ha agregado previamente un poco de carbonato de calcio
seque las hojas con papel absorbente y tritúrelas en un mortero de porcelana con
la ayuda de un poco de arena de cuarzo. Agregue un poco de alcohol etílico
(etanol) de 95% y siga triturando. Decante y filtre la disolución de pigmentos a
través de un papel de filtro. Agregue nuevamente un poco de alcohol al macerado
y repita el proceso. No use mas de unos 100ml de alcohol en total.
1) Fluorescencia:
Vierta parte del extracto preferiblemente en un frasco con los planos y paralelos.
Ilumínelo con luz fuerte por medio de un haz paralelo ( aparato de proyección,
lámpara de microscopio, etc.)
2) Cromatografía:
De la misma disolución transfiera unos 20 30 ml a una capsula de petri pequeña
de un pliego de papel filtro corte una tira de unos 15 cm de ancho y de 25 a 30 cm
de largo (según la altura del frasco ) y con la ayuda de una engrapadora forme un
cilindro hueco.
Introduzca el cilindro en el extracto sin que toque la pared de la capsula. Espere
hasta que el extracto haya ascendido de 2 a 3 cm en el papel entonces quítelo y
séquelo. Introduzca luego el cilindro, con la parte que contiene los pigmentos
hacia abajo, en un frasco grande en cuyo fondo se ha colocado 0.5 cm de alcohol
etílico. Tape bien y observe el ascenso de los diferentes pigmentos en el papel.
Cuando estos queden suficientemente separados interrumpa el experimento,
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saque el cilindro del frasco, quite las grapas observe y anote la secuencia de los
pigmentos en el cromatograma.
3) En un embudo de separación añada a unos 10 ml del extracto crudo de los
pigmentos igual volumen de gasolina blanca. Luego agregue agua destilada, gota
a gota, agitando continuamente hasta que la mezcla se ponga ligeramente turbia.
Después de agitar bien, espere la separación de los dos solventes. Si fuera
necesario, agregue unas gotas mas de agua, agitando de nuevo.
Para una separación mas completa procede a lavar cada fase. Deje escurrió el
alcohol del embudo en otro recipiente. A la gasolina restante agregue unos 15 ml
de alcohol etílico y unas gotas de agua; agite y espere que los solventes se
separen. Una las dos porciones de alcohol. Recoja la fase de gasolina con unos
pigmentos en un recipiente aparte.
En el embudo agregue a la fase alcohólica unos 15ml de gasolina; mezcle bien y
espere la separación. Escurra el alcohol y una las dos porciones de gasolina.
Repita el proceso si es necesario. Guarde los extractos para una comparación
posterior.
4) En un embudo de separación, tome unos 20 ml a 25 de la fase de gasolina que
contiene las clorofilas y las carotinas y agregue igual volumen de una disolución
de hidróxido de potasio al 30% en alcohol etílico de 95%. Evite que se mezclen los
dos líquidos. Observe el anillo de color pardo en la zona interfacial. Luego mezcle
bien observe el cambio de verde a pardo, y luego nuevamente a verde, al pasar
los colorantes de la fase de gasolina a la fase alcohólica alcalina. Fíjese también
en el color de la gasolina. Deje escurrir la fase alcalina y mezcle una parte con
agua para comprobar la solubilidad de las clorofilinas en agua. Compare los
colores de la fase de gasolina, de la fase alcohólica alcalina y de las fases
obtenidas en C, con el color del extracto crudo original.
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5) Diluya el extracto alcohólico crudo con alcohol etílico de 95% hasta que colocado
en un tubo de ensayo aparezca un verde claro, bien transparente. Con esta
disolución haga las siguientes mezclas:
1. 5ml del extracto + 1ml de H2O (control)
2. 5ml del extracto + 1ml hidróxido de sodio al 5%
3. 5ml del extracto + 1ml de acido acético glacial
4. 5ml del extracto + 1ml CuSO4 al 5% + 1ml acido acético glacial.
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RESULTADOS
1) Fluorescencia:
Se observó como el extracto puro convirtió la luz de la lámpara en fluorescencia
esto se pudo ver observado en hojas de papel.
2) Cromatografía:
El cromatograma se vio de la siguiente forma:
3) El crudo es de color verde intenso, la gasolina es verde medio, la alcohólica
es verde claro medio, la alcalina es verde claro y con agua verde claro muy
claro.
4) se observo un anillo color pardo al adicionarle a la fase de gasolina
hidróxido de potasio al 30% en alcohol etílico al 95% , dejamos escurrir la
fase alcalina, la fase de gasolina esta encima de la fase alcalina y le
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adicionamos agua destilada, la clorofila que está en la fase alcalina es de
color pardo.
5)
Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3 Tubo 4
Es un color verde
claro se
encuentran todas
las clorofilas
Es un color verde
amarillenta,
correspondiente a
la clorofila b
color amarillento
xantofilas
verde azulada
clorofila a
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ANALISIS DE RESULTADOS
1) Fluorescencia:
Para el adecuado conocimiento de la fotosíntesis, de la síntesis y
propiedades de la clorofila y de muchos otros procesos vegetales, es
esencial un conocimiento elemental de las propiedades físicas de la luz y
otros tipos de energía radiante. Ésta se propaga a través del espacio en
forma de ondas. La luz del sol o la luz blanca procedente de cualquier fuente
artificial aparecen como homogénea al ojo humano, pero cuando se la pasa
a través de un prisma, se descompone en un espectro de colores. El orden
que aparecen los colores más importantes en el espectro de la luz
blanca son: el rojo, anaranjado, amarillo, amarillo-verdoso, vede, verde-
azulado, azul, índigo, violeta. Cada uno de estos colores responde a un
rango diferente de longitud de onda de luz. La longitud de onda es la
diferencia entre dos crestas de ondas sucesivas.
En esta parte de la práctica se observaron cuáles fueron los colores o
longitudes de onda absorbidas por los pigmentos clorofílicos (espectro de la
clorofila) y cuales son dejadas pasar sin ningún problema. Por último se
puedo también ver sobre el extracto alcohólico la fluorescencia, es decir,
apareció el color verde por transparencia.
2) Cromatografía:
Se llama cromatografía a una técnica que permite separar o fraccionar, los
componentes de una mezcla de sustancias biológicas. El término deriva
Del griego chroma: color y graphein: escribir, ya que los primeros ensayos
del método tuvieron por objeto, separar compuestos que eran naturalmente
coloreados. En esta parte de la practica se pudo observar el papel donde
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hemos hecho la cromatografía, vemos cuatro bandas o zonas que
corresponden a los distintos pigmentos fotosintéticos presentes en las hojas
de orégano. Según su grado de solubilidad se reconocen estas bandas y en
este orden:
clorofila a (verde azulado)
clorofila b (verde amarillento)
xantofila (amarilla)
clorofila (verde claro )
3) Los pigmentos vegetales, pueden dividirse en dos grandes grupos, en base
a su solubilidad:
a) Solubles en agua: antocianinas y antoxantinas, que se encuentran en el
jugo vacuolar.
b) Solubles en solventes orgánicos: clorofilas "a" y "b" y carotenoides
(rojo, naranja y amarillo), que se encuentran en las granas y tilacoides de
los cloroplastos. Son los responsables de la captación de la energía
luminosa en el proceso de la fotosíntesis. Las clorofilas poseen unas
estructura porfirínica, formada por cuatro anillos pirrólicos con un átomo de
magnesio en su centro, un anillo de ciclopentanona y un éter de fitol unido a
uno de los anillos de pirrol que provee a la molécula de una cola lipófila. La
diferencia entre las distintas clorofilas existentes (se conocen al menos
siete) se encuentran en los sustituyentes que se presentan; así la clorofila
"a" (verde azulada) presenta un grupo metilo (-CH3) en el carbono 3, y la
"b" (verde amarillenta) un grupo aldehído (-CHO) en la misma posición.
4) Se observó como el hidróxido de potasio al introducírselo a la parte de la
gasolina con alcohol se produjo una capa de color pardo debido a las
clorofilas presentes, en esa parte del experimento las clorofilas que se
encuentran en la fase de la gasolina son las a y b xantofilas y carotenos al
introducir el hidróxido de potasio se realiza una reacción que produce La
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clorofilina es un compuesto que se obtiene de la clorofila. En contraste con
la clorofila, la clorofilina es soluble en agua y tiene las mismas propiedades
que ella. Por esta razón es que se diferencian las distintas fases del extracto
inicial ya que cada una de ellas tiene sus características.
5) En el primer tubo se encuentran todas las clorofilas ya que como
simplemente están sometidas a alcohol el cual las disuelve debido a la larga
cadena hidrocarbonada llamada fitol.
El segundo tubo presenta un color verde amarillento el cual demuestra que
el pigmento identificado es la clorofila b.
El tercer tubo presenta las xantofilas, ya que presento un color verde
amarillento con las soluciones que se le aplicaron.
El cuarto tubo presento las clorofilas a debido a que obtuvo un color verde
azulado en presencia de sulfato de cobre y acido acético glacial.
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CUESTIONARIO
1) ¿Por qué las clorofilas son de color verde?
La clorofila presenta el color verde debido a que esta presenta un pigmento tetrapirrodico que tiene un núcleo de magnesio responsable del color.
2) ¿cómo explica usted el cambio de color verde en las hojas de
algunas plantas a un color pardo cuando se les sumerge en agua
hirviendo?
Cambia de color porque las clorofilas sufren una reacción al agua y por esta
razón se convierten a color pardo. La sustitución del ión Mg++ por Fe++ y
Sn++ da lugar a la formación de productos
Pardo-grisáseos. Se comprueba que el calentamiento a temperaturas
elevadas y tiempos cortos mantienen mejor el color
Que tiempos largos
3) ¿por qué no se formaron feofitinas en el tubo cuatro?
En el tubo cuatro no se formaron feofitinas porque no hubo eliminación de
Mg y las clorofilas no se transformaron en feofitinas.
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CONCLUSIONES
Al terminar este informe podemos concluir que:
Las clorofilas solo son solubles en compuestos orgánicos.
Las clorofilinas son las únicas que pueden ser solubles en agua.
Las feofitinas son el paso de las clorofilas de un color verde a un color
pardo debido a la eliminación de Mg
Los carotenos son de color naranjados.
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BIBLIOGRAFIA
Dawes C. 1989. Botánica Marina. editorial Limusa. México. 209 pp.
Jensen W. y F. Salisbury. Botánica. Mc Graw Hill.762 PP
CLAUDE,A VILLET .Biologia.8º edicion, Edit Mc Grawhill. Mexico.1996.
Rojas, M. fisiología vegetal aplicada. Edit Mc Grawhill. Monterrey.1979
Fernández,Jhonston. fisiología vegetal experimental, instituto
interamericano de cooperación ara la agricultura. Sn jose.1986
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