FOTOSINTESIS

ALEJANDRO ÁNGEL BERJAN 20122010039LAURA ESTRADA PORRAS 20122010041

ANDRÉS FELIPE PINTO ARIAS 20122010034GRUPO 423

WILLIAM ARIZAUNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALESBIOLOGÍA

BOGOTÁ DC8 DE DICIEMBRE DEL 2012

1- Introducción:+ Una descripción general del tema a desarrollar, en tercera persona y un breve resumen de lo que desarrollara en el laboratorio.

2- Objetivos:+ Uno general y mínimo tres específicos.+ Escritos en tercera persona, deben iniciar con un verbo en infinitivo.+ Enfocados en el tema del laboratorio.

3- Materiales y métodos:+ La lista de todos los materiales utilizados y la metodología por aparte de cada procedimiento realizado.

Marco teórico

Las células fotosintéticas tienen una serie de pigmentos asociados a sus membranas tilocoídales. Estos pigmentos, se agrupan en tres clases:

Clorofilas: Molécula de porfirina que lleva unida una molécula hidrocarbonada. Hay algunos tipos: De acuerdo con Mancilla et al. (2009,) Están directamente implicadas en la producción de ATP y NADPH. De igual manera se encarga de absorber la luz necesaria para realizar la fotosíntesis, proceso que posibilita la síntesis de sustancias orgánicas a partir de las inorgánicas (CO2, H2O y sales minerales), mediante la transformación de la energía luminosa en energía química. Generalmente la abundancia de clorofila en las hojas y su presencia ocasional en otros tejidos vegetales, como los tallos, tiñen de verde estas partes de las plantas.

Caratenoides: Incluyen a los carotenos (amarillos y anaranjados). Se encuentran en todas las células fotosintéticas.

Ficobiliproteínas: Propias de las cianobacterias y las algas rojas. Este tipo integra al pigmento azul ficocianina y al rojo ficoeritina.

Estos dos últimos, funcionan como pigmentos que absorben luz y traspasan esta energía de excitación a la clorofila a.

Cada tipo de pigmento presenta un espectro particular de absorción. Esto depende de la estructura molecular, las cuales absorben ciertas longitudes de onda. (Santamaría et al, 2004)

Separación de pigmentos

Por cromatografía se pueden separar cuatro clorofilas distintas: La clorofila A constituye de manera aproximada el 75% de toda la clorofila de las plantas verdes, estando presente también en las algas verde azuladas y en células fotosintéticas más complejas. La clorofila B es un pigmento accesorio presente en vegetales y otras células fotosintéticas complejas; absorbe luz de una longitud de onda diferente y transfiere la energía a la clorofila A, que se encarga de transformarla en energía química. Las clorofilas C y la D son propias de algas y bacterias (Mancilla et al., 2009).

Figura 1. Separación de pigmentos a través de cromatografía.

Estos pigmentos se encuentran en el interior de las células vegetales específicamente en el cloroplasto. Los compuestos clorofílicos están ligados químicamente con las estructuras internas del cloroplasto y se hallan retenidos en estado coloidal (Gonzales, 2002).

Fotosíntesis

Según Dennis (1998), el proceso biológico más importante de la Tierra es la fotosíntesis de las plantas verdes. A partir de ésta se produce prácticamente toda la materia orgánica de nuestro planeta y se garantiza toda la alimentación de los seres vivos.

En las plantas, los cloroplastos llevan a cabo esas reacciones químicas que interactúan en el proceso de fotosíntesis, la cual básicamente se explica en la figura 2.

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Figura 2. Bases de la fotosíntesis.

A su vez la fotosíntesis es un proceso que ocurre en dos fases. La primera fase es un proceso que depende de la energía directa de la luz. La fase independiente de la luz, se realiza cuando los productos de las reacciones de luz son utilizados para formar enlaces carbono-carbono, de los carbohidratos. Las reacciones oscuras pueden realizarse en la oscuridad, con la condición de que la fuente de energía (ATP) y el poder reductor (NADPH) formados en la luz se encuentren presentes. Las varias enzimas del ciclo de Calvin, son activadas por la luz mediante la formación de grupos -SH; de tal forma que el termino reacción de oscuridad no es del todo correcto. Las reacciones de oscuridad se efectúan en el estroma; mientras que las de luz ocurren en los tilacoides (Mathews y Holde, 1998).

Cuando un pigmento absorbe un fotón o cuanto de luz, un electrón de la molécula de pigmento es lanzado a un nivel energético más alto; se dice entonces que está excitado. Este estado de excitación puede mantenerse sólo por períodos muy cortos de tiempo y puede disiparse como calor; también, puede emitirse inmediatamente como energía

CO2 absorbido en los estomas, y junto con

agua es absorbida por la raíz, llegan a los

clorplastos que con la ayuda de luz produce

glucosa.

Se produce O2, emitido al aire o agua, es utilizado

para la respiración.

A partir de la glucosa, se produce conpuestos que

sirven como alimentos para herbivoros o para la misma

planta.

La energía solar es acumulada en forma de

compuestos químicos, que al ser consumidos por los seres

vivos liberan esa energía y sirven para mantener los 

procesos vitales en las células

lumínica de mayor longitud de onda, o puede provocar una reacción química, como sucede en la fotosíntesis, lo cual depende no sólo de la estructura del pigmento dado, sino también de su relación con las moléculas vecinas.

Resultados y discusión

Tras varios minutos de poner el papel en la solución de carbonato y etanol, la cromatografía muestra la variación de colores de mayor a menor intensidad de arriba a abajo respectivamente, como se muestra en la figura 3.

Figura 3. Cromatografía de pigmentos.

Todas estas sustancias presentan un grado diferente de solubilidad en disolventes apolares, lo que permite su separación cuando una solución de las mismas desciende por a través de una columna de cromatografía verticalmente sobre una película de un disolvente orgánico, ya que las más solubles se desplazarán a mayor velocidad, pues acompañarán fácilmente al disolvente a medida que éste desciende. Las menos solubles avanzarán menos en la columna. (Mancilla et al., 2009).

Aparecieron varias bandas de diferentes colores que estuvieron más o menos alejados de la disolución de etanol según la mayor o menor solubilidad de los pigmentos en dicha disolución. De acuerdo con Mancilla et al. (2009) estas bandas tenían diferente grosor, dependiendo de la abundancia del pigmento en la disolución. Las que tenían más afinidad por el disolvente bajaban más rápido que los otros pigmentos.

Los primeros pigmentos que se extrajeron fueron las xantofilas, las cuáles son de color amarillo. Estas se obtuvieron en pequeña cantidad cada uno de sus coloraciones diferentes.

Después se obtuvo la clorofila a la cual predomina en el papel filtrado, ya que esta es la que constituye aproximadamente el 75% de toda la clorofila en las plantas verdes y es de

color verde azulado. Seguida por la clorofila b que fue la que se obtuvo en segundo lugar en cantidad en color verde amarillento (Mancilla, et al. 2009).

Finalmente se obtuvieron el pigmento de los carotenos que fueron de color amarillo más intenso que las xantofilas y estos se obtuvieron al final debido a que eran menos afines al disolvente empleado.

Conclusiones

La gran presencia de clorofila, está relacionada con la importancia tan fundamental que tiene al ser uno de los principales protagonistas de la fotosíntesis que como se sabe es la base fundamental para obtener materia y energía para desarrollar sus funciones vitales.

Bibliografía

Santamarina, P., Roselló, J. y García, F.(2004). Prácticas de biología y botánica. Valencia: Universitat Politècnica de València, p. 235.

Mancilla, C., Castrejón, C., Rosas, T., Blanco, E. y Pérez, S. (2009). Extracción y separación de pigmentos vegetales. México: Universidad del Valle de México, Campus Chapultepec.

CFGM Farmacia. (2007). Los pigmentos vegetales. Buenos Aires: Blafar.blogia.

González, C. (2002). Pigmentos fotosintéticos. México: Botánica CNBA.

Dennis, D. & Turpin, D. (1998). Plantmetabolism. Plant physiology, Biochemistry, and Molecular Biology. Orlando: Academic Press.

Mathews, C. y Holde, K. Bioquímica 2ªED. Madrid: Mc Graw Hill-Interamericana,