En las plantas, la luz destinada a impulsar el proceso fotosintético es absorbida por dos tipos de pigmentos: clorofilas y carotenoides



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PIGMENTOS VEGETALES

INTRODUCCIÓN

En las plantas, la luz destinada a impulsar el proceso fotosintético es absorbida por dos tipos de pigmentos: clorofilas y carotenoides, que son moléculas cromóforas sensibles a la radiación luminosa y genéricamente llamadas pigmentos fotosintéticos.

El pigmento fotosintético más importante es la clorofila, ya que es la biomolécula cromófora que interviene más directamente en el proceso de absorción (*) y conversión de la energía luminosa.

Debido a su estructura molecular, las clorofilas son capaces de absorber la radiación luminosa en al zona del azul y también en la zona del rojo; por ello son de color verde, dando al mundo vegetal su color tan propio y característico. Existen dos tipos de clorofila diferentes, la clorofila “a” y la clorofila “b”.

Los carotenoides son pigmentos liposolubles de acción antioxidante que pueden ser aislados por extracción con un disolvente adecuado. Con algún grupo oxigenado se denominan xantofilas, mientras que los hidrocarburos sin oxígeno son los carotenos.

Los carotenos son más abundantes, en general, en los centros de reacción de los fotosistemas y las xantofilas son más abundantes en las antenas. La función fotosintética principal de los carotenoides es proteger el aparato fotosensible mediante mecanismos de disipación y extinción de energía. De modo, secundario, también tienen la función de ser antenas alternativas, sobre todo en el espectro de luz entre 450 y 500 nm, en el cual las clorofilas absorben poco. Por absorber en esta zona del espectro, que corresponde a la luz azul-verde, los carotenoides de los cloroplastos son de colores amarillos y anaranjados.

Las clorofilas y carotenoides son pigmentos extraordinariamente eficaces para la absorción de luz. En el caso de las clorofilas, su espectro visible de absorción muestra 4 bandas principales más o menos intensas que corresponden a distintas transiciones electrónicas. Los coeficientes molares de absorción de las bandas roja y azul de las clorofilas están, junto con los de los carotenoides, entre los más altos observados en pigmentos naturales. El espectro de absorción de los carotenoides exhibe una banda cuya localización varía según la especie química concreta de que se trate, pero que suele estar entre 400 y 550 nm. Se puede deducir que al superponer sus espectros, la presencia simultánea de ambos tipos de pigmentos, clorofilas y carotenoides, en el aparato fotosintético amplía la gama de energía de fotones visibles que pueden ser absorbidos.

Los pigmentos hidrosolubles (solubles en agua) son propios de las Rodofitas y Cianofitas. Unos son de color rojo-rosado y poseen una fluorescencia anaranjada (ficoeritrinas), y otros son azules con una fluorescencia rojo oscura (ficocianinas).




(*) Absorbancia: Medida de la atenuación de una radiación al atravesar una sustancia, que se expresa como el logaritmo de la relación entre la intensidad saliente y la entrante. Nos indica la cantidad de luz absorbida por la muestra.

RESULTADOS



  • Extracción con tampón fosfato.



Absorbancia

Alga roja

Alga verde

A455

0,834

0,142

A564

0,773

0,074

A592

0,402

0,063

A618

0,381

0,058

A645

0,325

0,053



Roja
Ficoeritrina = [(0,773 – 0,402) – (0,834 – 0,402) * 0,20] * 0,12 = 0,034152 mg g-1

0,034152 * 10 ml = 0,34152 mg g-1


Ficocianina = [(0,381 – 0,325) – (0,402 – 0,325) * 0,51] * 0,15 = 0,0025095 mg g-1

0,0025095 * 10 ml = 0,025095 mg g-1


Verde
Ficoeritrina = [(0,074 – 0,063) – (0,142 – 0,063) * 0,20] * 0,12 = -0,000576 mg g-1

-0,000576 * 10 ml = -0,00576 mg g-1
Ficocianina = [(0,058 – 0,053) – (0,063 – 0,053) * 0,51] * 0,15 = -0,000015 mg g-1

-0,000015 * 10 ml = -0,00015 mg g-1





  • Extracción con 80% acetona



Absorbancia

Alga roja

A645

0,346

A663

0,852



Clorofila a = 12,7 * 0,852 – 2,69 * 0,346 = 9,88966 µg/ml-1

Total = 9,88966 * 10 ml = 98,8966 µg/ml-1

Pasando a mgl-1 (10-3) = 0,0988966 = 0,1 mg l-1

0,1 / 2,29 (Peso fresco) = 0,04318 mg g-1
Clorofila b = 22,9 * 0,346 – 4,68 * 0,852 = 3,93604 µg/ml-1

Total = 3,93604 * 10 ml = 39,3604 µg/ml-1

Pasando a mgl-1 (10-3) = 0,0393604 mg l-1

0,0393604 / 2,29 (Peso fresco) = 0,0171879476 mg l-1
Clorofila total = 20,2 * 0,346 + 8,02 * 0,852 = 13,82224 µg/ml-1

Total = 13,82224 * 10 ml = 138,2224 µg/ml-1

Pasando a mgl-1 (10-3) = 0,1382224 mg l-1

0,1382224 / 2,29 (Peso fresco) = 0,06035912664 mg l-1



DISCUSIÓN



  • Resultados finales.





Chlorophyta

Ulva

Rhodophyta

Pterocladiella capillacea

Tipo de pigmento

Extracción con acetona

Extracción con tampón fosfato

Extracción con acetona

Extracción con tampón fosfato




mg pigmento g-1 peso fresco

Clorofila a

-------

-------

0,043

-------

Clorofila b

-------

-------

0,017

-------

Clorofila total

-------

-------

0,060

-------

Ficoeritrina

-------

-0,00576

-------

0,34152

Ficocianina

-------

-0,00015

-------

0,025095



Las algas rojas se caracterizan por contener clorofila “a” y clorofila “d”. Por eso en nuestra tabla, tenemos un valor bajo en clorofila “b” (0,017). Algunas Rhodophytas carecen de esta clorofila. También contienen ficobilinas. La ficoeritrina recubre tanto los cloroplastos que el color rojo predomina por doquier, por ello tenemos un valor alto (0,34152) comparado con la ficocianina (0,025095).

La Chlorophyta carece de ficobilinas, por eso tenemos valores negativos de la ficoeritrina (-0,00576) y la ficocianina (-0,00015).


  • Espectro.



Se puede observar en la gráfica una bajada entre los 450nm y los 500nm, pudiendo ser la clorofila “b” porque la clorofila “a” suele tener una bajada en los 450nm. Junto a esta clorofila, suele localizarse el carotenoide, por lo que podría ser esos mini-picos que se encuentran entre la absorbancia 2,5 y 2.

Después nos encontramos con un valle hasta los 550nm, por lo que se puede deducir que ahí no se absorbe nada de luz.

El pico que hallamos entre los 650nm y los 700nm, se asemeja más a la clorofila “a” porque la clorofila “b” lo suele tener entre los 600nm y los 650nm.

BIBLIOGRAFÍA
Azcón-Bieto, Joaquín y Talón, Manuel (2001): Fundamentos de Fisiología Vegetal. Editorial McGrawHill.

Diccionario Real Academia Española.






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