clorofila ARREMANGADO

Química ambiental, Instituto tecnológico de Morelia (2015) pag1

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MORELIA “JOSE MARIA MORELOS Y PAVÓN”

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA BIOQUÍMICA. QUÍMICA AMBIENTAL

OBJETIVO

Determinar el contenido de clorofila total en una muestra de agua utilizando el método espectrofotométrico propuesto por Hansmann

INTRODUCCIÓN

Las clorofilas son una familia de pigmentos de color verde que se encuentran en las cianobacterias y en todos aquellos organismos que contienen cloroplastos en sus células, lo que incluye a las plantas y a los diversos grupos de protistas, crítica en la fotosíntesis, proceso que permite a las plantas absorber energía a partir de la luz sola. En la naturaleza existen varios tipos de clorofila pero los más comunes son:

1. La clorofila a se encuentra en todos los casos, vinculada al centro activo de los complejos moleculares, llamados fotosistemas, que absorben la luz durante la fotosíntesis, difiere de la clorofila b en que el radical de la posición 3 del grupo tetrapirrólico es -CH3

(metilo) en lugar de -CHO (grupo funcional de los aldehídos).

2. La clorofila b caracteriza a los plastos de las algas verdes y de sus descendientes las plantas terrestres. Esos plastos, y los organismos que los portan, son de color verde.

3. La clorofila c es característica de un extenso y diverso número de protistas que coincide con el superfilo Chromista y que incluye grupos tan importantes como las algas pardas, diatomeas, xantofíceas, haptófitas y criptófitas

La concentración de clorofila en las aguas es un indicador de la producción biológica de las algas, bacterias y otros organismos

fotosintéticos, de la que, en definitiva, depende toda la vida marina.

Lugar de muestreo:

Agua estancada

Fecha de muestreo:

Muestra fecha

Agua estancada 10/11/2015

Nombre y firma del quien realizó el muestreo

Nombre y lugar de laboratorio de análisis de muestra:

Laboratorio de Química Ambiental del Instituto Tecnológico de Morelia

Fecha de entrega de muestras y análisis

Muestra Fecha de entrega

Fecha de análisis

Agua estancada

10/11/2015 10/11/2015

RESULTADOS

Temperatura

ABS [665]

ABS [645]

ABS [630]

4°C 0.047 -0.10 -0.001

40°C 0.048 -0.007 -0.007




Ca = (11.6 x A665) – (1.31 x A645) – (0.14 x A630)Cb = (20.7 x A645) - (4.34 x A665) – (4.42 x A630)Cc = (55 x A630) – (4.64 x A665) - (16.3 x A645 )

Concentraciones a Temperatura de 4°CCa = (11.6 x0.048) – (1.31 x -0.1) – (0.14 x -0.001) = 0.6763Cb = (20.7 x-0.1) - (4.34 x 0.047) – (4.42 x -0.001) = -2.27Cc = (55 x-0.001) – (4.64 x 0.047) - (16.3 x -0.01) = -0.11

Concentraciones a Temperatura de 40°CCa = (11.6 x0.048) – (1.31 x -0.007) – (0.14 x -0.007) = 0.567Cb = (20.7 x-0.007) - (4.34 x 0.048) – (4.42 x -0.007) = -0.3222Cc = (55 x-0.007) – (4.64 x 0.048) - (16.3 x -0.007) = -0.5Clorofila T° @ 4°C T° @ 40°CCa 0.6763 0.567Cb -2.27 -0.3222Cc -0.11 -0.5

Discusión

Primeramente los datos obtenidos de la absorbancia están incorrectos, puesto que no debe haber absorbancia negativas, ya que los espectrofotómetros leen en una escala de 0 a 100%. En nuestros resultados podemos observar que la concentración de clorofila a>b>c, por lo que hay más presencia de clorofila a que las demás.

CUESTIONARIO

1.- ¿Se observó algún cambio en las diferentes Temperaturas utilizadas?

Si se observó una pequeña diferencia entre la absorbancia a 645 y 630, pero en los demás datos fue muy parecido, casi igual, posiblemente este dato se tomó una mala lectura, y quizás volviendo a tomar la lectura puede ser que entre las temperaturas no haya ninguna diferencia, es cuestión de corroborar el dato experimental.

2. ¿A qué se debe que un cuerpo de agua presente clorofila a, b y c?

En las plantas, la clorofila a es el pigmento involucrado directamente en la transformación de la energía lumínica en energía química, las células fotosintéticas casi siempre contienen un segundo tipo de clorofila, la clorofila b

Las otras clorofilas pueden absorber luz de longitudes de onda diferentes de las que absorbe la clorofila a. Estos pigmentos actúan como pantallas que transfieren la energía a la clorofila a, extendiendo así la gama de luz disponible para la fotosíntesis.

La clorofila-a también es un indicador del grado de contaminación de los ecosistemas acuáticos y un importante índice del estado fisiológico del fitoplancton.

La clorofila puede convertir energía lumínica en energía química solamente cuando está asociada con ciertas proteínas e incluida en una membrana especializada, y sin embargo, sólo una fracción muy pequeña de la luz dentro del espectro visible que incide en las hojas de las plantas es finalmente transformada en energía química.

La clorofila b se diferencia de la clorofila a solamente por estar sustituido el grupo




metilo (--CH3) del carbono 3 en el segundo anillo pirrólico, por un grupo aldehido (--CHO). Esta diferencia es suficiente para causar un cambio notable en la coloración como también en el espectro de absorción de esta molécula.

En el espectro de absorción se manifiestan las partes de la radiación visible absorbidas por las clorofilas y la relación de este proceso con las estructuras descritas. En los espectros de absorción de las clorofilas a y b los dos máximos de absorción indican que la radiación roja y azul es fuertemente absorbida, mientras que la verde o la roja oscura son poco absorbidas.

La clorofila a es verde azulada, la clorofila b es de color verde amarillento. Esta diferencia se manifiesta en el espectro de absorción, en la b, ambos máximos de absorción presentan una tendencia o son desplazados hacia la parte verde, es decir, el máximo en la parte roja es desplazado hacia ondas más cortas y el máximo en la parte azul hacia ondas más largas. También es notoria la diferencia en los máximos de absorción los cuales varían entre las diferentes clorofilas.

Por ejemplo, para la bacterioclorofila, se presenta un fuerte desplazamiento del máximo de absorción de la parte roja hacia ondas más largas del espectro, esto debido al alto número de átomos de hidrógeno que ella posee. Es por tal motivo que los bacterios fotótrofos son capaces de absorber radiación de una onda más larga, la cual no puede ser utilizada por las plantas verdes. El ser humano detecta esta radiación como calor

También existe clorofila c, la cual se puede hallar en algas pardas pero es una clorofilina a la cual le falta la cola de fitol y

los átomos de hidrógeno en las posiciones 7 y 8 en el anillo IV

La clorofila d ha sido encontrada en las algas rojas mientras que la bacterioclorofila es el pigmento típico de los bacterios fototrópicos.

También existe clorofila c, la cual se puede hallar en algas pardas pero es una clorofilina a la cual le falta la cola de fitol y los átomos de hidrógeno en las posiciones 7 y 8 en el anillo IV

4. ¿Qué acciones podrían realizarse para disminuir el porcentaje para disminuir el porcentaje de clorofila en el ambiente?

Disminuir la contaminación de los ecosistemas acuáticos.

Reducir el nivel de dureza del agua mediante la adición de agua destilada o desmineralizada, o usando resinas de intercambio iónico (son bolitas de un color ambarino y un tamaño de un milímetro que se incluyen, en bolsas, dentro del filtro exterior). La dureza no debe superar los 10 o 12 ºDH. Reducir el pH en aguas demasiado alcalinas. El pH se puede bajar con la adición de ácido ortofosfórico si después de reducir la dureza del agua sigue muy elevado. Debe ser inferior de 7,2.

Ciertos peces pueden consumir parte de las algas verdes y algunas rojas. Peces cirujano (Acanthuridae) y algunos erizos de mar (Diadema) en los acuarios marinos; y peces como los famosos chupa-algas (Gyrinocheilus aymonieri) y los peces gato (Hypostomus, Plecostomus y Otocinclus) en ecosistemas de agua dulce.

5. ¿Qué otros métodos y ecuaciones para la determinación de la clorofila existen?




Los métodos cromatográficos modernos permiten la cuantificación exacta de la clorofila y todos sus derivados (HPLC)

El método espectrofotométrico que fue el método utilizado en la presente práctica puede estar fuertemente sesgado por el estado fisiológico de la clorofila, pero es muy utilizado debido a que el equipo requerido se encuentra en cualquier laboratorio de análisis de agua. Para cuantificar la clorofila, se reportan en las literaturas diferentes solventes (acetona, metanol, etanol, entre otros) y procedimientos de extracción (maceración, sonicación, calentamiento y congelamiento), además de la aplicación de ecuaciones (monodi- y tricromáticas) que utilizan distintas longitudes de onda, se pueden ir variando algunas condiciones para este método

El método fluorométrico de Welschmeyer (1994) es más sensible y preciso en la cuantificación de la clorofila en relación con los métodos espectrofotométricos debido a que no se ve afectado por la presencia de feopigmentos y clorofila-b en la muestra

6. ¿Existe alguna regulación para el seguimiento de clorofila en los cuerpos de agua?

BIBLIOGRAFIAS

COMPARACIÓN DE LA ESTIMACIÓN DE LA CLOROFILA-a MEDIANTE LOS MÉTODOS ESPECTROFOTOMÉTRICO Y FLUOROMÉTRICO a CARLOS RIVERA R.1 , ÁNGELA ZAPATA A.1 , GABRIEL PINILLA2 ,

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http://limno.fcien.edu.uy/pdf/cursoose/16.09.13-taller-clo-clase2.pdf

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