I-INTRODUCCIÓN

Podemos decir que la fotosintesis es el proceso que mantiene la vida en nuestro planeta. Las plantas terrestres, las algas de aguas dulces, marinas o las que habitan en los océanos realizan este proceso de transformación de la materia inorgánica en materia orgánica y al mismo tiempo convierten la energía solar en energía química. Todos los organismos heterótrofos dependen de estas conversiones energéticas y de materia para su subsistencia. Y esto no es todo, los organismos fotosintéticos eliminan oxígeno al ambiente, del cual también depende la mayoría de los seres vivos de este planeta.

II-MARCO TEORICO

FOTOSINTESIS

Proceso mediante el cual la luz aporta energía que es utilizada en la elaboración de moléculas orgánicas, las cuales acumulan energía sus enlaces, es decir, energía química.

Si en el proceso se libera oxígeno, como ocurre en las plantas y las algas, se denomina oxigenica.la fotosíntesis anoxigenica no libera oxígeno, ocurre en algunas bacterias fotosintéticas

2.1. FOTOSINTESIS OXIGENICA

Las plantas realizan la fotosíntesis en hojas y tallos verdes, que constituyen los órganos fotosintéticos típicos. En estos órganos se localiza el tejido denominado parénquima clorofiliano o clorenquima, constituido por células con abundantes cloroplastos, organelas fotosintéticas que contienen los pigmentos fijadores de la luz y las enzimas requeridas en el proceso.

2.3. PIGMENTOS Y UNIDADES FOTOSINTETICAS

La captación y la fijación de la energía luminosa son efectuadas por un conjunto de sustancias generalmente coloreadas denominadas pigmentos. El más importante es la clorofila, mientras que el resto actúa como accesorio o auxiliar.las característica molecular de los pigmentos que les permite absorber luz es la distribución de sus electrones en pares de manera alternada (resonancia).

La clorofila se encuentra ampliamente distribuida en los reinos plantea y protista.

La clorofila a esta presente en todas las algas, cianobacterias y plantas; adicionalmente, la clorofila b se encuentra en plantas y la mayoría de algas verdes, la clorofila c en diatomeas, dinoflagelados y algas pardas; y, la clorofila d en algas rojas y cianobacterias.

Las bacterias fotosintéticas poseen bacterioclorofila.La estructura química de la clorofila resulta de la unión de dos componentes principales:A-ANILLO DE PORFIRINA.-surge por la unión de cuatro anillos pirrolicos con ion central (núcleo) de magnesio.

B-CADENA DE FITOL.-es una cadena terpenoide que se encuentra esterificada al anillo IV pirrolico,este alcohol de cadena larga, compuesto por cuatro unidades de isopreno ,confiere ala clorofila la característica hidrofobica ,de esta manera contribuye con su posición espacial en el fotosistema.Los pigmentos accesorios como los carotenos contribuyen a la transferencia de energía alas clorofilas (con poca eficacia).son hidrocarburos de cadena larga, de estado oleoso y su función principal es evitar la oxidación de la clorofila por efecto del oxígeno (O2) en el proceso fotosintético.Las ficobilinas son cromoproteínas (proteínas asociadas a un pigmento), los pigmentos como la ficoeritrobilina y la ficocianobilina son tetrapirroles de cadena abierta, que en conjunto constituyen los ficobilisomas (muy comunes en cianobacterias y algas rojas).estos son más eficientes en la transferencia de energía ala clorofila a que los carotenoides.

Los pigmentos fotosintéticos integrados a las membranas y asociados con proteínas constituyen las unidades fotosintéticas llamadas cuantosomas.En el cloroplasto, los cuantosomas se localizan en los tilacoides .en bacterias y cianofitas, los cuantosomas están en los cromatóforos o en laminillas fotosinteticas.cada cuantosoma cuenta con una gran cantidad de pigmentos fotosintéticos que por su naturaleza lipófila se integran a la membrana tilacoidal, mientras la porción activa se halla hacia el exterior, es decir, al estroma. La molécula que constituye el centro de la actividad absortiva es la clorofila a, mientras que la clorofila b,c carotenos y otros transfieren la energía hacia las moléculas centrales. En cada cuantosoma existen dos fotosistemas denominados ,I y II.las bacterias purpuras y verdes carecen de fotosistema II ,también se encuentran proteínas que participan directamente en la fotosíntesis, son las enzimas del transporte electrónico, La ruptura del agua y síntesis de ATP.en suma ,se constituye un complejo cromoproteico que permite realizar la etapa luminosa de la fotosíntesis.

2.4. ECUACION GENERAL

Es la expresión global de los fenómenos físico-químicos de toda la fotosíntesis.

12H 2O +6 CO2 luz C6H 12O6 + 6 H 2O + 6 O2

Clorofila

Doce moléculas de agua (H 2O) se descomponen, los hidrógenos (H) pasan a formar glucosa y agua residual .el oxígeno se libera como oxigeno molecular.Las seis moléculas de dióxido de carbono (CO2) son reducidas, y utilizadas en la síntesis de

glucosa (C6H 12O6), 6 átomos de oxigeno forman agua residual.La luz aporta la energía que es captada por la clorofila.

2.5. FASE LUMINOSA O FOTOQUIMICA

Transforma la energía luminosa en energía química que se evidencia en síntesis de ATP.tambien se le llama Reacciones de Hill y ocurre en las membranas de los tilacoides, donde están localizados los cuantosomas.se producen los siguientes eventos.

A.FOTOEXCITACION DE LA CLOROFILA

La luz absorbida por los pigmentos desencadena la excitación electrónica molecular y la perdida de electrones por las clorofilas, en las fotosistemas I y II.

B.FOTOLISIS DEL AGUA

Consiste en la descomposición de las moléculas de agua; como consecuencia, se liberan electrones que son conducidos ala clorofila, los H+¿¿son acumulados en el espacio intracoloidal para también liberar oxígeno. En el proceso, participa la proteína Z que contiene un ion magnesio (Mn+2).C.TRANSPORTE DE ELECTRONES Y FOTORREDUCCION

Los electrones liberados del agua son transferidos atraves de la cadena transportadora de electrones hacia el NADP+¿¿del estroma que como consecuencia se reduce.la cadena transportadora de electrones está formada por metaloproteinas (contienen Cu+2y Fe+2), como las plastoquinonas, los citocromos b y f ,la plastocianina,la ferrodoxina y la enzima NADP reductasa.

D-FOTOFOSFORILACION

La acumulación de protones en el espacio intracoloidal y el transporte de electrones generan una gradiente (diferencia) de concentración y carga entre el tilacoide y el estroma, como consecuencia se da un arrastre de protones que provoca la activación de la ATP sntetasa.la ATP sintetasa cataliza la unión de ADP (adenosin difosfato) a P (fosfato) y con ello la síntesis (elaboración) de ATP.

Se ha establecido que por cada O2liberado se generan 3ATP,de las cuales 2 se elaboran en la secuencia lineal denominada fostofosforilacion aciclica,mientras que el tercero es sintetizado en un proceso cíclico de flujo de protones y electrones denominado fosforilacion cíclica. Proporcionalmente se forman también 2NADPH + H+¿¿(2NADPH2

+¿ ¿).

2.5. FASE OSCURA O QUIMIOSINTETICA

Es aquella en la cual se utiliza los productos de la etapa luminosa ATP y NADPH 2+¿¿y con la

incorporación de CO2se sintetizan moléculas de azucares .también se le llama ciclo de Calvin-Benson-Basham y ocurre en el estroma. Comprende los siguientes procesos:

A.ACTIVACION DE LA RIBULOSA

Las moléculas de ribulosa monofosfato reaccionan con ATP para generar ribulosa-difosfato que actúa como fijador del CO2.

B.FIJADOR DE CO2

Moléculas de ribulosa difosfato reaccionan con el CO2de la atmosfera .inicialmente se forman moléculas inestables de 6 átomos de carbono que se rompen en unidades de 3C.denominadas Fosfoglicéridos.

C.REDUCCION DEL FOSFOGLICERATO

Las moléculas de fosfoglicerato son transformadas hasta convertirse en fosfogliceraldehido.el proceso incorpora protones y electrones, bajo la forma de hidrógenos, provenientes del NADPH 2

+¿¿; este proceso consume energía proporcionada por el ATP.

D-SINTESIS DE GLUCIDOS Y REGENERACION DE LA RIBULOSA

Doce fosfogliceraldehidos mediante una serie de reacciones dan origen a la fructosa que por isomerización (cambio de conformación molecular) es transformada a glucosa.

Los carbonos restantes (30C) son transformados hasta 6 moléculas de ribulosa fosfato con 5 átomos de carbono cada una ellas ¿).las moléculas de glucosa elaboradas tienen tres destinos.a-se utiliza como fuente de energía o para la síntesis de moléculas estructurales.b-son almacenados en el mismo lugar de la síntesis como el almidón.

c-son transportadoras a diversos órganos vegetales para su uso o almacenamiento.

III-MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS

3.1. MATERIALES QUE SE REQUIEREN:

-TUBOS DE ENSAYO

-MORTERO

-GRADILLA

-EMBUDO

-ALCOHOL ABSOLUTO

-RESINAS

-PAPEL DE CROMATOGRAFIA

-LAPIZ

-REGLA

-TIJERAS

-HOJAS DE ESPINACA, HOJAS DE COLOR, PETALOS DE FLORES ROJAS

3.2. PROCEDIMIENTO PARA LA EXTRACCION DE PIGMENTOS VEGETALES

3.2.1-PIGMENTOS VEGETALES DE LA ESPINACA

1-deshojar la espinaca,triturar las hojas en un mortero y luego agregarle alcohol.

Fig.1.1-Hojas de espinaca Fig.1.2-trituramos las hojas de espinaca en un mortero

Fig.1.3-Agregando alcohol al mortero con espinaca

2. Filtrar, el líquido obtenido, atraves de un papel de filtro y depositarlo en un tubo de ensayo

Fig.2.1-Pigmento la espinaca Fig.2.2-Filtrando el pigmento de la espinaca

3.2.2-PIGMENTOS VEGETALES DE HOJAS DE COLORES.

1-Deshojar las hojas de plantas de color rojo, triturar las hojas y agregarles alcohol

Fig.1.2-Hojas rojas

2-Filtrar el líquido obtenido, atraves de una papel filtro y depositarlo en un tubo de ensayo

Fig.2.1-Pigmento de las hojas rojas Fig.2.2-Filtrando el pigmento de las hojas rojas

3.2.3-PIGMENTOS VEGETALES DE LOS PETALOS DE UNA ROSA

1-Deshojar los pétalos de una rosa, triturarlas en un mortero y agregarles alcohol.

Fig.1.1-Petalos de rosas Fig.1.2-Triturando los pétalos de una rosa

Fig.1.3-Agregando alcohol en el mortero

2-Filtrar el líquido obtenido, atraves de una papel filtro y depositarlo en un tubo de ensayo

Fig.2.1-Pigmento de los las rosas Fig.2.2-Filtrando el pigmento de las rosas

3.3-CROMATOGRAFIA EN PAPEL, DE LOS PIGMENTOS VEGETALES.

1-Cortar una tira de papel cromatografico o papel de filtro, de acuerdo al tamaño del tubo.

Fig.1-midiendo y cortando las tiras de papel filtro

2-Trazar una línea horizontal, aproximadamente a 3 cm del extremo del aproximadamente a 1cm del otro extremo del papel.

3-Sobre la línea trazada de 3 cm del extremo del papel, se coloca, pequeñas gotas de filtrado obtenido (repetir varias veces, hasta obtener una mancha de color intensa).

4-En el fondo de los tubos colocar los disolventes que pueden ser: alcohol o benceno.

5-Colocar de manera vertical la tira de papel preparada, dentro del tubo que contenga el disolvente escogido, pero sin tocar las paredes del tubo ni la mancha de pigmento, luego taparlo herméticamente con una resina.

6-Observar a lo largo de la duración de la cromatografía, aproximadamente de 10 a 15 segundos, el ascenso hacia la línea trazada.

7-Transcurrido el tiempo indicado, retirar el papel, esperar que seque y observar el cronograma.

IV-RESULTADOS Y DISCUSIONES

4.1. CROMATOGRAFIA DEL PIGMENTO EXTRAIDO DE LA ESPINACA4.1. UTILIZANDO EL ALCOHOL COMO DISOLVENTE

Luego de haber colocado el papel filtro con el pigmento de la espinaca en un tubo de ensayo que contenía el solvente de alcohol, sellamos en el tubo herméticamente, y al observar notamos que el pigmento de la espinaca se esparció un poco de su lugar inicial, ya que estaba siendo desplazado por el alcohol, cuando este subió por la tira de papel filtro.

4.1.2-UTILIZANDO EL BENCENO COMO DISOLVENTE

Al igual que con el solvente de alcohol, en el caso del benceno, observamos que el pigmento de la espinaca se desplazó de su lugar de origen ya que este, también tiene propiedades físicas afines con el pigmento que le permiten desplazarlo al momento que sube por capilaridad en el papel filtro.

4.2-CROMATOGRADFIA DEL PIGMENTO DE LAS HOJAS ROJAS

4.2.1- UTILIZANDO EL ALCOHOL COMO DISOLVENTE

Luego de realizar los procedimientos para la extracción del pigmento que contenían las hojas Rojas, pasamos a colocarla cuidadosamente en el papel filtro, después en el tubo que contenía el solvente de alcohol pusimos el papel filtro con el pigmento, ahí observamos que este era desplazado lentamente de su punto inicial ya que el alcohol tenía cierta afinidad hacia este pigmento.

4.2.1-UTILIZANDO EL BENCENO COMO DISOLVENTE

Luego de llevar acabo los procedimientos para la obtención del pigmento que contiene las hojas rojas y su filtrado pasamos a colocarla en el papel filtro, colocamos el papel con el pigmento en un tubo de ensayo y al observar que no ocurrió desplazamiento alguno del pigmento ya que el alcohol no era el disolvente apropiado.

4.3-CROMATOGRAFIA DEL PIGMENTO DE LOS PETALOS DE ROSAS

4.3.1- UTILIZANDO EL ALCOHOL COMO DISOLVENTE

Luego de llevar acabo los procedimientos para la obtención del pigmento que contiene las rosas rojas y su filtrado pasamos a colocarla en el papel filtro, colocamos el papel con el pigmento en un tubo de ensayo y al observar que ocurrió desplazamiento del pigmento ya que el alcohol era un disolvente apropiado.

4.3.2-UTILIZANDO EL BENCENO COMO DISOLVENTE

Luego de llevar acabo los procedimientos para la obtención del pigmento que contiene las rosas rojas y su filtrado pasamos a colocarla en el papel filtro, colocamos el papel con el pigmento en un tubo de ensayo y al observar notamos que no ocurrió desplazamiento alguno del pigmento ya que la bencina no era el disolvente apropiado para este procedimiento.

4.4-DISCUSIONES

Al realizar los distintos procedimientos para la obtención de pigmentos fotosintéticos podemos notar que hay una gran diferencia a la hora de utilizar un solvente apropiado para realizar su cromatografía

http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20071010064830AAPAoEj

http://www.ehowenespanol.com/funciona-cromatografia-papel-pigmentos-separan-diferentes-puntos-info_185563/