Los pigmentos fotosintéticos de las algas marinas

Cuaderno del estudiante

11

Los pigmentos fotosintéticosde las algas marinas

11

La presente actividad se incluye en la obra denominada “El litoral de Las Palmas de Gran Canaria: Un recurso educativo y medioambiental” que ha sido elaborada entre los años 2002 y 2006 en el Departamento de Biología, como un proyecto de investigación pro-movido por la Unidad Administrativa de Medio Ambiente del Ayuntamiento de Las Pal-mas de Gran Canaria y la Obra Social Fundación La Caixa mediante convenio con la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, a través de la Fundación Canaria Univer-sitaria de Las Palmas cofinanciado con fondos FEDER del Programa Operativo Local.

Dirección, responsable científico del proyecto:

Pedro Sosa Henríquez, Catedrático de Universidad del Departamento de Biología de la Universi-dad de Las Palmas de Gran Canaria.

Autores de los contenidos:

Pedro Sosa HenríquezAlicia Escandell BermúdezFrancisco Javier Batista HernándezAna Yoldi MurilloMónica Fanlo DauphinLourdes Medina Pérez

Colaboradores:

Ignacio Reyes DíazLeopoldo O´Shanahan RocaRafael Caballero CassasaAlejandro Godoy NuezAntonio Martín Artiles

Dirección técnica:

Matías Ramos Trujillo, Jefe de la Unidad Administrativa de Medio Ambiente del Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria.Rita Gómez Balader, Técnico Superior de Gestión de la Unidad Administrativa de Medio Ambiente del Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria.Antonio Rodríguez Santana, Unidad Administrativa de Medio Ambiente del Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria.

Edición:

Diseño y maquetación: Oceanográfica: divulgación, educación y ciencia S.L.Fotografías e ilustraciones: Oceanográfica: divulgación, educación y ciencia S.L.Impresión: Imprenta San José S.L.L.

© Contenido: Pedro Sosa Henríquez (et al.)© Edición: Ayuntamiento de Las Palmas de Gran Canaria.

Depósito Legal: GC-579-2006ISBN OC: 84-690-0473-5ISBN Volumen: 84-690-3037-X

Impreso con papel y tintas ecológicos

�

11

Los pig

mentos fotosint

éticos d

e las

algas m

arina

s

LOS PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS DELAS ALGAS MARINAS

Ya hemos visto que nuestro conocimiento del litoral nos permite identificar a las algas por sus diferentes colores: verdes, rojas y pardas.

El colorido de las algas se debe a la presencia en sus células de diferentes pigmentos fotosintéticos. Los pigmentos son sustancias químicas que absorben luz y que dan color a la materia, y en nuestro caso particular a las algas. Además, se trata de pigmentos fotosintéticos o sea que intervienen en la fotosíntesis captando la energía solar.

Un rayo de luz se compone de distintas longitudes de onda y al ir penetrando en el agua de mar (es decir, a medida que aumenta la profundidad), la luz del sol va perdiendo intensidad y se produce una pérdida de colores.

El color rojo es rápidamente absorbido por el agua y a pocos metros de la superficie se pierde. Los rayos azules son los últimos que desaparecen y los que más penetran en el agua. Los diferentes pigmentos que poseen las algas les permiten captar la luz a diferentes profundidades. Así, las algas verdes sólo pueden vivir a poca profundidad porque la clorofila capta sobre todo el color rojo. Las algas pardas pueden realizar la fotosíntesis (pigmento fucoxantina) a mayor profundidad que las verdes. Finalmente, las algas rojas gracias al pigmento ficoeritrina, se han adaptado a captar la luz azul y por eso son las algas que alcanzan una mayor profundidad.

Existen diferentes tipos de pigmentos en la naturaleza.En las algas, distinguimos los siguientes:

Clorofilas: pigmentos de color verde. No son exclusivos de las algas aparecen en todas las plantas. En la actualidad, se conocen varios tipos siendo las más frecuentes la clorofila a y la b.

Carotenoides: pigmentos de coloración variada dentro de la gama de los amarillos, pardos, naranjas. No son exclusivos de las algas y aparecen tanto en vegetales como en animales. Se diferencian 2 tipos: los carotenos y las xantofilas.

Ficobilinas: pigmentos de color rojo (ficoeritrina) o azul (ficocianina) exclusivos de las algas.

Los pig

menos fotosin

tétic

os d

e las

algas m

arina

s

11

�

...........................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

¿Qué pigmentos tienen las algas verdes?1

Ahora que conoces un poco más la variedad de pigmentos presentes en las algas, responde a las siguientes cuestiones:

.............................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

¿Y las algas pardas?2 ....................................................................................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

...........................................................................................

¿Y las algas rojas?3

Tus respuestas pueden ser correctas o no, pero como te quieres con-vertir en un joven científico te corresponde a ti comprobarlo con una investigación.

La técnica de análisis que nos permite separar los pigmentos presentes en las algas se llama “cromatografía” y, por supuesto, antes de ponerla en práctica debemos instruirnos.

La cromatografía

Palabra de origen griego que quiere decir “escrito en colores”. La cro-matografía es una técnica de análisis químico utilizada para separar las sustancias que componen una mezcla.

El fundamento de la separación cromatográfica es la diferente veloci-dad con que un disolvente (como el agua, el alcohol o la acetona u otro) arrastra cada sustancia a lo largo de un medio sólido y poroso, como papel o gel. La utilización de un disolvente u otro dependerá de las características químicas de la mezcla (para sustancias hidrosolubles, la mejor elección será el agua).

En la cromatografía en papel una muestra líquida fluye por una tira vertical de papel adsorbente, sobre la cual se van depositando los componentes en lugares específicos dejando cada uno una banda de distinto color.

El uso de la cromatografía está ampliamente extendido en el análisis de alimentos, medicinas, sangre, productos petrolíferos y de fisión ra-diactiva, como paso previo a su identificación.

Los pig

menos fotosin

tétic

os d

e las

algas m

arina

s

11

� �

11

Los pig

mentos fotosint

éticos d

e las

algas m

arina

s

Necesitaremos tres botes de plástico de tamaño mediano convenien-temente etiquetados, preferentemente no transparente para evitar la decoloración (si son transparentes, recubrir con papel de aluminio).

Marcar los botes según el grupo de algas.

Bote 1: ALGAS VERDESBote 2: ALGAS PARDASBote 3: ALGAS ROJAS

Una vez finalizada la recolección, rellena los botes con agua de mar cierra los botes y guárdalos en la nevera.

Para no dañar el entorno vamos a utilizar sólo arribazones, es decir, algas que el mar ha arrastrado hasta la orilla. Si hay una gran variedad, recomendamos elegir aquellas que sean laminares y delgadas. Si la cromatografía no la vas a realizar a las pocas horas de la recolecta, sino al día siguien-te, transporta y guarda las algas en la nevera.

Recomendaciones

Muy importante: el material que utilices debe estar limpio y nunca de-bes intercambiarlo con otro grupo ya que si el tipo de alga utilizada es diferente contaminarás la muestra y tu experimento no habrá servido de nada.

Procedimiento:

1. Elige un tipo de alga y toma una pequeña cantidad (1� g aproxima-damente).2. Sin apretar, seca la muestra ligeramente con papel de filtro, de ma-

Procedimiento:

1. Recorta una tira de papel secante de 1� cm x 1� cm y dóblala por la mitad.2. Anota en la parte superior del papel el tipo de alga utilizada.3. Toma la placa de Petri y vierte en su interior el filtrado (especifi-car la cantidad). Coloca la placa en un lugar estable para que no se mueva.4. Coloca el papel de filtro doblado de modo que la bisagra quede en posición vertical.�. Espera de 20 a 30 minutos y observa lo que va ocurriendo en este tiempo.�. Cuando compruebes que la separación de los pigmentos ha teni-do lugar, saca el papel de filtro y déjalo secar en vertical.7. Con la ayuda del siguiente cuadro, interpreta el bandeado cromá-tico del papel y señala con lápiz el pigmento correspondiente.

nera que absorba el exceso de agua.3. Coloca las algas en el almirez con unas gotas de alcohol y machaca la muestra despacio hasta que obtengas un triturado homogéneo.4. Añade 30 ml de alcohol al mortero y remueve.�. Coloca el embudo en la probeta.�. Elabora un filtro para el embudo; para ello coge un cuadrado de papel secante o de filtro de 10 cm x 10 cm y dóblalo en cuatro. Ahora abre una de las caras del papel y ajústalo al embudo.7. Filtra la mezcla, con cuidado y poco a poco, intentando echar en el embudo sólo la fase líquida.

PIGMENTO COLOR

Clorofila a Verde azulado

Clorofila b Verde amarillento

Caroteno Naranja suave

Xantofila Amarillo

Ficoeritrina Rojo

Los pig

menos fotosin

tétic

os d

e las

algas m

arina

s

11

10

Rellena el siguiente cuadro con la información que se deduce

de la cromatografía. (Marca con una “x” la presencia del pigmento

señalado)

4

Pigmento Algas verdes Algas pardas Algas rojas

Clorofila a

Clorofila b

Caroteno

Xantofila

Ficoeritrina

Completa las frases siguientes:5

- Para separar los diferentes pigmentos que se encuentran en las algas

hemos empleado una técnica denominada..........................................

- La técnica requiere de un disolvente y de un medio poroso. El

disolvente utilizado ha sido ......................................... y el medio

poroso.........................................

- Los pigmentos presentes en las algas verdes son...............................

............................................. Su color verde se debe a la abundancia

de .........................................

- En las algas pardas, la cromatografía pone de manifiesto la presencia

de los pigmentos........................................., y su color marrón se

debe a la abundancia de la “fucoxantina”.

- En el caso de las algas rojas, su color se debe a la presencia de

ficoeritrina, pero también poseen .........................................