PIGMENTOS_VEGETALES - BIOLOGIA II

APRENDIZAJE DE PIGMENTOS VEGETALES: Fomentar actitudes y valores al
realizar la actividad experimental.
Universidad Nacional Autónoma de México
Colegio de Ciencias y Humanidades
Plantel Oriente
“PIGMENTOS VEGETALES”
Practica No. 4
Grupo: 324-A
Por:
Ponce Morales Esmeralda
Aparicio Escobedo Jennifer
Campos Bautista Manuel Alejandro
Arzaluz Lara Alejandro
Equipo # 5
APRENDIZAJE DE PIGMENTOS VEGETALES: Fomentar actitudes y valores al
realizar la actividad experimental.
1. INTRODUCCION
La fotosíntesis es un proceso en el cual los organismos con clorofila, como
las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de
luz y la transforman en energía química.
Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biósfera terrestre —
la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.
La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen
de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de
la temperatura y son independientes de la luz.
La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la
intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En
la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta
con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad
luminosa.
Fase primaria o lumínica
La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen
reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.
La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen
átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio.
Estos elementos se organizan en una estructura especial: el átomo de
magnesio se sitúa en el centro rodeado de todos los demás átomos.
La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua
(H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico
que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se
rompe por efecto de la luz.
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El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no
utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP. En
consecuencia, cada vez que la luz esté presente, se desencadenará en la
planta el proceso descrito.
Fase secundaria u oscura
La fase oscura de la fotosíntesis es una etapa en la que no se necesita la luz,
aunque también se realiza en su presencia. Ocurre en los cloroplastos y
depende directamente de los productos obtenidos en la fase lumínica.
En esta fase, el hidrógeno formado en la fase anterior se suma al dióxido de
carbono gaseoso (CO2) presente en el aire, dando como resultado la
producción de compuestos orgánicos, principalmente carbohidratos; es decir,
compuestos cuyas moléculas contienen carbono, hidrógeno y oxígeno.
Dicho proceso se desencadena gracias a una energía almacenada en
moléculas de ATP que da como resultado el carbohidrato llamado glucosa
(C6HI2O6), un tipo de compuesto similar al azúcar, y moléculas de agua como
desecho.
Después de la formación de glucosa, ocurre una secuencia de otras reacciones
químicas que dan lugar a la formación de almidón y varios carbohidratos más.
A partir de estos productos, la planta elabora lípidos y proteínas necesarios
para la formación del tejido vegetal, lo que produce el crecimiento.
Cada uno de estos procesos no requiere de la participación de luz ni de la
clorofila, y por ende se realiza durante el día y la noche. Por ejemplo, el
almidón producido se mezcla con el agua presente en las hojas y es absorbido
por unos tubitos minúsculos que existen en el tallo de la planta y, a través de
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éstos, es transportado hasta la raíz donde se almacena. Este almidón es
utilizado para fabricar celulosa, el principal constituyente de la madera.
El resultado final, y el más trascendental, es que la planta guarda en su interior
la energía que proviene del Sol. Esta condición es la razón de la existencia del
mundo vegetal porque constituye la base energética de los demás seres
vivientes.
Por una parte, las plantas son para los animales fuente de alimentación, y, por
otra, mantienen constante la cantidad necesaria de oxígeno en la atmósfera
permitiendo que los seres vivos puedan obtener así la energía necesaria para
sus actividades.
Si los químicos lograran reproducir la fotosíntesis por medios artificiales, se
abriría la posibilidad de capturar energía solar a gran escala. En la actualidad
se trabaja mucho en este tipo de investigación. Todavía no se ha logrado
sintetizar una molécula artificial que se mantenga polarizada durante un tiempo
suficiente para reaccionar de forma útil con otras moléculas, pero las
perspectivas son prometedoras.
Listado de todos los reactivos y productos, la fotosíntesis se puede describir
como:
6 CO2 + 12 H2O + 6 → C6H12O6 + 6 O2 H2O
Pero debido a que el agua es tanto un reactivo y un producto, la ecuación
puede ser simplificado de contabilidad para el consumo neto de agua, que es:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
Dióxido de carbono + Agua + Luz de energía → glucosa + oxígeno
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.
 Caroteno en zanahoria
Las zanahorias poseen caroteno beta (de ahí su nombre carota) que es la
sustancia que se convierte en vitamina A en el cuerpo humano. Una porción
de 1/2 taza de zanahorias cocidas, contiene cuatro veces la cantidad diaria
recomendada de vitamina A en la forma de caroteno beta protector.
 Amiloplastos en papa
Los leucoplastos mejor conocidos son los amiloplastos, que almacenan granos
de almidón, como los encontrados en la raíz de la yuca, el tubérculo de la papa,
en granos de cereales, etc. Otros leucoplastos pueden almacenar proteínas, se
conocen como proteinoplastos. Los cromoplastos son organelos coloreados,
especializados en sintetizar y almacenar pigmentos carotenoides (rojo,
anaranjado y amarillo), estos son el origen de los colores de muchos frutas y
verduras.
 Cloroplastos en espinaca
Los cloroplastos son plastidios que contienen los pigmentos verdes clorofila a y
b, así como carotenoides de color anaranjado y xantofilas amarillas, son
característicos de los seres autótrofos, que poseen la maquinaria enzimática
para transformar la energía solar en energía química, a través de la
fotosíntesis. Los cloroplastos > son característicos de las células del mesófilo
foliar, poseen una doble membrana que los asemeja a las mitocondrias. Tienen
una membrana externa y otra interna, el espacio delimitado por la membrana
interna está ocupado por un material amorfo, parecido a un gel, rico en
enzimas, denominado estroma. Contiene las enzimas que realizan la fijación o
reducción del CO2, convirtiéndolo en carbohidratos, como el almidón. La
membrana interna de los <cloroplasto también engloba un tercer sistema de
membranas, que consta de sacos planos llamados tilacoides, en los cuales la
energía luminosa se utiliza para oxidar el agua y formar ATP (compuesto rico
en energía) y NADPH (poder reductor), usados en el estroma para convertir el
CO2 en carbohidratos
Los cloroplastos se originan a partir de proplastidios, reacción ésta que es
disparada por la luz, que provoca la diferenciación del plastidio, apareciendo
los pigmentos y la proliferación de membranas, que origina los tilacoides y
grana. Así mismo, en el estroma del cloroplasto se encuentran pequeños
pedazos circulares de ADN, dispuestos en doble hélice; parecidos al ADN de
las mitocondrias y bacterias. El ADN del cloroplasto regula la síntesis del ARN
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ribosomal, del ARN de transferencia y de la Ribulosa 1,5 difosfato carboxilasaoxigenasa (RUBISCO), enzima que cataliza la fijación del CO2 en la
fotosíntesis. Sin embargo, la mayoría de las proteínas del cloroplasto, son
sintetizadas en el citosol y transportadas al cloroplasto.
 Xantofila en betabel
Almacenan los pigmentos a los que se deben los colores, anaranjados o rojos,
de flores, raíces,etc Las xantófilas se encuentran también de forma natural en
muchas plantas, son compuestos pigmentados y presentan también acción
fotosintética. Estos pigmentos, más resistentes a la oxidación que las clorofilas,
proporcionan sus tonos amarillentos y parduzcos a las hojas secas.
I.
HIPOTESIS
Una vez analizado el procedimiento creemos que el colorante obtenido al
triturar los vegetales si son los llamados pigmentos vegetales, por lo tanto los
analizaremos en el microscopio y con papel cromático.
II.
. DISEÑO EXPERIMENTAL
2.1 MATERIAL
 Alcohol
 Mortero
 Tubos de ensayo
 Vaso de precipitado
 Caja de petri
 Microscopio
 Bisturí
 Hojas de distintos arboles
 Betabel
 Zanahoria
 Espinaca
 Papa

2.2 PROCEDIMIENTO 1
1. Tritura por separado cada uno de los vegetales con 30 ml. Alcohol etílico
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2. El liquido obtenido colócalo en una caja de petric y 1 ml. En un tubo de
ensayo con papel de cromatografía para que corra el pigmento.
3. Observa al microscopio un corte de cada vegetal remojado en agua,
para observar cloroplastos en hojas verdes, cromoplastos en betabel y
cebolla y aminoplastos en papa.
III.
TABLA DE RESULTADOS
CLOROPLAS
TOS
BORDE
PARED
CELULA
R
CELULA
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PROCEDIMIENTO 2
1º Lava hojas de espinaca y retira tallos sin levaduras, pártelas en trozos y
colócalas en el mortero.
2ºMachaca o tritura con 20 ml. De alcohol etílico, hasta obtener un pigmento
verde intenso.
3º Coloca el pigmento en una caja de petri y 1 ml. En un tubo de ensayo, con
papel de cromatografía, para que se desplacen los pigmentos fotosintéticos,
identificar.
4ºTritura el betabel con 20 ml. De alcohol etílico, al pigmento que se obtenga
colócalo en una caja de petri y 1 ml. En el tubo de ensayo con papel de
cromatografía, identifica pigmentos.
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5º Repite el Procedimiento con zanahoria.
6ºDiferencia las características en cuanto a forma y color de cloroplastos en
espinaca, cromoplastos en betabel y zanahoria y aminoplastos en papa.
7º Para identificar tipo de plastos coloca cortes muy delgados de cada vegetal
en una caja de petri para que se hidraten después realiza una preparación para
el microscopio y observa sus características
RESULTADOS
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ZANAHORIA
ZANAHORIA
ESPINACA
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PAPA (falto agregar lugol)
DISCUSIÓN y ANALISIS DE RESULTADOS
Por los dos métodos que usamos para la observación de los plastos en los
vegetales nuestra hipótesis es verdadera, aunque de manera razonable la
cromatografía nos sirvió para ver de manera física los pigmentos que estaban
en los vegetales, la vista al microscopio nos sirvió para ver la manera
estructural de el caroteno en la zanahoria, la xantofila de betabel, los
cloroplastos en la espinaca y en las hojas de los arboles además de los
aminoplastos en la papa.
CONCLUSIONES
El equipo después de terminar la practica llego a la conclusión de que todos los
vegetales pose en una tintura, pero como es de esperarse unos con mayor
intensidad que otros, por lo tanto al realizar el análisis cromático, pudimos
distinguir algunos de ellos como el caroteno, antocianina, xantofila en el
betabel, zanahoria, espinaca, pero en la papa por medio del microscopio se
tuvo que usar una sustancia llamada lugol, para poder distinguir los
aminoplastos t por ende los pigmentos ya mencionados actúan en los procesos
fotosintéticos.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué características tienen los organelos de los vegetales que
contienen los pigmentos?
Son estructuras membranosas de composición química lipoprotéica. Se
encuentran en el citoplasma de las células tanto de algas como de plantas.y
por lo regular sirven :
o Sirven como almacén de proteínas, lípidos o almidón (leucloplastos), o
bien de pigmentos (cromoplastos). En el caso de los cloroplastos
participan en el proceso anabólico de la fotosíntesis.
o Los plastos se clasifican: en leocoplastos formados por una membrana;
cromoplastos, que almacenan pigmentos rojos, amarillo y anaranjado y
los cloro-plastos, que en su interior encontramos la grana, la intergana y
los tilacoides, dentro de los cuales esta contenida la molécula de
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clorofila. El cloroplasto contiene su propia molécula DNA independiente
de la del núcleo.
2. ¿Qué relación existe entre el pigmento, su color y su longitud de
onda de la luz solar?
Un pigmento es un material que cambia el color de la luz que refleja como
resultado de la absorción selectiva del color. Este proceso físico es diferente a
la fluorescencia, la fosforescencia y otras formas de luminiscencia, en las
cuales el propio material emite luz. Muchos materiales selectivamente
absorben ciertas ondas de luz, dependiendo de su longitud de onda. Los
materiales que los seres humanos han elegido y producido para ser utilizados
como pigmentos por lo general tienen propiedades especiales que los vuelven
ideales para colorear otros materiales. Un pigmento debe tener una alta fuerza
teñidora relativa a los materiales que colorea. Además debe ser estable en
forma sólida a temperatura ambiente.
3. Realiza una breve reseña histórica de cómo se realizo el
descubrimiento de la fotosíntesis y los pigmentos
El conocimiento detallado de los mecanismos que dan lugar a la fotosíntesis
data de hace sólo algunas décadas. Sin embargo, la existencia de este
fenómeno se reconoció a fines del siglo XVIII, cuando se desarrollaban los
conceptos
básicos
de
la
química
moderna.
La producción de oxígeno durante la fotosíntesis fue descubierta por Joseph
Priestley en 1780, al demostrar que, si una planta se colocaba en un recipiente
de vidrio aislado del ambiente, el aire contenido en él ni extinguía la llama de
una vela ni era inconveniente para un ratón que coloqué en su interior. En una
de sus visitas a Londres, el holandés Jan Ingenghousz, médico de la corte de
la emperatriz de Austria, se enteró de los estudios de Priestley. Esto lo alentó a
realizar una serie de experimentos que demostraron que el efecto descubierto
por Priestley no se debía a la vegetación de la planta sino a la influencia de la
luz del sol sobre la planta; descubrió así el papel de la luz en la fotosíntesis.
Casi simultáneamente, Jean Snebier, en Ginebra, comprobó que las plantas
captan anhídrido carbónico. Otro ginebrino, Teodoro de Saussure, comprobó
que la suma del peso de la materia orgánica producida y del oxígeno generado
por una planta era mayor que el peso del anhídrido carbónico consumido.
Utilizando la ley de conservación de las masas, hacía poco formulada por
Lavoisier, Saussure infirió que otra sustancia era consumida durante el
proceso. Como los únicos aportes que recibían sus plantas eran la luz, el
anhídrido carbónico y el agua, Saussure concluyó que la otra sustancia
consumida
debía
ser
el
agua.
Casi medio siglo después, en 1842, el cirujano alemán Joseph Mayer,
recordado por sus contribuciones a la formulación del principio de conservación
de la energía, señaló: las plantas captan una forma de energía, la luz, y
producen otra forma de energía, las diferencias en la composición química.
Esta afirmación completa los aportes de Priestley, Ingenghousz, Snebier y
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realizar la actividad experimental.
Saussure, y da lugar a una descripción correcta de la reacción básica de la
fotosíntesis.
4. ¿Qué uso se les ha dado a los pigmentos vegetales en la nutrición,
en la salud y en la vida diaria
Algunos son utilizados como colorantes naturales, otros aportan ciertos
nutrimentos si son ingeridos en forma natural, por ejemplo el caroteno puede
ser sintetizado en vitamina A por lo cual es recomendable una dieta que incluya
esos pigmentos naturales.
BIBLIOGRAFIA
 Audersik Teresa y Gerald Audersik,Biologia 1”Unidad en la diversidad”,
4ta ed., Editorial Pearson,Mexico, 1997.

 http://wiki.answers.com/Q/Cual_es_la_formula_de_la_fotosintesis#ixzz1
aU7yP7ny

 http://es.wikipedia.org/wiki/Xant%C3%B3fila