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Extracción de pigmentos mediante solventes ...

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PRACTICA 3 EXTRACIÓN DE PIGMENTOS FOTOSINTÉTICOS Introducción La fotosíntesis es el primer paso por el cual el flujo de energía proveniente del sol ingresa a la red alimentaria biológica, disipándose finalmente en el medio. Es un proceso esencial para la conservación de la vida en la Tierra. El proceso de fotosíntesis se lleva a cabo gracias a la presencia de pigmentos en las hojas y en los tallos jóvenes capaces de captar energía lumínica, permitiendo a los vegetales la síntesis de sustancias orgánicas a partir de inorgánicas, mediante la conversión de energía lumínica en energía química. Existen varios tipos de pigmentos, entre los que se encuentran la clorofila, los carotenos y las xantófilas. Uno de los métodos más comunes que se utiliza para separarlos es la cromatografía, que es una técnica que permite la separación de los componentes de una mezcla que tienen una afinidad diferente por el solvente empleado, de tal manera que al introducir una tira de papel filtro en esa mezcla, el solvente arrastra con distinta velocidad a los pigmentos según la solubilidad que tengan, y los separa permitiendo identificarlos perfectamente según su color. Objetivos 

Obtener pigmentos vegetales fotosintéticos por medio de métodos de separación simples.



Comprender el proceso de fotosíntesis como método de obtención de alimentos en las plantas, destacando la importancia que tiene para la vida en el planeta Tierra.

Materiales y equipo               

Hojas frescas de espinaca (Spinacia oleracea) o de cualquier planta Un mortero con pistilo Una gradilla para tubos de ensayo Tres tubos de ensayo de 16x150 mm Una caja de Petri Un vaso de precipitado de 150 mL Un embudo Papel filtro Una pipeta graduada de 5 mL Una pipeta graduada de 10 mL Una perilla Alcohol Etílico (alumnos) Éter Etílico Solución de NaOH al 20% Hexano

PROCEDIMIENTO A. Extracción de los pigmentos 1. Lava bien diez hojas de espinaca ( Spinacia oleracea), luego córtalas en trozos pequeños, eliminando la nervadura, y colócalos en un mortero. 2. Agrega dentro del mortero 30 mL de etanol, y macera las hojas, pero sin golpearlas, hasta que el líquido adquiera un color verde (Fig. 1). Ten cuidado de no derramar el alcohol fuera del mortero.

Figura 1. Maceración de las hojas de clavel utilizando un mortero con pistilo.

3. Filtra la solución obtenida usando un papel filtro dispuesto sobre un embudo,

recolectando el filtrado en un vaso de 150 mL (Fig. 2). El filtrado obtenido es clorofila bruta disuelta en alcohol.

Figura 2. Colección del filtrado en un vaso de 150 mL.

B. Observación del fenómeno de fluorescencia 1. Colocando el vaso frente a la luz podrás comprobar que la solución con los pigmentos extraídos presenta color verde (Fig. 3).

Figura 3. Pigmentos extraídos de las hojas.

2. Intenta ahora colocando el vaso, la luz y tu vista de manera que no formen una línea recta, inclinando levemente el vaso o iluminando fuertemente la solución. Observa que la solución adquiere tonalidades de color púrpura (Fig. 4). Este fenómeno se denomina fluorescencia, y se debe a la emisión de la luz absorbida previamente por las clorofilas.

Figura 4. Observación del fenómeno de fluorescencia con los pigmentos extraídos.

C. Solubilidad diferencial de los pigmentos

1. Utilizando viñetas rotula dos tubos de ensayo como “a” y “b”, respectivamente. 2. Vierte 8 mL de la solución de pigmentos contenida en el vaso a cada uno de los dos tubos de ensayo (a y b).

3. .Agrega a ambos tubos 4 mL de éter etílico, y agítalos suavemente durante 30 segundos.

4. Luego añade al tubo “a” 4 mL de agua destilada, y vuelve a agitar con suavidad.

Coloca el tubo en una gradilla y déjalo reposar durante 10 min. Observa lo que ha ocurrido dentro del tubo y anótalo en tu bitácora.

5. En el tubo “b” añade 2 mL de solución de NaOH al 20%, y agítalo suavemente.

Déjalo reposar en la gradilla durante 10 min. Observa lo que ha ocurrido dentro del tubo y anótalo en tu bitácora.

D. Separación de los pigmentos por cromatografía 1. Dentro de una caja de Petri vierte un poco de solución de pigmentos contenida en el vaso, agregando una cantidad suficiente hasta alcanzar unos 2 mm de altura (Fig. 5).

Figura 5. Solución de pigmentos en una caja de Petri.

2. Coloca verticalmente una tira de papel filtro doblada en “V” dentro de la caja de Petri, de forma que se mantenga perpendicular a la caja, pero teniendo el cuidado de que el papel no toque las paredes de la caja (Fig. 6).

Figura 6. Papel filtro colocado dentro de la solución de pigmentos para su separación cromatográfica.

3. Espera por unos 10 minutos para que se realice la separación cromatográfica de

los pigmentos. Anota las observaciones en tu bitácora, y dibuja la separación de colores obtenida; si lo prefieres, puedes esperar a que seque bien el papel filtro para que lo pegues junto a las observaciones.

E. Separación de clorofila y carotenoides 1. Coloca en un tubo de ensayo 5 mL de la solución de pigmentos contenida en el vaso. 2. Añade 3 mL de n-hexano (o un solvente no polar), y agita el tubo para que se mezclen los componentes. 3. Deja el tubo en reposo sobre una gradilla por unos 5 minutos. Anota y dibuja lo ocurrido en tu bitácora....