Analisis Biológicos Y Quimicos

Instituto Pedagógico Caminantes

Trabajo Extra Clase de Química

David Josué Mora Chavarría

Grado: Undécimo

Año: 2011

Resumen
La presente investigación tiene por objetivo estudiar dos pigmentos vegetales: la clorofila y las antocianinas. Ambos pigmentos son responsables de dar tonalidad a las hojas de las plantas y participan en procesos biológicos de suma importancia. Mientrasla clorofila es vital para el proceso de fotosíntesis, mediante el cual las plantas transforman la energía luminosa proveniente del sol en energía química, las antocianinas protegen a la planta de la radiación ultravioleta y están relacionadas con la polinización, atrayendo insectos.

Corresponde al área de estudio de la química orgánica elucidar la estructura molecular y la síntesis de lasmoléculas en laboratorio. A la biología, el papel que juegan estos pigmentos dentro de las plantas como seres vivos. A ambas, establecer ecuaciones químicas capaces de reflejar los procesos biológicos y la física hace su aporte explicando los fenómenos de absorción de las longitudes de onda de los diferentes pigmentos. Como puede verse, es un esfuerzo combinado de varias disciplinas científicas.Recientemente se ha descubierto los beneficios que producen estos pigmentos a la salud humana y las investigaciones continúan en el campo de la farmacia y la industria alimenticia.

La Clorofila
La clorofila es el pigmento verde de las plantas y desempeña un papel esencial en el proceso de la fotosíntesis.
En realidad, la clorofila es una mezcla de compuestos muy relacionados entre sí. El pigmentomas abundante se conoce como clorofila a. Su estructura molecular es como se indica en la figura 1.

Figura 1 estructura molecular de la clorofila

Dentro de las características de esta estructura tenemos:
* Se trata de un complejo de magnesio de una dihidroporfirina.
* Contiene una cadena de ácido propiónico modificada en forma de β-cetoéster cíclico.
* Contiene una cadena deácido propiónico esterificada con un alcohol diterpénico llamado fitol. Esto confiere a la molécula la propiedad de liposolubilidad.
Un grupo de enzimas que contienen porfirinas, llamadas citocromos, participan del transporte electrónico o cadena respiratoria en todas las células capaces de metabolismo aerobio. Están incluidas las bacterias, que probablemente sean los organismos vivos más antiguosconocidos.

Síntesis de la clorofila
La síntesis total de la clorofila a fue llevada a cabo por R. B. Woodward en 1960, con ayuda de sus colaboradores en Hardware.

Relación de la clorofila con la fotosíntesis
Para que los organismos vivos puedan emplear la energía luminosa, deben ser capaces de absorberla. Para ello, se emplean los pigmentos donde definimos pigmento como cualquier sustanciacapaz de absorber luz.
Algunos pigmentos absorben todas las longitudes de onda del espectro electromagnético de la luz, y por tanto nos parecen negros. Otros absorben solamente ciertas longitudes de onda y reflejan las longitudes que no absorben. Gracias a la clorofila es que las hojas de las plantas lucen verdes, esta absorbe luz en las longitudes de onda violeta, azul y rojo. La figura 2 nosmuestra la porción del espectro electromagnético que conocemos como luz visible, cuyo rango de longitudes de onda va desde 400 nm hasta 700 nm.

Figura 2 luz visible dentro del espectro electromagnético

Diferentes pigmentos absorben energía luminosa a diferentes longitudes de onda. Llamamos espectro de absorción al patrón de absorción de un pigmento particular. Ver figura 3.

Dentro del reinovegetal encontramos diversas plantas y algas, con múltiples pigmentos involucrados en el proceso de fotosíntesis. La clorofila a que vimos anteriormente es la que está directamente involucrada con la transformación de energía lumínica en química.
Existen también, dentro de la mayoría de células fotosintéticas, un segundo tipo de clorofila llamado clorofila b y otro grupo de pigmentos...