Práctica 4 Extracción de pigmentos vegetales
4.1 Objetivos
Reconocer la presencia de pigmentos en estructuras vegetales.
Comprender la técnica de la cromatografía en papel.
4.2 Introducción
El conjunto de reacciones químicas que se dan en todos los organismos y que mantienen sus funciones vitales recibe el nombre de metabolismo. Las moléculas esenciales para las reacciones químicas involucradas en el desarrollo del organismo se les conoce como metabolitos primarios y son macromoléculas fundamentales como las proteínas, carbohidratos, ácidos nucleicos y lípidos. Moléculas como la celulosa y el almidón que son polímeros de glucosa y fructosa, el ADN y las proteínas que conforman la cromatina, o los fosfolípidos que componen las membranas celulares son ejemplos de metabolitos primarios.
Figura 4.1: Extracción de latex para la producción de caucho. Fuente.
Aquellas moléculas que no son esenciales para el desarrollo básico de las células son denominadas metabolitos secundarios. Estos metabolitos además se caracterizan porque no se encuentran en todas las células, no están presentes en todas las especies de plantas y se sintetizan en pequeñas cantidades. Los metabolitos secundarios tienen funciones específicas atrayendo a los polinizadores y a los dispersores de semillas, también cumplen una función de protección frente al ataque de herbívoros al proporcionar a las plantas sabores amargos y haciéndolas tóxicas para algunos organismos. Sin embargo, la función de la mayoría de estas moléculas aún sigue siendo desconocida.
Existen tres categorías principales de metabolitos secundarios: los fenoles, alcaloides y terpenoides o terpenos. Entre algunos ejemplos de estos compuestos están la cafeina y la nicotina (alcaloides), los aceites escenciales y el caucho (terpenos), ligninas y ácido salicílico (fenoles). Los pigmentos en las plantas se pueden catalogar como porfirinas (clorofilas) que toman tonalidades de verde, los carotenoides (caroteno, luteína, licopeno) toman color rojo, naranja o amarillo, las antocianinas toman colores desde rojo hasta azul, siendo particularmente notables en los pétalos de las flores.
Figura 4.2: El color púrpura de hojas y flores de la especie Tradescantia zebrina se debe a la presencia de antocianinas en las vacuolas. Fuente.
Actividad 4.1
4.1 Investigue las características químicas, su localización en las estructuras de las plantas, sus funciones y ejemplos de los tres principales grupos de metabolitos secundarios e incluya la información en la siguiente tabla:
| Metabolito secundario | Alcaloides | Fenoles | Terpenoides |
|---|---|---|---|
| Características químicas | |||
| Localización en la planta | |||
| Función | |||
| Ejemplos |
4.2 En un esquema realizado por usted mismo explique el mecanismo de la cromatografía en papel.
4.3 Materiales
Instrumentos y sustancias
- Equipo de disección
- Mortero y mazo
- Vaso, taza u otro recipiente
- Papel filtro, colador o trozo de tela
- Alcohol etílico 70%
- Hojas de papel blanco
Material vegetal
- Hojas frescas de espinaca (Spinacia oleracea) u otras hojas frescas
- Hojas variegadas (hojas con diferentes colores) frescas
- Pétalos o brácteas coloridas de flores
4.4 Método
Este procedimiento debe realizarlo para las hojas verdes, hojas variegadas y pétalos de flores por separado.
Tome varias hojas o pétalos, lávelos y retire las venas principales en caso de presentarlas. Corte la hoja en trozos pequeños y deposítelos en un mortero para macerar. Dependiendo de la cantidad de material vegetal agregue una a tres cucharaditas (1 a 4 ml) de alcohol y macere hasta obtener un extracto acuoso. Filtre el extracto y consérvelo.
Tome el papel blanco y corte tiras de 10 cm de largo por 3 cm de ancho, mínimo dos por cada extracto y en una de las dos trace una línea paralela a 1.5 cm de uno de los extremos utilizando un lápiz (no usar bolígrafo o marcador de tinta). Con un gotero o pincel pequeño coloque un poco del extracto sobre la tira de papel, encima de la marca realizada con lápiz. Espere a que se seque y aplique una segunda capa del extracto. Doble el papel longitudinalmente por el centro para que se pueda sostener por sí solo.
Figura 4.3: Papel preparado para la cromatografía.
En un recipiente vierta alcohol hasta tener una profundidad no mayor a 1 cm, luego coloque el papel con la muestra de extracto hacia abajo sin que el extracto toque el alcohol. En el recipiente con el extracto coloque el papel de cromatografía en blanco. Espere de una a dos horas hasta que el alcohol haya llegado al extremo superior del papel. Retire el papel de los recipientes y espere a que se sequen para realizar las observaciones.
Figura 4.4: Montaje para la cromatografía.
Observe las bandas de colores en los dos papeles utilizados. En el papel blanco se verán bandas muy cercanas unas de otras mientras que en el papel con la muestra se observarán bandas más diferenciadas pero muy tenues. Identifique los pigmentos según el color y la posición sobre el papel de cromatografía. Tome fotografías de los resultados de las corridas cromatográficas indicando los pigmentos identificados.
4.5 Actividades complementarias
4.3 Diseñe una infografía que explique las características químicas, localización en las plantas y función de los pigmentos vegetales.
4.4 ¿Qué otros métodos de cromatografía existen y cuál es su importancia en la biología?