La fotosíntesis es el proceso mediante el cual los organismos convierten la energía lumínica en energía química utilizable. La capacidad de una planta para realizar este proceso depende directamente de los pigmentos fotosintéticos presentes en sus hojas, ya que el color de estos determina qué longitudes de onda de luz pueden absorber y cuáles reflejan.
Fundamentos de la cromatografía
La cromatografía es una técnica de separación física basada en la diferencia de afinidad de los componentes de una mezcla por dos fases inmiscibles: una fase móvil (solvente) y una fase estacionaria (soporte sólido). Las moléculas con mayor afinidad por la fase móvil se desplazan más rápido y a mayor distancia a lo largo del soporte.
En el caso de los pigmentos vegetales, esta técnica permite separar las clorofilas y los carotenoides, que normalmente se encuentran enmascarados por el predominio del color verde.
Pigmentos en las hojas de espinaca
Las hojas de espinaca contienen una mezcla compleja de pigmentos con distintas propiedades estructurales y funciones:
- Clorofila a: El pigmento más abundante, responsable principal de la captura de energía lumínica.
- Clorofila b: Pigmento accesorio que transfiere energía a la clorofila a; su estructura es muy similar a esta.
- Carotenos: Pigmentos de color naranja/amarillo esenciales para la captación de luz y protección ante radiación UV.
- Xantofilas: Derivados oxidados de los carotenos, de color amarillo, que suelen estar presentes en menor proporción.
Procedimiento experimental
Preparación de la muestra
- Macerar hojas frescas (como la espinaca) en un mortero con un poco de arena para romper el tejido celular y añadir un solvente de extracción.
- Obtener una papilla concentrada de pigmentos.
Cromatografía en capa fina (TLC)
- Preparar una tira de TLC marcando una línea con lápiz a 2 cm de la base. Evitar tocar la superficie con las manos para no contaminarla con aceites.
- Depositar el extracto mediante un tubo capilar en el centro de la línea, buscando la máxima concentración.
- Colocar la tira en un tubo de ensayo con 1 cm de solvente, asegurando que el nivel del líquido quede por debajo de la línea marcada.
Cálculo de valores de Rf
El factor de retardo (Rf) es un valor cuantitativo que permite identificar los compuestos. Se calcula mediante la fórmula:
Rf = (Distancia recorrida por el pigmento) / (Distancia recorrida por el solvente)
Interpretación de resultados
La separación ocurre debido a la polaridad. En sistemas con solventes no polares:
| Tipo de compuesto | Comportamiento en solvente no polar | Resultado en la tira |
|---|---|---|
| No polares (ej. carotenos) | Alta afinidad por el solvente | Valores de Rf altos (llegan más lejos) |
| Polares (ej. clorofilas) | Baja afinidad por el solvente | Valores de Rf bajos (quedan cerca de la base) |
Los pigmentos con mayor carga residual (más polares) interaccionan menos con un solvente no polar, lo que provoca que su desplazamiento sea menor. Por el contrario, un valor alto de Rf indica una naturaleza más hidrófoba o no polar del pigmento analizado.