El propósito del experimento es determinar los tipos específicos de pigmentos que se encuentran en una hoja de remolacha y en una hoja de espinaca mediante el uso de cromatografía en papel y dos solventes: un solvente soluble en agua y un solvente soluble en lípidos.
Si hay presente un disolvente soluble en agua, entonces sólo habrá movimiento de los pigmentos solubles en agua hacia el papel de cromatografía. Esto sucede porque a medida que el agua sube por el papel, los enlaces de los pigmentos solubles en agua se sienten atraídos por las moléculas de agua debido a las fuerzas dipolo-dipolo.
A través de la acción capilar, estos pigmentos viajarán por el papel hasta que los enlaces entre el agua y el pigmento se vuelvan tan débiles que el pigmento debe romper la atracción y dejarse impreso a cierta altura en el papel. Por otro lado, los pigmentos solubles en lípidos no se mueven debido a la falta de polaridad de las moléculas. Por lo tanto, permanecerán en el área concentrada a menos que esté presente un solvente soluble en lípidos.
Si este disolvente soluble en lípidos está presente, a diferencia del disolvente soluble en agua, entonces los pigmentos solubles en lípidos subirán por el papel de cromatografía en lugar de los pigmentos solubles en agua. La misma idea sucederá. Los pigmentos solubles en lípidos viajarán por el papel hasta que sus enlaces entre el agua sean tan débiles que deben dejar de seguir el movimiento del disolvente y colocarse a una cierta altura por encima del punto concentrado original.
La espinaca tendrá principalmente clorofila A y B porque la hoja es completamente verde, en comparación con la hoja de remolacha, que consta de un tono rojo y verde, lo que demuestra que hay otros pigmentos presentes en esta hoja.
Caroteno (color amarillo anaranjado)Rf = Distancia recorrida por el pigmento = 9,0 cm = 0,9375 Distancia recorrida por el disolvente 9,6 cmXantofilas (amarillo claro):Rf = Distancia recorrida por el pigmento = 5,7 cm = 0,59375 Distancia recorrida por el disolvente 9,6 cmClorofila A (azul verde):Rf = Distancia recorrida por el pigmento = 3,7 cm = 0,385416 Distancia recorrida por el disolvente 9,6 cmClorofila B (amarillo verde):Rf = Distancia recorrida por el pigmento = 2,5 cm = 0,260416 Distancia recorrida por el disolvente 9,6 cmantocianina (rojo):Rf = Distancia recorrida por el pigmento = 0,6 cm = 0,0625 Distancia recorrida por el disolvente 9,6 cm
- En el ensayo de hoja de remolacha/acetona con éter de petróleo, el caroteno viajó más rápido porque desplazó la mayor distancia en un período de tiempo.
- En el ensayo de hoja de remolacha/acetona con éter de petróleo, el pigmento caroteno viajó más lejos con un desplazamiento de 9,0 cm.
- La clorofila a y b son dos tipos comunes de clorofila que se encuentran en la membrana tilacoide en varias unidades fotosintéticas. Ambos tienen un propósito similar: atrapar la luz para finalmente convertirla en energía. Las moléculas hacen esto absorbiendo longitudes de onda específicas de rayos de luz (luz roja y azul violeta) que excitan los electrones contenidos dentro de los dobles enlaces del anillo de porfirina de la molécula de clorofila.
- La clorofila b pasa sus electrones salientes a la clorofila a, que a su vez pasa sus electrones excitados a otras moléculas, que almacenan la energía como energía potencial química. Este es el paso básico de la fotosíntesis. La clorofila b es un pigmento accesorio, lo que significa que siempre pasa sus electrones excitados a la clorofila a. La clorofila a es el principal absorbente, lo que significa que sólo ella puede pasar los electrones excitados a otras moléculas.
- Las hojas aparecen verdes porque la clorofila absorbe muy mal las longitudes de onda verdes, por lo que refleja mejor la luz verde. Debido a que las hojas son muy ricas en cloroplastos que contienen clorofila para la fotosíntesis (la fotosíntesis ocurre principalmente en las hojas), reflejan muchas longitudes de onda de luz verde, que nuestros ojos interpretan como el color verde.
- A medida que llega el otoño, también llegan los días más cortos. Esto da como resultado menos luz durante el día para que la planta realice la fotosíntesis. Aquí es donde las hojas de la planta comienzan a cambiar de color. Esto permite que los pigmentos accesorios (caroteno, xantofila) se hagan cargo del proceso de captura de luz porque pueden atrapar diferentes longitudes de onda de luz.
- La capacidad combinada de captura de los pigmentos accesorios y los pigmentos regulares (clorofila A y B) permite una mayor absorción combinada de luz porque hay más pigmentos que atrapan un mayor rango de luz del espectro de luz visible. Esto da como resultado que la planta pueda realizar más fotosíntesis porque se absorben más fotones de luz, lo que resultará en la formación de más glucosa que finalmente se almacenará como energía potencial (en forma de azúcares) durante los meses de invierno, cuando la fotosíntesis no funciona. No ocurre.
- La cromatografía en papel es un proceso en el que se separan pigmentos, a partir de una solución concentrada inicial, mediante el proceso de acción capilar. Se coloca un disolvente en el fondo del papel. A medida que la solución sube por el papel, los pigmentos solubles viajarán con el solvente hasta que los enlaces entre el solvente y el pigmento se vuelven tan débiles que debe romper la atracción e imprimirse a cierta altura en el papel.
- Algunos factores que afectan la cromatografía en papel son:
Solvente: El disolvente es un factor importante que influye en el resultado del experimento. Cierto disolvente sólo atraerá ciertos pigmentos al papel. Por ejemplo, este experimento utilizó disolventes solubles en agua y lípidos. Esto significa que cuando uno de estos solventes está presente en el ensayo, solo ese tipo de pigmento viajará con el movimiento del solvente (solvente soluble en lípidos con pigmento soluble en lípidos y solvente soluble en agua con pigmento soluble en agua).
La hoja de remolacha contenía más pigmentos en comparación con la hoja de espinaca. Esto podría deberse a que la remolacha tiene una raíz donde almacena almidón. Esto requeriría que se sometiera a la fotosíntesis más veces para poder crear más glucosa para almacenar.
El mayor número de pigmentos accesorios permite captar una gama más amplia de luz y convertirla en energía (excitación de electrones en la clorofila) para el proceso fotosintético. En comparación con la hoja de espinaca, esta planta no tiene una “unidad” de almacenamiento masiva en la base de la planta. Por lo tanto, no necesita someterse a una fotosíntesis tan rigurosa, por lo que no requiere tantos pigmentos accesorios.
Se realizó el experimento y se comprobó que:
Las hojas de remolacha contienen: Caroteno, Xantofilas, Clorofila A y B, y Antocianina como pigmento en la hoja.
Las hojas de espinaca contienen: Clorofila A y B.
Esto se demostró cuando se realizó la cromatografía en papel, las pruebas con hojas de remolacha tenían muchos pigmentos de diferentes colores sobre el papel, en comparación con la hoja de espinaca, solo un pigmento verde, lo que representaba que solo estaba presente clorofila.