Fotosíntesis
BIOL 3101 UPRRP
Objetivos
1. Definir, explicar y aplicar principios de pigmentos fotosintéticos ,
espectro de absorción y cromatografía en base a observaciones
y evaluación de evidencia experimental.
2. Proponer una hipótesis y hacer predicciones basadas en las
mismas sobre la separación de pigmentos y espectro de
absorción de la planta de espinaca con diferentes
composiciones de pigmentos.
3. Diseñar y ejecutar experimentos para corroborar hipótesis.
Fotosíntesis
•Transformación de energía
solar (luz) a energía química.
•Uno de los procesos con
mayor eficiencia energética
conocidos.
•Produce la mayoría de los
componentes necesarios
para sustentar la vida en la
Tierra.
Fotosíntesis
ocurre en:
plantas, algas, ciertos
protistas y algunas
bacterias.
¿Como se obtiene la energía?
Existen organismos que pueden crear su
fuente de energía y otros que necesitan de
otros organismos para obtener la energía.
• Autótrofos: crean su fuente de energía.
(También se les llama fotoautótrofos)
• Heterótrofos: obtienen su energía de
otros organismos. (consumidores)
• Casi todos los heterótrofos son
completamente dependientes de los
fotoautótrofos.
Fotosíntesis: es el proceso por el cual los
autótrofos crean su energía.
Reacciones de fotosíntesis
Flujo de energía y reciclaje de reactivos
en ecosistemas
• Los productos de
fotosíntesis son usados
en respiración celular.
Cloroplasto y la hoja
Cloroplasto:
• Organelo en donde se lleva
a cabo la fotosíntesis.
• se encuentra en grandes
cantidades en las células
del mesófilo.
Estomas - estructuras para
intercambio de gases y
perspiración. (stomata)
¿Dónde ocurre?
• Cloroplastos
– Organelos rodeados por doble membrana, separadas
por un espacio intermembranal.
• Membrana Tilacoides en el cloroplasto
– Un sistema interno de membranas en forma de sacos.
Aquí se
encuentra la clorofila.
• Estroma
– Fluido viscoso que rodea los tilacoides
Fotosíntesis
Absorción de luz en
cloroplastos
• La luz es reflejada, transmitida o
absorbida por la materia.
• La energía en forma de luz que emite el
sol es capturada por pigmentos en los
fotosistemas en las membranas
tilacoidales de los cloroplastos.
• Pigmento: Sustancia que absorbe y
transmite luz según su largo de onda.
Espectro electromagnético
• Es el rango completo de radiación
electromagnética, organizado por
frecuencia o longitud de onda.
• La luz se compone de partículas
llamadas fotones que viajan a
través de ondas.
• La energía de un fotón es
inversamente proporcional al largo
de onda.
• El ojo humano típico responde a
longitudes de onda de 380 a 750 nm.
Fotosíntesis
Espectro electromagnético
Pigmentos fotosintéticos
• Existen varios pigmentos envueltos
en el proceso de fotosíntesis que
absorben luz y excitan los e-.
• Clorofila – pigmento verde que
absorbe mayormente en largos de
onda violetas, azules y rojos.
Pigmentos accesorios
Clorofila es el pigmento principal
pero existen otros como:
•Carotenos
•Xantofilas
•Antocianinas
•Ficoeritrinas
•Ficocianinas
•Betalaínas
• La diferencia en los largos de onda a los cuales absorben
estos distintos pigmentos, le brinda a los cloroplastos un
mayor rango para absorber la energía solar.
Pigmentos
Cromatografía de papel
• Cromatografía – conjunto de técnicas para
la separación de muestras según sus
caracteristicas físicas.
• Fase estacionaria (FE) – componente que
estará contenido y permanecerá fija en un
espacio determinado. Puede ser sólida o
líquida. [papel de cromatografía]
• Fase móvil (FM) – compuesto químico, o
una mezcla sencilla de compuestos
químicos: [10% acetona en petrolium ether]
• debe fluir (moverse) a través de la fase
estacionaria.
• También arrastrará a la muestra obligándola a
atravesar la FE. Puede ser líquida o gaseosa.
Espectrofotómetro
• Instrumento utilizado para medir la
absorbancia o transmitancia de luz
por una muestra en diferentes largos
de onda.
• Funciona emitiendo luz a través de
la muestra y midiendo la cantidad de
luz absorbida por ésta.
• Genera un espectro de absorción
demostrando cómo la muestra
interactúa con la luz en función de la
longitud de onda.
• Permite analizar la concentración de
sustancias en la muestra, entre otras
aplicaciones.
Para hoy:
• Separación de pigmentos fotosintéticos en la hoja de espinaca por cromatografía de papel.
Procedimiento: Cromatografía
(Usaremos uno para
calcular el Rf y otro
para el análisis con el
espectrofotómetro)
Fotosíntesis
Actividad #1 // Procedimiento
• Con una regla, mida desde un extremo del papel 2.0cm y en ese punto
haga una línea horizontal CON LAPIZ.
• En el centro de la línea colocar 5 (o las que se le iniquen) gotas del
pigmento.
• IMPORTANTE: Espere 30 segundos antes de aplicar la otra gota, o hasta
que esté seca.
• Colocar 1.0mL (aprox) de acetona 10% en la cámara cromatográfica.
Fotosíntesis
Actividad #1 // Procedimiento
• Colocar papel en cámara cromatográfica, con el pigmento hacia abajo.
• El disolvente NO PUEDE tocar el pigmento.
• Sellar cámara y esperar que el solvente migre por 10 minutos.
• Sacar de la cámara y tomar medida hasta dónde llegó el solvente.
Fotosíntesis
Actividad #1 // Factor de retención (Rf)
Cálcular el RF
• Compare los valores de Rf para cada pigmento y
explique los datos. Luego compare con los valores
de sus compañeros.
• Razón de flujo (RF) – migración de un pigmento
con respecto a la migración del disolvente, está
expresada como una constante. Se calcula con la
siguiente formula:
𝑅𝑓 =
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜
𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
Experimento#1: Aislamiento de pigmentos fotosintéticos
24
Papel de cromatografía
25
Experimento#1: Aislamiento de
pigmentos fotosintéticos
RF= Relación de Frentes (Factor de Retención) =
permite saber qué tan rápido se mueve el soluto
en el sistema cromatográfico. Depende del
solvente y soporte utilizado.
26
¿Para qué sirve determinar el valor RF
?
• Nos permite asegurar la ausencia de un analito en una muestra, pero
por sí sólo NO puede garantizar la presencia del analito (necesita ser
comparado con otro analito).
• Herramienta útil en los análisis para el control del uso de compuestos
no permitidos.
• Ejemplos de aplicación de este concepto: detectar la presencia de
pesticidas en frutas y verduras;
• Detectar la presencia de algún metal pesado en pinturas para maderas
• Detectar algún compuesto que revele adulteración de un producto.
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Procedimiento: Medidas en el
espectrofotómetro
Disolver pigmentos en
acetona y tomar medidas de
absorbancia a diferentes
largos de onda usando el
espectrofotómetro.
Luego generar el espectro de
absorción de cada pigmento
con los datos

Photosynthesis presentation for med students

  • 1.
  • 2.
    Objetivos 1. Definir, explicary aplicar principios de pigmentos fotosintéticos , espectro de absorción y cromatografía en base a observaciones y evaluación de evidencia experimental. 2. Proponer una hipótesis y hacer predicciones basadas en las mismas sobre la separación de pigmentos y espectro de absorción de la planta de espinaca con diferentes composiciones de pigmentos. 3. Diseñar y ejecutar experimentos para corroborar hipótesis.
  • 3.
    Fotosíntesis •Transformación de energía solar(luz) a energía química. •Uno de los procesos con mayor eficiencia energética conocidos. •Produce la mayoría de los componentes necesarios para sustentar la vida en la Tierra.
  • 4.
    Fotosíntesis ocurre en: plantas, algas,ciertos protistas y algunas bacterias.
  • 5.
    ¿Como se obtienela energía? Existen organismos que pueden crear su fuente de energía y otros que necesitan de otros organismos para obtener la energía. • Autótrofos: crean su fuente de energía. (También se les llama fotoautótrofos) • Heterótrofos: obtienen su energía de otros organismos. (consumidores) • Casi todos los heterótrofos son completamente dependientes de los fotoautótrofos. Fotosíntesis: es el proceso por el cual los autótrofos crean su energía.
  • 6.
  • 7.
    Flujo de energíay reciclaje de reactivos en ecosistemas • Los productos de fotosíntesis son usados en respiración celular.
  • 8.
    Cloroplasto y lahoja Cloroplasto: • Organelo en donde se lleva a cabo la fotosíntesis. • se encuentra en grandes cantidades en las células del mesófilo. Estomas - estructuras para intercambio de gases y perspiración. (stomata)
  • 9.
    ¿Dónde ocurre? • Cloroplastos –Organelos rodeados por doble membrana, separadas por un espacio intermembranal. • Membrana Tilacoides en el cloroplasto – Un sistema interno de membranas en forma de sacos. Aquí se encuentra la clorofila. • Estroma – Fluido viscoso que rodea los tilacoides Fotosíntesis
  • 10.
    Absorción de luzen cloroplastos • La luz es reflejada, transmitida o absorbida por la materia. • La energía en forma de luz que emite el sol es capturada por pigmentos en los fotosistemas en las membranas tilacoidales de los cloroplastos. • Pigmento: Sustancia que absorbe y transmite luz según su largo de onda.
  • 11.
    Espectro electromagnético • Esel rango completo de radiación electromagnética, organizado por frecuencia o longitud de onda. • La luz se compone de partículas llamadas fotones que viajan a través de ondas. • La energía de un fotón es inversamente proporcional al largo de onda. • El ojo humano típico responde a longitudes de onda de 380 a 750 nm.
  • 12.
  • 13.
    Pigmentos fotosintéticos • Existenvarios pigmentos envueltos en el proceso de fotosíntesis que absorben luz y excitan los e-. • Clorofila – pigmento verde que absorbe mayormente en largos de onda violetas, azules y rojos.
  • 14.
    Pigmentos accesorios Clorofila esel pigmento principal pero existen otros como: •Carotenos •Xantofilas •Antocianinas •Ficoeritrinas •Ficocianinas •Betalaínas • La diferencia en los largos de onda a los cuales absorben estos distintos pigmentos, le brinda a los cloroplastos un mayor rango para absorber la energía solar.
  • 15.
  • 16.
    Cromatografía de papel •Cromatografía – conjunto de técnicas para la separación de muestras según sus caracteristicas físicas. • Fase estacionaria (FE) – componente que estará contenido y permanecerá fija en un espacio determinado. Puede ser sólida o líquida. [papel de cromatografía] • Fase móvil (FM) – compuesto químico, o una mezcla sencilla de compuestos químicos: [10% acetona en petrolium ether] • debe fluir (moverse) a través de la fase estacionaria. • También arrastrará a la muestra obligándola a atravesar la FE. Puede ser líquida o gaseosa.
  • 17.
    Espectrofotómetro • Instrumento utilizadopara medir la absorbancia o transmitancia de luz por una muestra en diferentes largos de onda. • Funciona emitiendo luz a través de la muestra y midiendo la cantidad de luz absorbida por ésta. • Genera un espectro de absorción demostrando cómo la muestra interactúa con la luz en función de la longitud de onda. • Permite analizar la concentración de sustancias en la muestra, entre otras aplicaciones.
  • 18.
    Para hoy: • Separaciónde pigmentos fotosintéticos en la hoja de espinaca por cromatografía de papel.
  • 19.
    Procedimiento: Cromatografía (Usaremos unopara calcular el Rf y otro para el análisis con el espectrofotómetro)
  • 20.
    Fotosíntesis Actividad #1 //Procedimiento • Con una regla, mida desde un extremo del papel 2.0cm y en ese punto haga una línea horizontal CON LAPIZ. • En el centro de la línea colocar 5 (o las que se le iniquen) gotas del pigmento. • IMPORTANTE: Espere 30 segundos antes de aplicar la otra gota, o hasta que esté seca. • Colocar 1.0mL (aprox) de acetona 10% en la cámara cromatográfica.
  • 21.
    Fotosíntesis Actividad #1 //Procedimiento • Colocar papel en cámara cromatográfica, con el pigmento hacia abajo. • El disolvente NO PUEDE tocar el pigmento. • Sellar cámara y esperar que el solvente migre por 10 minutos. • Sacar de la cámara y tomar medida hasta dónde llegó el solvente.
  • 22.
    Fotosíntesis Actividad #1 //Factor de retención (Rf)
  • 23.
    Cálcular el RF •Compare los valores de Rf para cada pigmento y explique los datos. Luego compare con los valores de sus compañeros. • Razón de flujo (RF) – migración de un pigmento con respecto a la migración del disolvente, está expresada como una constante. Se calcula con la siguiente formula: 𝑅𝑓 = 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑔𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
  • 24.
    Experimento#1: Aislamiento depigmentos fotosintéticos 24
  • 25.
  • 26.
    Experimento#1: Aislamiento de pigmentosfotosintéticos RF= Relación de Frentes (Factor de Retención) = permite saber qué tan rápido se mueve el soluto en el sistema cromatográfico. Depende del solvente y soporte utilizado. 26
  • 27.
    ¿Para qué sirvedeterminar el valor RF ? • Nos permite asegurar la ausencia de un analito en una muestra, pero por sí sólo NO puede garantizar la presencia del analito (necesita ser comparado con otro analito). • Herramienta útil en los análisis para el control del uso de compuestos no permitidos. • Ejemplos de aplicación de este concepto: detectar la presencia de pesticidas en frutas y verduras; • Detectar la presencia de algún metal pesado en pinturas para maderas • Detectar algún compuesto que revele adulteración de un producto. 27
  • 28.
    Procedimiento: Medidas enel espectrofotómetro Disolver pigmentos en acetona y tomar medidas de absorbancia a diferentes largos de onda usando el espectrofotómetro. Luego generar el espectro de absorción de cada pigmento con los datos