jueves, 8 de diciembre de 2016

La química de los colores del otoño


Con la llegada del otoño empezamos a observar cambios en el paisaje, no solo en la temperatura y en las horas de sol sino también que las plantas empiezan a prepararse para el invierno y quizás lo más notorio sea el cambio de color de las hojas, ¿te has preguntado alguna vez por qué cambian de color? Aquí  encontrarás la química que hay en ese cambio de coloración de verde a amarillo, naranja, rojo y por último marrón.





Primero vamos a hablar de donde provienen estos colores,  principalmente se basa en los enlaces que contienen los compuestos responsables del color que pueden ser simples, cuando hay un par compartido de electrones entre átomos adyacentes o dobles.

 El color que causa moléculas en las hojas en otoño contiene dobles y simples enlaces alternados y esto se conoce como la conjugación. Dependiendo de la conjugación que tenga la molécula podrá absorber diferentes longitudes de onda en el espectro visible.


Los compuesto responsables de la coloración de las hojas son:

Clorofila:

La clorofila es el compuesto químico responsable de coloración habitual, verde en las hojas .

Está contenido dentro de cloroplastos en las células de las hojas, y es un componente esencial del proceso de fotosíntesis la cual es la vía para conseguir energía del sol a través del dióxido de carbono. 
La clorofila absorbe la luz roja y azul de la luz del sol que incide sobre las hojas y refleja el color verde. 

 Para la producción de clorofila, las hojas requieren temperaturas altas y luz del sol (altas temperaturas hacen también que la clorofila presente este descomponiéndose y regenerándose continuamente en la hoja) - como el otoño se acerca, la cantidad de luz disminuye, y así la producción de clorofila reduce la marcha, y la clorofila existente se disminuye. 

Como consecuencia de esto otras compuestos presentes en la hoja hacen aparición y notamos diferente coloración.

Degradación: El color verde de las hojas se debe a las clorofilas a (verde azulado) y clorofilas b (verde amarillento) que se encuentran en relación 3:1 Por eliminación del Mg las clorofilas se transforman en feofitinas a y b que son de color oliva parduzco. 

La sustitución del ión Mg2+por Fe2+ y Sn2+da lugar a la formación de productos pardo-grisáseos. Se comprueba que el calentamiento a temperaturas elevadas y tiempos cortos mantienen mejor el color que tiempos largos y temperaturas bajas.



Carotenoides y flavonoides:

Estos son dos grandes familias de compuesto químicos y ambos están presentes en la hoja
junto con la clorofila , pero que normalmente durante los meses de verano no podemos
apreciar su color debido a los altos niveles de clorofila existentes ya que los enmascara. 

Como la clorofila se degrada y desaparece en otoño, sus colores se hacen más perceptibles, los flavonoides darán coloración mas amarillenta y carotenoides mas anaranjada.

 Hay que decir que estos compuestos también se degradan con la llegada del otoño pero lo que ocurre es que es un proceso más lento que el proceso de degradación de las clorofila y por tanto sus colores son perceptibles.

 Algunos de los compuestos presentes son β-caroteno ,licopeno y luteínaDentro de los carotenoides también encontramos las xantófilas son compuestos pigmentados que se encuentran de forma natural en muchas plantas y presentan también acción fotosintética. 

Estos pigmentos, más resistentes a la oxidación que las clorofilas, proporcionan a las hojas secas sus tonos amarillentos y parduzcos.



Antocianinas:

Los antocianinas presentes en las vacuolas son también un miembro de la clase flavonoide de compuestos. 

A diferencia de carotenoides, los antocianos no están presentes en las hojas durante todo el año además son solubles en agua no como los carotenoides que están asociadas a proteínas dentro de los cloroplastos. 

Como los días cada vez tienen menos horas de luz y por tanto se oscurecen, su síntesis se inicia por la concentración de azúcar que aumenta en las hojas, combinada con la luz del sol.

 Su papel exacto en la hoja todavía no es seguro pero hubo alguna sugerencia de que ellos pueden realizar una especie de papel protector contra rayos ultravioleta o atrayente de insectos polinizadores y por su propiedad antioxidante evita la aparición de radicales libre, y son los que nos dan coloración rojiza. 

En otoño, cuando la clorofila se descompone, los flavonoides incoloros se ven privados del átomo de oxígeno unido a su anillo central, lo que los convierte en antocianinas, dando colores brillantes.

 Esta transformación química que consiste sólo en la pérdida de un átomo de oxígeno es la responsable de nuestra percepción de los colores del otoño. Las antocianinas que aparecen en el otoño probablemente son las que protegen a las hojas del efecto de los rayos UV del Sol.





Referencias:

Imagenes: 
(1) http://www.arbolesymedioambiente.es/otono.html  (28/9/16)
Texto:


Hecho por:
Sara Calero Cantador
María del Valle Mata Mata

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