Pigmentos Fotosintéticos

En las plantas, la luz destinada a impulsar el proceso fotosintético es absorbida por dos tipos de pigmentos: clorofilas y carotenoides, que son moléculas cromóforas sensibles a la radiación luminosa y genéricamente llamadas pigmentos fotosintéticos.

Estos pigmentos no están libres en el aparato fotosintético, sino que se encuentran engarzados dentro de las proteínas fotosintéticas formando los complejos pigmento-proteína. La asociación de estos pigmentos con polipéptidos es de tipo no covalente, por lo que al desnaturalizarse la proteína, se liberan los pigmentos.

El pigmento más importante es la clorofila, ya que es la biomolécula cromófora que interviene más directamente en el proceso de absorción y conversión de la energía luminosa. Existen distintos tipos de clorofilas, pero todos se caracterizan por tener un anillo tetrapirrólico cíclico, tipo porfirina con un catión metálico de magnesio ligado en el centro del anillo. Debido a esta estructura molecular, las clorofilas son capaces de absorber la radiación luminosa en la zona del azul y también en la zona del rojo; por ello son de color verde.

En vegetales, existen dos tipos de clorofilas diferentes, la clorofila a y la clorofila b. Habitualmente, todas las clorofilas están asociadas de modo no covalente a los polipéptidos constitutivos de las antenas. La principal función de las clorofilas es la absorción de luz en dichas antenas.

Los carotenoides son compuestos de cuarenta átomos de carbono (C40) que tienen una estructura principal lineal con grupos metilo laterales a cada 4 carbonos. Biosintéticamente, son derivados de la fusión de ocho unidades de isopreno (molécula de 5C).

Los carotenoides con algún grupo oxigenado se denominan xantofilas, mientras que los hidrocarburos son oxígeno son los carotenos. Los principales carotenoides presentes en todo cloroplasto vegetal son α-caroteno, β-caroteno y 5 xantofilas: luteína, violaxantina, anteraxantina, Zeaxantina y neoxantina.

Los carotenos son más abundantes, en general, en los centros de reacción de los Fotosistemas y las xantofilas son más abundantes en las antenas. La función fotosintética principal de los carotenoides es proteger al aparato fotosensible mediante mecanismos de disipación y extinción de energía. De modo secundario, también tienen la función de ser antenas alternativas, sobre todo en el espectro de luz entre 450 y 500 nm, en el cual las clorofilas absorben poco. Por absorber en esta zona del espectro, que corresponde a la luz azul-verde, los carotenoides de los cloroplastos son de colores amarillos y anaranjados.

C. Las clorofilas y los carotenoides son pigmentos que por su estructura molecular absorben muy eficazmente la luz.

Tanto las clorofilas como carotenoides poseen en su estructura sistemas de dobles enlaces conjugados que se extienden por gran parte de la molécula. La presencia de estos sistemas conjugados es lo que confiere a esos pigmentos su capacidad para absorber luz visible.

D. Las hojas son el órgano vegetal especializado en realizar la fotosíntesis.

La fotosíntesis en plantas superiores tiene lugar en tejidos fotosintéticos que se agrupan en su mayoría en órganos especializados. Estos órganos son las hojas. La luz solar es una radiación que se dispersa en toda la atmósfera terrestre; para aprovecharla al máximo, de ahí la gran superficie foliar que suelen tener los vegetales.

Las hojas son también, por esta razón, generalmente planas, como pequeños paneles solares que se pueden orientar a los rayos solares para tratar de absorber de modo óptimo toda la luz que necesitan.

...