Pigmentos

TRABAJO FINAL

FISIOLOGÍA VEGETAL

PIGMENTOS EN PLANTAS

Sergio campos

Dra. Damaris Leopoldina Ojeda Barrios

Revisores:

• Gustavo López

• GRACIELA AVILA QUEZAD

• TERESITA RUIZ ANCHONDO 

ÍNDICE

Introducción_________________________________3

Xantofilas ___________________________________4

Zeaxantina___________________________________5

Luteína______________________________________5

Beta-criptoxantina______________________________6

Violaxantina __________________________________6

Carotenoides_________________________________7

B-caroteno ___________________________________9

Licopeno _____________________________________10

Capsantina ___________________________________11

Clorofila_____________________________________12

Distribución global______________________________12

Estructura_____________________________________12

Alteraciones de la clorofila________________________13

Fitocromo____________________________________15

Estructura_____________________________________16

Mecanismos de acción___________________________17

Localización___________________________________17

Acciones biológicas_____________________________17

Conclusión___________________________________18

Bibliografía___________________________________19

INTRODUCCIÓN

El término 'pigmento' es utilizado para describir una molécula que absorbe luz y presenta un color. Las plantas contienen una gran variedad de pigmentos que dan lugar a los colores que en ellas observamos. Obviamente, las flores y los frutos contienen muchas moléculas orgánicas que absorben luz. Las hojas, tallos, y raíces también contienen muchos pigmentos, que incluyen las antocianinas, flavonoides, flavinas, quinonas y citocromos. Sin embargo, ninguno de éstos debe ser considerado como un pigmento fotosintético. Los pigmentos fotosintéticos son los únicos que tienen la capacidad de absorber la energía de la luz solar y hacerla disponible para el aparato fotosintético. En las plantas terrestres hay dos clases de pigmentos fotosintéticos: las clorofilas y los carotenoides.

La capacidad de las clorofilas y los carotenoides para absorber la luz del sol y utilizarla de manera efectiva está relacionada con su estructura molecular y su organización dentro de la célula. Hemos aprendido en una lección previa (La Interacción de la Luz con las Biomoléculas) que los pigmentos absorben la energía de los fotones a través de sus sistemas de enlaces dobles conjugados. Examine las estructuras de las moléculas de una clorofila y un carotenoide mostradas en las Figuras: Estructuras A y B. Observe los sistemas lineales de enlaces dobles conjugados de los carotenoides (luteina, en este ejemplo) y la estructura de zig-zag de los enlaces dobles en la molécula de clorofila. Estos sistemas de enlaces dobles conjugados son los que confieren a dichas moléculas la capacidad de absorber la energía de los fotones.

XANTOFILAS

Se conoce como xantofilas a los compuestos químicos pertenecientes al grupo de los carotenoides que poseen uno o más átomos de oxígeno en su estructura. Las xantofilas se encuentran de forma natural en muchas plantas, son compuestos pigmentados y presentan también acción fotosintética. Estos pigmentos, más resistentes a la oxidación que las clorofilas, proporcionan sus tonos amarillentos y parduscos a las hojas secas. Las xantofilas usualmente no tienen ninguna actividad como vitamina A. La criptoxantina es una excepción, ya que tiene una actividad como vitamina A algo superior a la mitad de la del beta-caroteno.

Entre los compuestos más importantes pertenecientes a las xantófilas se encuentra la luteína, que ha sido incorporada últimamente entre los complementos alimenticios.

• Flavoxantina

• Luteina

• Criptoxantina

• Rubixantina

• Violaxantina

• Rodoxantina

• Cantaxantina

• Zeaxantina

• Astaxantina

Luteina y Zeaxantina son abundantes en semillas y vegetales, pero también en larvas de algunos insectos.

Los alimentos ricos en luteina favorecen la máxima expresión del plumaje amarillo en el canario, especialmente en individuos genéticamente bien dotados.

Zeaxantina

La zeaxantina se encuentra bastante distribuida entre los vegetales, acompañando a otros carotenoides. Es el carotenoide típico del maíz, y de ahí procede su nombre, también se encuentra en la yema del huevo. También se encuentra en muchas bacterias.

Luteína

La luteína se encuentra en muchos vegetales, como las judías verdes, las espinacas o el brócoli, aunque su color está enmascarado por el de la clorofila. Junto con la zeaxantina, es el carotenoide responsable del color de la yema de huevo. Se utiliza precisamente para añadirla al pienso de pollos y gallinas, para colorear la piel, carne y huevos.

La luteína tienen dos grupos hidroxilo, pero en los alimentos (como los indicados anteriormente) se encuentra generalmente en forma no esterificada. En los pétalos de algunas flores, como el llamado “clavelón de la India”,Tagetes erecta (oriundo de Méjico, a pesar del nombre), en los que es muy abundante, se encuentra como mono o di ésteres de los ácidos palmítico o mirístico.

Beta-criptoxantina

La betacriptoxantina es el carotenoide predominante en las naranjas. También se encuentra presente en otras frutas de color amarillo o anaranjado, como la papaya o el melocotón, en el boniato y, acompañando a la zeaxantina, en algunas variedades de maíz. Este carotenoide tiene actividad como vitamina A, pero menos que el beta-caroteno.

Violaxantina

Se encuentra en determinadas algas, y en la Violeta tricolor. Se transforma a zeaxantina por catálisis con la enzima deepoxidasa de la violaxantina cuando la energía lumínica absorbida por las plantas supera la capacidad de fotosíntesis, dicha transformación se ha denominado el ciclo de las xantofilas; y cuya función sería la disipación térmica. Es un de los tres pigmentos tipo xantofila de la fotosíntesis junto luteína y neoxantina.

CAROTENOIDES

Los carotenoides son los responsables de la gran mayoría de los colores amarillos, anaranjados o rojos presentes en los alimentos vegetales, y también de los colores anaranjados de varios alimentos animales. Desde el punto de vista químico, pertenecen a la familia de los terpenos, es decir están formados por unidades de isopreno (ocho unidades, es decir, cuarenta átomos de carbono), y su biosíntesis se produce a partir de isopentenil pirofosfato. Esto produce sus rasgos estructurales más evidentes, la presencia de muchos dobles enlaces conjugados y de un buen número de ramificaciones de grupos metilo, situados en posiciones constantes. Se conocen alrededor de 600 compuestos de esta familia, que se dividen en dos tipos básicos: los carotenos, que son hidrocarburos, y las xantofilas, sus derivados oxigenados. A estos tipos hay que unir los apocarotenoides, de tamaño menor, formados por ruptura de los carotenoides típicos.

En los vegetales verdes se encuentran en los cloroplastos, formando parte del sistema de biosíntesis a partir de la energía de la luz, pero son mucho más abundantes, y visibles, coloreando algunas raíces, frutas y flores. Dada su ubicuidad en el reino vegetal, la biosíntesis total anual de carotenoides se ha estimado en unos 100 millones de toneladas. Los animales no pueden sintetizar sustancias de este tipo, pero si pueden transformar una en otra, aunque con bastantes limitaciones.

De los carotenoides conocidos, solamente alrededor del 10% tienen valor como vitamina A. Además del b caroteno, los más importantes entre ellos son el a caroteno y la b criptoxantina. La condición fundamental para que tengan actividad vitamínica es que tengan cerrado y sin oxidar al menos uno de los anillos de los extremos de la estructura. Consecuentemente, varios de los carotenoides más comunes, como el licopeno, zeaxantina y luteína no tienen valor como vitamina A, aunque son muy importantes como pigmentos, y pueden tener también actividad como antioxidantes. En general, las xantofilas producen color amarillo, mientras que los carotenoides son anaranjados o rojizos.

Los carotenoides pueden desempeñar un papel como antioxidantes en la protección del organismo frente a los radicales libres, aunque esta cuestión está todavía en discusión. Sí parece claro que la presencia en la dieta de alimentos con contenidos elevados de carotenoides tiene efectos preventivos frente a ciertas enfermedades, aunque los experimentos en los que se han utilizado suplementos han dado resultados contradictorios, en algunos casos incluso evidenciando efectos perjudiciales.

La presencia de gran número de dobles enlaces hace a a los carotenoides muy sensibles a la oxidación, especialmente en reacciones de fotooxidación con el oxígeno singlete. También se oxidan en presencia de lipoxigenasas, pero no de forma directa, sino por reacción con los hidroperóxidos. Las reacciones de oxidación dan lugar en todos los casos a la perdida de color. Generalmente, existe una gran dependencia entre la velocidad de oxidación

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