Clorofila

¿Cómo hace la clorofila que las hojas sean verdes?

Aunque la luz del sol parece amarilla, en realidad esluz blanca. La luz blanca es una mezcla de todas las longitudes de onda de la luz visible. Diferentes longitudes de onda corresponden a diferentes colores de luz. Por ejemplo, la luz con una longitud de onda de 600 nanómetros es naranja. Los objetos reflejan o absorben la luz según su color:

• Los objetos negros absorben todas las longitudes de onda

• Los objetos blancos reflejan todas las longitudes de onda

• Los objetosnaranjas sólo reflejan las longitudes de onda de la luz naranja

La clorofila no absorbe las longitudes de onda verdes de la luz solar (entre 495 y 570 nanómetros). Encambio, estas longitudes de onda sereflejan lejos de los pigmentos, por lo que las células parecen verdes. Sin embargo, los cloroplastos no se encuentran en todas las células vegetales. Sólo las partes verdes de la planta (como los tallos y las hojas) contienen cloroplastos dentro de sus células.

La clorofila no sólo se encuentra en las plantas terrestres. El fitoplancton son algas microscópicas que viven en océanos y lagos. Hacen la fotosíntesis, por lo que contienen cloroplastos y, por tanto, clorofila. Si hay una concentración muy alta de algas en una masa de agua, el agua puede parecer verde.

Figura 1 - Aunque puedan parecer bonitas, las floraciones de algas tienen consecuencias desastrosas para el ecosistema, e incluso pueden afectar a la salud humana, unsplash.com

Fórmula de la clorofila

Hay dos tipos diferentes de clorofila. Pero por ahora nos centraremos en la clorofila a. Es el tipo dominante de clorofila y un pigmento esencial que se encuentra en las plantas terrestres. Es necesario para que se produzca la fotosíntesis.

Durante la fotosíntesis, la clorofila A absorberá la energía solar y la convertirá en oxígeno y en una forma de energía utilizable por la planta y por los organismos que se alimentan de ella. Su fórmula es imprescindible para que este proceso funcione, ya que ayuda a transferir electrones durante la fotosíntesis. La fórmula de la clorofila A es

C₅₅H₇₂O₅N₄Mg

Estructura de la clorofila

Al igual que la fórmula es vital para la fotosíntesis, ¡la forma en que están organizados estos átomos y moléculas es igual de importante! Las moléculas de clorofila tienen una estructura en forma de renacuajo.

• La "cabeza" es un anillohidrófilo (amante del agua). Los anillos hidrófilos son el lugar de absorción de la energía luminosa. En el centro de la cabeza hay un único átomo de magnesio, que ayuda a definir la estructura como una molécula de clorofila.

• La "cola "es una larga cadena de carbonohidrófoba (repelente al agua), que ayuda a anclar la molécula a otras proteínas que se encuentran en la membrana de los cloroplastos.

• Las cadenas laterales hacen que cada tipo de molécula de clorofila sea único entre sí. Están unidas al anillo hidrófilo y ayudan a alterar el espectro de absorción de cada molécula de clorofila (véase la sección siguiente).

Tipos de clorofila

Hay dos tipos de clorofila: Laclorofila a y la clorofila b. Ambos tipos tienen unaestructura muy similar. De hecho, su única diferencia es el grupo que se encuentra en el tercer carbono de la cadena hidrofóbica. A pesar de la similitud de su estructura, la clorofila a y la b tienen propiedades y funciones diferentes. Estas diferencias se resumen en la tabla siguiente.

Función de la clorofila

Las plantas no se alimentan de otros organismos. Por tanto, tienen que fabricar su propio alimento utilizando la luz solar y sustancias químicas: la fotosíntesis. La función de la clorofila es la absorción de la luz solar, esencial para la fotosíntesis.

Fotosíntesis

Todas las reacciones requieren energía. Por tanto, las plantas necesitan un método de adquisición de energía para alimentar el proceso de fotosíntesis. La energía del sol está muy extendida y es ilimitada, por lo que las plantas utilizan sus pigmentos clorofílicos para absorber la energía luminosa. Una vez absorbida, la energía luminosa se transfiere a una molécula de almacenamiento de energía llamada ATP (trifosfato de adenosina).

• Las plantas utilizan la energía almacenada en el ATP para realizar la reacción de fotosíntesis.

  Ecuación verbal:

  dióxido de carbono + agua ⇾ glucosa + oxígeno

  Fórmula química:

  _6CO2 +6H2O ⇾ _C6H12O6 +_6O2

  • Dióxido de carbono: las plantas absorben dióxido de carbono del aire utilizando sus estomas.

  Losestomas son poros especializados utilizados para el intercambio de gases. Se encuentran en el envés de las hojas.

  • Agua : las plantas absorben el agua del suelo a través de las raíces.
  • Glucosa : la glucosa es una molécula de azúcar que se utiliza para el crecimiento y la reparación.
  • Oxígeno : la fotosíntesis produce moléculas de oxígeno como subproducto. Las plantas liberan oxígeno a la atmósfera a través de sus estomas.

  Un subproducto es un producto secundario no intencionado.

  Enresumen, lafotosíntesis consiste en que las plantas liberan oxígeno e ingieren dióxido de carbono. Este proceso presenta dos ventajas significativas para el ser humano:

  1. La producción de oxígeno. Los animales necesitan oxígeno para respirar, respirar y vivir. Sin la fotosíntesis, no podríamos sobrevivir.
  2. La eliminación de dióxido de carbono de la atmósfera. Este proceso reduce los efectos del cambio climático.

  ¿Puede el ser humano utilizar la clorofila?

  La clorofila es una buena fuente de vitaminas (incluidas las vitaminas A, C y K), minerales y antioxidantes.

  Los antioxid antes son moléculas que neutralizan los radicales libres de nuestro organismo.

  Los radicaleslibres son sustancias de desecho producidas por las células. Si no se controlan, pueden dañar otras células y afectar a las funciones de nuestro organismo.

  Debido a los posibles beneficios de la clorofila para la salud, algunas empresas han empezado a incorporarla a sus productos. Es posible comprar agua y suplementos de clorofila. Sin embargo, las pruebas científicas a su favor son limitadas.

  Clorofila - Puntos clave

  • La clorofila es un pigmento que absorbe y refleja longitudes de onda de luz específicas. Se encuentra en las membranas de los cloroplastos, orgánulos especiales diseñados para la fotosíntesis. La clorofila es lo que da a las plantas su tono verde.
  • La fórmula de la clorofila es C₅₅H₇₂O₅N₄Mg.
  • La clorofila tiene una estructura parecida a la de un renacuajo. La larga cadena de carbono es hidrófoba. El anillo hidrófilo es el lugar de absorción de la luz.
  • Hay dos tipos de clorofila: A y B. La clorofila A es el pigmento primario necesario para la fotosíntesis. La clorofila A puede absorber una mayor gama de longitudes de onda que la clorofila B.
  • La clorofila absorbe la energía luminosa. Las plantas utilizan esta energía para la fotosíntesis.

  ---

  ^{1. Andrew Latham, ¿Cómo almacenan energía las plantas durante la fotosíntesis?, Sciencing, 2018}

  ^{2. Anne Marie Helmenstine, El espectro visible: Longitudes de onda y colores, ThoughtCo, 2020}

^{3. CGP, Guía de revisión de Biología de nivel A de AQA, 2015}

^{4. Kim Rutledge, Zona muerta, National Geographic, 2022}

^{5. Lorin Martin, ¿Cuáles son las funciones de la clorofila A y B?, Sciencing, 2019}

^{6. National Geographic Society, Clorofila, 2022}

^{7. Noma Nazish, ¿El agua con clorofila merece la pena? Esto es lo que dicen los expertos, Forbes , 2019}

^{8. Tibi Puiu, Lo que da color a las cosas: la física que hay detrás, ZME Science}, 2019

^{9. The Woodland Trust, Cómo luchan los árboles contra el cambio climático, 2022}