Características da clorofila, estrutura, localização, tipos

O clorofila É um pigmento biológico, que indica que é uma molécula capaz de absorver a luz. Esta molécula absorve o comprimento de onda correspondente à violeta, azul e vermelha e reflete a luz verde. Portanto, a presença de clorofila é responsável pela cor verde das plantas.

Sua estrutura consiste em um anel de porfirina com um centro de magnésio e uma cauda hidrofóbica, chamada fitol. É necessário destacar a similaridade estrutural da clorofila com a molécula de hemoglobina.

A molécula de clorofila é responsável pela cor verde em plantas. Fonte: Pixabay.com

A clorofila está localizada em tilacóides, estruturas membranosas encontradas dentro de cloroplastos. Os cloroplastos são abundantes nas folhas e em outras estruturas vegetais.

A principal função da clorofila é a coleção de luz que será usada para impulsionar as reações fotossintéticas. Existem diferentes tipos de clorofila - o mais comum é para - que diferem ligeiramente em sua estrutura e em seu pico de absorção, a fim de aumentar a quantidade de luz solar absorvida.

[TOC]

Perspectiva histórica

O estudo da molécula de clorofila remonta a 1818, quando foi descrito pela primeira vez pelos pesquisadores Pelletier e Correntou, que cunhou o nome "Chlorofila". Posteriormente, em 1838, os estudos químicos da molécula começaram.

Em 1851, Verdeil propõe as semelhanças estruturais entre clorofila e hemoglobina. Na época, essa semelhança era exagerada e assumiu -se que no centro da molécula de clorofila também havia um átomo de ferro. Mais tarde, a presença de magnésio foi confirmada como um átomo central.

Os diferentes tipos de clorofila foram descobertos em 1882 por borodina usando evidências fornecidas pelo microscópio.

Pigmentos

Clorofila observada no microscópio. Kristian Peters - Fabelfroh [CC por -sa 3.0 (http: // criativecommons.Org/licenças/BY-SA/3.0/]]

O que é leve?

Um ponto -chave para os organismos vivos fotossintéticos terem a capacidade de usar energia luminosa é a absorção dela. As moléculas realizadas por esta função são chamadas Pigmentos e estão presentes em plantas e algas.

Para entender melhor essas reações, é necessário conhecer certos aspectos relacionados à natureza da luz.

A luz é definida como um tipo de radiação eletromagnética, uma forma de energia. Esta radiação é entendida como uma onda e como uma partícula. Uma das características da radiação eletromagnética é o comprimento de onda, expresso como a distância entre dois cumes sucessivos.

O olho humano pode perceber o comprimento de onda que vai de 400 a 710 nanômetros (nm = 10^-9 m). Comprimentos de onda curtos estão associados a uma maior quantidade de energia. A luz solar inclui luz branca, que consiste em todos os comprimentos de onda da porção visível.

Pode atendê -lo: huizache: características, habitat, cuidado e uso

Quanto à natureza de partículas, os físicos descrevem fótons como pacotes de energia discretos. Cada uma dessas partículas tem um comprimento de onda e um nível de energia característico.

Quando um fóton atinge um objeto, três coisas podem acontecer: ser absorvido, transmitido ou refletido.

Por que a clorofila é verde?

As plantas são percebidas como verdes porque a clorofila absorve principalmente o comprimento de onda azul e vermelho e reflete verde. Nephronus [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)]

Nem todos os pigmentos se comportam da mesma maneira. A absorção de luz é um fenômeno que pode ocorrer em diferentes comprimentos de onda, e cada pigmento tem um espectro de absorção específico.

O comprimento de onda absorvido determinará a cor que visualizaremos para o pigmento. Por exemplo, se você absorver luz em todos os seus comprimentos, veremos o pigmento totalmente preto. Aqueles que não absorvem todos os comprimentos, refletem o restante.

No caso da clorofila, isso absorve os comprimentos de onda correspondentes às cores violeta, azul e vermelha e reflete a luz verde. Este é o pigmento que dá às plantas sua cor verde característica.

A clorofila não é o único pigmento da natureza

Embora a clorofila seja um dos pigmentos mais conhecidos, existem outros grupos de pigmentos biológicos, como carotenóides, que são tons avermelhados ou laranja. Portanto, eles absorvem a luz para um comprimento de onda diferente da clorofila, servindo como uma tela de transferência de energia para a clorofila.

Além disso, alguns carotenóides têm funções fotoprotetoras: absorvem e dissipam a energia luminosa que pode danificar a clorofila; ou reagir com oxigênio e formar moléculas oxidativas que podem danificar estruturas celulares.

Características e estrutura

As clorofilas são pigmentos biológicos que são percebidos verdes e que participam da fotossíntese. Nós os encontramos em plantas e outros organismos com a capacidade de transformar energia luminosa em energia química.

Chlorófilas quimicamente são magnésio-pernas. Estes são bastante semelhantes à molécula de hemoglobina, responsável pelo transporte de oxigênio em nosso sangue. Ambas as moléculas diferem apenas nos tipos e na localização dos grupos substituintes no anel tetrapirólico.

O metal do anel de porfirina na hemoglobina é o ferro, enquanto em clorofila é magnésio.

A cadeia lateral da clorofila é de nativos hidrofóbicos ou apolares e é composta por quatro unidades isopreides, chamadas Fitol. Isso é esterificado para o grupo ácido proposto no anel número quatro.

Se a clorofila sofrer um tratamento térmico, a solução leva um pH ácido, levando à eliminação do átomo de magnésio do centro do anel. Se o aquecimento persistir ou a solução diminuir ainda mais seu pH, o fitol acabará hidrolybar.

Pode servir a você: Zoapatle: o que é, características, benefícios, contra -indicações

Localização

A clorofila é um dos pigmentos naturais mais distribuídos e a encontramos em diferentes linhagens da vida fotossintética. Na estrutura das plantas, encontramos principalmente nas folhas e em outras estruturas verdes.

Se formos a uma visão microscópica, a clorofila está dentro das células, especificamente em cloroplastos. Por sua vez, dentro dos cloroplastos, existem estruturas formadas por membranas duplas chamadas tilacoides, que contêm clorofila no interior - juntamente com outra quantidade de lipídios e proteínas.

As tilacóides são estruturas que se assemelham a vários discos ou moedas empilhados, e essa ordem compacta é totalmente necessária para a função fotossintética das moléculas que a clorofila.

Em agências procarióticas que executam a fotossíntese, não há cloroplastos. Portanto, os tilacóides contendo pigmentos fotossintéticos são observados como parte da membrana celular, isolados dentro do citoplasma celular ou construem uma estrutura na membrana interna - padrão observando em cianobactérias.

Pessoal

Clorofila a

Clorofila a

Existem vários tipos de clorofilas, que diferem ligeiramente na estrutura molecular e em sua distribuição em linhagens fotossintéticas. Isto é, alguns organismos contêm certos tipos de clorofila e outros não.

O principal tipo de clorofila é chamado clorofila A e na linhagem de plantas no pigmento diretamente responsável pelo processo fotossintético e transforma a energia luminosa em química.

Clorofila b

Clorofila b

Um segundo tipo de clorofila é B e também está presente nas plantas. Estruturalmente, difere da clorofila a porque este último possui um grupo metil no carbono 3 do anel número II, e o tipo B contém um grupo formil nessa posição.

É considerado um pigmento acessório e graças às diferenças estruturais têm um espectro de absorção ligeiramente diferente da variante para. Como resultado dessa característica, eles diferem em sua cor: a clorofila a é azul esverdeado e o B é amarelo esverdeado.

A idéia desses espectros diferenciais é que ambas as moléculas são complementadas na absorção da luz e podem aumentar a quantidade de energia luminosa que entra no sistema fotossintético (para que o espectro de absorção seja expandido).

Clorofila C e D

Clorofila d

Há um terceiro tipo de clorofila, o C, que encontramos em algas marrons, diatomea e dinoflageladas. No caso das algas cianofíceas, eles apenas exibem clorofila tipo A. Finalmente, a clorofila d é encontrada em algumas agências protistas e também em cianobactérias.

Clorofila em bactérias

Há uma série de bactérias com a capacidade de executar a fotossíntese. Nesses organismos, existem articulações chamadas bacterioclorófilos, e como clorofilas eucarióticas são classificadas seguindo as letras: A, B, C, D, E e G.

Pode atendê -lo: citrus × aurantifolia: características, habitat, propriedades, cuidados

Historicamente, a idéia foi tratada de que a molécula de clorofila apareceu pela primeira vez no curso da evolução. Hoje, graças à análise de sequência, provavelmente propôs que a molécula de clorofila ancestral era semelhante a um bacterioclorofilos.

Funções

A molécula de clorofila é um elemento crucial em organismos fotossintéticos, pois é responsável pela absorção da luz.

Na máquina necessária para realizar a fotossíntese, há um componente chamado fotossistema. Existem dois e cada um é composto de uma "antena" responsável por coletar a luz e um centro de reação, onde encontramos a clorofila do tipo A.

Os fotosystems diferem principalmente no pico de absorção da molécula de clorofila: o fotossistema I tem um pico de 700 nm e o II a 680 nm.

Dessa maneira, a clorofila consegue cumprir seu papel na captura de luz, que graças a uma bateria enzimática complexa será transformada em energia química armazenada em moléculas como carboidratos.

Referências

1. Beck, c. B. (2010). Uma introdução à estrutura e desenvolvimento vegetal: Anatomia vegetal para o século XXI-FIROS. Cambridge University Press.
2. Berg, j. M., Stryer, l., & Tymoczko, j. eu. (2007). Bioquímica. Eu revertei.
3. Blankenship, r. E. (2010). Evolução precoce da fotossíntese. Fisiologia vegetal, 154(2), 434-438.
4. Campbell, n. PARA. (2001). Biologia: conceitos e relacionamentos. Pearson Education.
5. Cooper, g. M., & Hausman, r. E. (2004). A célula: abordagem molecular. Medicinska Naklada.
6. Curtis, h., & Schnek, um. (2006). Convite para Biologia. Ed. Pan -American Medical.
7. Hohmann-Morriott, m. F., & Blankenship, r. E. (2011). Evolução da fotossíntese. Revisão anual da biologia vegetal, 62, 515-548.
8. Humphrey, a. M. (1980). Clorofila. Food Chemistry, 5 (1), 57-67.Doi: 10.1016/0308-8146 (80) 90064-3
9. Koolman, J., & Röhm, k. H. (2005). Bioquímica: texto e atlas. Ed. Pan -American Medical.
10. Lockhart, p. J., Larkum, a. C., Aço, m., Waddell, p. J., & Penny, D. (mil novecentos e noventa e seis). Evolução da clorofila e bacterioclorofila: o problema dos sites invariantes na análise de sequência. Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América, 93(5), 1930-1934. Doi: 10.1073/PNAS.93.5.1930
11. Palade, g. E., & Rosen, W. G. (1986). Biologia celular: pesquisa e aplicações básicas. Academias Nacionais.
12. Posada, J. QUALQUER. S. (2005). Fundamentos para o estabelecimento de pastagens e culturas forrageiras. Universidade de Antioquia.
13. Raven, p. H., Evert, r. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Biologia vegetal (Vol. 2). Eu revertei.
14. Sadava, d., & Purves, W. H. (2009). Vida: a ciência da biologia. Ed. Pan -American Medical.
15. Sousa, f. eu., Shavit-Grievink, l., Allen, j. F., & Martin, W. F. (2013). A evolução do gene da biossíntese da clorofila indica a duplicação do gene do fotossistema, não a fusão do fotossistema, na origem da fotossíntese oxigênica. Biologia e evolução do genoma, 5(1), 200-216. Doi: 10.1093/GBE/EVS127
16. Taiz, l., & Zeiger, e. (2007). Fisiologia vegetal. Universidade Jaume I.
17. Xiong J. (2006). Fotossíntese: que cor era a origem?. Biologia do genoma, 7(12), 245. Doi: 10.1186/GB-2006-7-12-245