Clorofila

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Vista microscópica de los cloroplastos, los cuales contienen la clorofila, presentes en una hoja de planta.

Las clorofilas (del griego χλωρος, chloros, "verde", y φύλλον, fýlon, "hoja") son una familia de pigmentos de color verde que se encuentran en las cianobacterias y en todos aquellos organismos que contienen cloroplastos en sus células, lo que incluye a las plantas y a los diversos grupos de protistas, crítica en la fotosíntesis, proceso que permite a las plantas absorber energía a partir de la luz.

Historia[editar]

La clorofila fue descubierta en 1817 por los químicos franceses Pelletier (1788–1842) y Caventou (1795–1877), que consiguieron aislarla de las hojas de las plantas. Pelletier introdujo los métodos, basados en la utilización de disolventes suaves, que permitieron por primera vez aislar no sólo la clorofila, sino sustancias de gran importancia farmacológica como la cafeína, la colchicina o la quinina.

Descripción[editar]

Las clorofilas son un grupo de pigmentos verdes que se encuentran en diversas células eucariotas que poseen cloroplastos (plantas, algas) y algunos procariotas Externos: (Vesículas, Lamelas, Cromatóforos) y se encuentran en el dominio eubacteria y eucarya.

Estructura química de la molécula de clorofila[editar]

Clorofila tipo a

La estructura de la moléculas de clorofila tiene dos partes: un anillo de porfirina que contiene magnesio y cuya función es absorber luz, y una cadena hidrófoba de fitol cuya función es mantener la clorofila integrada en la membrana fotosintética.

Localización en las células[editar]

Las clorofilas aparecen insertas en la membrana, a las que se anclan por la cadena lateral constituida por un resto de fitol, asociadas a proteínas y otros pigmentos, con los que forman los fotosistemas.

Cada [fotosistema] contiene alrededor de 200 moléculas de clorofila, además de pigmentos auxiliares, con los que constituye la llamada antena. La antena está formada por conjuntos ordenados de moléculas de clorofila, otros pigmentos y proteínas, que se llaman complejos colectores de la luz. Sólo una molécula de clorofila a en cada fotosistema convierte propiamente la energía radiante (luz) en energía química, cuando recibe un fotón con energía suficiente desde las moléculas de la antena, que se la van pasando.

Espectro de absorción y color[editar]

Absorbción de las clorofilas a y b a distintas longitudes de onda. Puede verse que absorben los colores de los extremos del arco iris (hacia el azul y el rojo), pero no el verde, de lo que procede su color.

Las clorofilas tienen típicamente dos tipos de absorción en el espectro visible, uno en el entorno de la luz azul (400-500 nm de longitud de onda), y otro en la zona roja del espectro (600-700 nm); sin embargo reflejan la parte media del espectro, la más nutrida y correspondiente al color verde (500-600 nm). Esta es la razón por la que las clorofilas tienen color verde y se lo confieren a los organismos, o a aquellos tejidos, que tienen cloroplastos activos en sus células, así como a los paisajes que forman.

Diversidad y distribución taxonómica[editar]

Las distintas formas de la clorofila se distribuyen desigualmente en la diversidad de los fotosintetizadores oxigénicos. La tabla siguiente presenta las diferentes formas de la clorofila y resumen su distribución sistemática.

Clorofila a Clorofila b Clorofila c1 Clorofila c2 Clorofila d clorofila f
Fórmula empírica C55H72O5N4Mg C55H70O6N4Mg C35H30O5N4Mg C35H28O5N4Mg C54H70O6N4Mg C55H70O6N4Mg
Grupo C2 -CH3 -CH3 -CH3 -CH3 -CH3 -CHO
Grupo C3 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CHO -CH=CH2
Grupo C7 -CH3 -CHO -CH3 -CH3 -CH3 -CH3
Grupo C8 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH=CH2 -CH2CH3 -CH2CH3
Grupo C17 -CH2CH2COO-Phytyl -CH2CH2COO-Phytyl -CH=CHCOOH -CH=CHCOOH -CH2CH2COO-Phytyl -CH2CH2COO-Phytyl
Enlace C17-C18 Simple Simple Doble Doble Simple Simple
Distribución Universal (plantas y algas) plantas y algas verdes algas cromofitas algas cromofitas algún alga roja y cianobacteria algunas cianobacterias
1. La clorofila a se encuentra en todos los casos, vinculada al centro activo de los complejos moleculares, llamados fotosistemas, que absorben la luz durante la fotosíntesis, difiere de la clorofila b en que el radical de la posición 3 del grupo tetrapirrólico es -CH3 (metilo) en lugar de -CHO (grupo funcional de los aldehídos).
2. La clorofila b caracteriza a los plastos de las algas verdes y de sus descendientes las plantas terrestres (Viridiplantae). Esos plastos, y los organismos que los portan, son de color verde. También se encuentran plastos verdes en algunos grupos de protistas que han asimilado algas verdes unicelulares endosimbiontes adquiriendo así plastos secundarios. Podemos citar a las euglenas, a los cloraracniófitos y a algunos dinoflagelados, como Gymnodinium viride. También se encuentra en algunas cianobacterias (las cloroxibacterias), que por ello son de color verde planta en vez de azuladas; hace algún tiempo se les atribuyó por este rasgo el carácter de antepasados de los plastos verdes, pero luego se ha comprobado que es un carácter adquirido independientemente en varias líneas separadas.
3. Las clorofilas c1 y c2 son características de un extenso y diverso clado de protistas que coincide con el superfilo Chromista y que incluye grupos tan importantes como las algas pardas, diatomeas, xantofíceas, haptófitas y criptófitas.[1]
4. La clorofila d sólo se ha conocido durante decenios por una observación aislada y no repetida en un alga roja. Luego se ha encontrado en una cianobacteria (Acaryochloris marina), que parece especialmente apta para explotar luz roja cuando crece bajo ciertas ascidias. No debe en todo caso interpretarse de la tabla que su presencia es una característica común de las algas rojas.
5. La clorofila f ha sido encontrada en cianobacterias de estromatolitos de Australia.

También se encuentran clorofilas en animales que albergan dentro de sus células o entre ellas algas unicelulares (zooclorelas y zooxantelas). Gracias a esta simbiosis la fotosíntesis contribuye de manera significativa a la nutrición de corales, tridacnas, nudibranquios y otros animales marinos.

No todos los organismos fotosintetizadores tienen clorofilas. Las bacterias que no son cianobacterias tienen pigmentos muy distintos llamados bacterioclorofilas.

Ecología[editar]

La clorofila puede detectarse fácilmente gracias a su comportamiento frente a la luz. Medir ópticamente la concentración de clorofila en una muestra de agua da poco trabajo y permite una estimación suficiente de la concentración de fitoplancton (algas microscópicas) e, indirectamente, de la actividad biológica; de esta manera la medición de clorofila es un instrumento importante de vigilancia de los procesos de eutrofización.

La presencia de clorofila es también medida por sistemas de teledetección, que informan sobre la distribución de la producción primaria, incluidas las oscilaciones estacionales y las fluctuaciones interanuales. En esta forma la medición de la clorofila ayuda a la investigación del cambio climático y ecológico a escala global (ver figura a la derecha).

La clorofila en la salud humana[editar]

Aunque algunas fuentes atribuyen a la clorofila una gran actividad desodorizante, los estudios desmienten este extremo. En particular, el grupo Quackwatch tiene un artículo del Dr. James A. Lowell desmintiendo el uso desodorizante y antibiótico.[2] Ninguno de las siguientes afirmaciones está avalada por la literatura médica:

  • Posee acción antioxidante. (falta bibliografía)
  • Nutre y fortalece los sistemas circulatorios e intestinal. (falta bibliografía)
  • La clorofilina disminuye de forma significativa el colesterol y triglicéridos séricos en estudios preliminares en animales (no comprobado en humanos).(falta bibliografía)
  • La clorofila y la clorofilina poseen potencial anticarcinogénico y antimutagénico, pueden ayudar a proteger contra algunas toxinas y pueden mejorar los efectos secundarios de algunos fármacos. (falta bibliografía)
  • Es efectiva en la reducción del dolor urinario y fecal en algunas circunstancias pueden ayudar a aliviar el estreñimiento. (falta bibliografía)
  • Puede ser beneficioso en el tratamiento de piedras de oxalato cálcico y pueden tener actividad antiaterogénica. (falta bibliografía)

Referencias[editar]

  1. S. W. Jeffrey 1976. HE OCCURRENCE OF CHLOROPHYLL C1 AND C2 IN ALGAE Journal of Phycology. Volume 12, Issue 3, pages 349–354
  2. [1]