3.18: Clorofilas y Carotenoides
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Clorofilas
Dos tipos de clorofila se encuentran en las plantas y las algas verdes: la clorofila a y la clorofila b; la diferencia en sus estructuras se muestra en la figura anterior (discos rojos).
En el cloroplasto, ambos tipos están asociados con proteínas integrales de membrana en la membrana tilacoidea. Observe el sistema de enlaces simples y dobles alternantes (barras blancas) que discurren alrededor del anillo de porfirina. Aunque me veo obligado a dibujar los enlaces simples y dobles en posiciones fijas, en realidad los electrones “extra” responsables de los dobles enlaces no están fijos entre ningún par particular de átomos de carbono sino que son libres de migrar alrededor del anillo. Esta propiedad permite que estas moléculas absorban la luz. Ambas clorofilas absorben la luz con mayor fuerza en las partes roja y violeta del espectro. La luz verde se absorbe mal. Así, cuando la luz blanca brilla sobre estructuras que contienen clorofila como hojas, la luz verde se transmite y refleja y las estructuras aparecen verdes.
Carotenoides
Los cloroplastos también contienen carotenoides. Estos también son pigmentos con colores que van del rojo al amarillo. Los carotenoides absorben la luz con mayor fuerza en la porción azul del espectro. Permiten así que el cloroplasto atrape una fracción mayor de la energía radiante que cae sobre él. Los carotenoides suelen ser los principales pigmentos en flores y frutos. El rojo de un tomate maduro y la naranja de una zanahoria son producidos por sus carotenoides. En las hojas, los carotenoides suelen estar enmascarados por las clorofilas. En otoño, a medida que disminuye la cantidad de clorofila en la hoja, los carotenoides se hacen visibles y producen los amarillos y rojos del follaje otoñal.
La Figura 3.18.2 muestra la estructura del betacaroteno, uno de los carotenoides más abundantes. Obsérvese nuevamente el sistema de enlaces simples y dobles alternantes que en esta molécula corre a lo largo de la cadena hidrocarbonada que conecta los dos anillos de benceno Al igual que en la clorofila, los electrones de los dobles enlaces realmente migran a través de la cadena y también hacen de esta molécula un absorbente eficiente de la luz. Muchos animales utilizan betacaroteno ingerido como precursor para la síntesis de vitamina A.