Pigmentos accesorios en la fotosíntesis: definición y función

¿Qué son los pigmentos?

Cuando escuche la palabra ‘pigmento’ probablemente piense en colores como una flor roja, hojas verdes o un automóvil azul. Sin embargo, los pigmentos no son solo «colores»; son compuestos químicos únicos que absorben ciertas longitudes de onda de luz (ocultando esos colores de nuestros ojos) y reflejan otras longitudes de onda de luz (apareciendo así ese color en particular a nuestros ojos).

Entonces, cuando miras una rosa roja, en realidad estás viendo longitudes de onda de luz rojas que reflejan los pigmentos en los pétalos, mientras que los pigmentos en el tallo absorben el rojo y reflejan las longitudes de onda verdes. Sin embargo, este proceso de absorción y reflexión no solo es importante para comprender la forma en que vemos el color, sino cómo los autótrofos (organismos que producen su propio alimento) convierten la ‘energía luminosa’ en alimento.

Fotosíntesis y clorofila

Si alguna vez ha hablado de la fotosíntesis (el proceso que utilizan las plantas para capturar la energía de la luz y sintetizar los nutrientes), también ha hablado de la clorofila , que todos los autótrofos utilizan para «capturar la luz».

En realidad, hay muchas formas de clorofila: clorofila-a, clorofila-b, clorofila-c1, clorofila-c2, clorofila-d y divinil clorofila-a, que reflejan ondas de luz en el espectro verde. Debido a pequeñas diferencias en su composición molecular particular, cada uno refleja diferentes tonos de verde (amarillo verdoso, verde lima, verde bosque, azul verdoso, etc.). Entonces, todas estas diversas formas de clorofila son las que nos brindan todos los increíbles tonos de verde que se pueden ver en la naturaleza.

Absorción de ondas de luz por clorofilas

Ahora, aquí es donde podría resultar un poco confuso, porque no todas las clorofilas son iguales. Todas estas diversas formas de clorofila, excepto la clorofila-a, se consideran pigmentos accesorios porque, a diferencia de la clorofila-a, no pueden convertir fotones de luz en energía; ellos ‘ayudan’ a la clorofila-a en el proceso de absorción de energía y luego pasan su energía absorbida a la clorofila-a para la producción de energía. Esto convierte a la clorofila-a en un ‘perro alfa’ en el proceso de fotosíntesis porque, sin la clorofila-a, las plantas no podrían acceder a la energía luminosa que absorben.

Entonces, tal vez se pregunte, si la mayoría de los árboles tienen hojas verdes debido a las clorofilas, ¿por qué cambian de color en el otoño? Bueno, en el otoño los árboles comienzan a prepararse para los largos, fríos y oscuros meses de ‘hibernación’ del invierno. Lo hacen descomponiendo sus clorofilas para que puedan conservar y almacenar cada molécula de su energía; será un invierno largo, por lo que necesitan toda la energía que puedan. Ahora, a medida que la clorofila comienza a descomponerse, comienza a revelar amarillos, rojos ardientes y naranjas de otros pigmentos accesorios en las hojas que anteriormente estaban eclipsados ​​por los altos niveles de clorofilas.

Papel del pigmento accesorio

Bien, ahora que entendemos qué son los pigmentos, en qué se diferencian de la clorofila y cómo las plantas usan la clorofila para acceder a un rango de longitudes de onda de luz, podemos discutir qué papel juegan los pigmentos accesorios en la fotosíntesis. Muchas plantas, algas y bacterias autótrofas tienen un arma secreta, llamados pigmentos accesorios , que utilizan para aumentar su rango de absorción de longitud de onda y, a su vez, su capacidad de producción de alimentos.

Probablemente se esté preguntando cómo los pigmentos accesorios pueden hacer esto, ya que ya sabe que los ‘pigmentos’, a diferencia de la clorofila, no pueden convertir directamente la luz en energía. Esto es cierto, pero los pigmentos accesorios pueden pasar su ‘energía absorbida’ a la clorofila para su uso en la fotosíntesis. La clorofila puede aceptar y felizmente acepta la ‘energía’ absorbida por los pigmentos accesorios para aumentar su propia tasa de reacciones fotosintéticas. Esto significa que, mediante el uso de pigmentos accesorios, las plantas pueden absorber longitudes de onda de luz a las que la clorofila por sí sola no les da acceso.

Tipos de pigmentos accesorios

Hay muchos tipos diferentes de pigmentos accesorios sin clorofila, pero algunos de los más comunes son los carotenoides, las ficocianinas y las ficoeritrinas.

Los carotenoides (caroten que significa ‘zanahoria’) son un grupo de unos 600-700 tipos diferentes de pigmentos accesorios que reflejan longitudes de onda rojas, naranjas y amarillas. Estos pigmentos son la fuente de gran parte de la coloración roja, naranja y amarilla que se ve en las hojas de las plantas y también son responsables del rojo de los tomates, el naranja de las zanahorias y el amarillo del maíz.

Las ficocianinas (‘phyco’ que significa algas marinas y ‘cyan’ que significa azul oscuro) reflejan longitudes de onda azules (‘cian’) mientras absorben longitudes de onda más largas de amarillo, naranja y rojo. Las cianobacterias, una bacteria acuática que habita en la superficie también conocida como bacteria azul verdosa, recibe su nombre, así como su apariencia azul, de estos pigmentos accesorios. Al usar estos pigmentos de ficocianina, junto con clorofila, estas bacterias aumentan drásticamente su rango de absorción de ondas de luz.

Algunos pigmentos accesorios, como las ficoeritrinas (nuevamente, ‘phyco’ que significa algas marinas y ‘eritrina’ que significa rojo), que absorben el azul, el verde y algunas longitudes de onda amarillas, permiten que organismos como las algas rojas marinas (también conocidas como Rhodophyta o ‘algas rojas’) ) una mayor variedad de viviendas. Las ficoeritrinas permiten que las algas rojas vivan a mayores profundidades del agua porque aprovechan el hecho de que las longitudes de onda más cortas (como los azules, verdes y púrpuras) son capaces de penetrar el agua a mayores profundidades que las longitudes de onda más largas.

Penetración de ondas de luz a través del agua

Resumen de la lección

Los pigmentos accesorios son compuestos químicos que las plantas y los autótrofos fotosintetizadores utilizan para aumentar su acceso a longitudes de onda de luz visible que las clorofilas no pueden absorber.

Estos pigmentos reciben su nombre porque deben usarse como un ‘accesorio’, en lugar de en lugar de, la clorofila-a , ya que estos pigmentos no pueden pasar directamente su ‘energía de luz capturada’ a la fotosíntesis. Sin embargo, los pigmentos pueden denotar su energía capturada a la clorofila-a para aumentar la tasa de fotosíntesis de la planta.

Si bien existen muchos pigmentos accesorios, los más comunes son los carotenoides (responsables de los rojos, naranjas y amarillos en las plantas), las ficocianinas (utilizadas por las bacterias verde azuladas) y las ficoeritrinas (que se encuentran en las algas rojas). Estos pigmentos son vitales ya que permiten a los autótrofos absorber una mayor variedad de longitudes de onda de luz y también pueden aumentar el rango de hábitat de un organismo. Los autótrofos acuáticos utilizan estos pigmentos para aprovechar la absorción de longitudes de onda más cortas, que penetran en el agua a mayores profundidades que las longitudes de onda más largas.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador