Sentarse sobre la hierba verde brillante en un fresco día de primavera puede ser muy relajante, pero alguna vez te has preguntado, ¿por qué las plantas son verdes y no roja, azul o violeta?; La respuesta está en la clorofila, un pigmento verde que es el componente clave en el proceso de la fotosíntesis. El color tiene que ver con las longitudes de onda que son absorbidas por la planta.
Un pigmento es una molécula que tiene un color particular y puede absorber luz en diferentes longitudes de onda, dependiendo del color. Hay muchos tipos diferentes de pigmentos en la naturaleza, pero la clorofila es única en su capacidad para permitir que las plantas absorban la energía que necesitan para construir tejidos.
¿Por qué las plantas son verdes?
La clorofila recibe su nombre de la palabra griega «cloros«, que significa «verde amarillento». La molécula absorbe ciertas longitudes de onda de luz visible, principalmente roja (una longitud de onda larga) y azul, una longitud de onda más corta. La región verde del espectro electromagnético no se absorbe y, en cambio, se refleja directamente en nuestros ojos, de allí ese color color verde de las plantas.
Una molécula de clorofila consiste en un ion de magnesio en su centro que está unido a una porfirina, que es una molécula de nitrógeno orgánico grande. La clorofila hace más que pintar la hierba. Es importante para la fotosíntesis, las plantas, las algas y ciertas bacterias para convertir la luz solar, el dióxido de carbono (CO2) y el agua en alimentos (azúcares) y oxígeno.
Procesos de fotosíntesis
Hay dos tipos de procesos fotosintéticos: la fotosíntesis oxigénica y la fotosíntesis anoxigénica. Ambos siguen principios muy similares, pero la fotosíntesis oxigénica es la más común y se observa en plantas, algas y cianobacterias. Así vamos descubriendo el por qué las plantas son verdes.
Durante la fotosíntesis oxigénica, la energía de la luz transfiere electrones del agua (H2O) absorbidos por las raíces de las plantas al CO2 para producir carbohidratos. En esta transferencia, el CO2 se “reduce”, o recibe electrones, y el agua se “oxida”, o pierde electrones. El oxígeno se produce junto con los carbohidratos.
Este proceso de elaboración de azúcar tiene lugar dentro de los cloroplastos que son pequeños orgánulos. Dentro de estas estructuras, la clorofila (y, en menor medida, otros pigmentos) absorben la luz del sol y transfieren la energía de esa
luz a dos moléculas que almacenan energía. Luego, la planta usa esa energía para convertir el CO2 y el agua en azúcares. En combinación con los nutrientes en el suelo, las plantas pueden usar esos azúcares para construir más partes de plantas verdes.
Los cloroplastos son similares a las mitocondrias
Los cloroplastos son similares a las mitocondrias, los centros de energía de las células, en el sentido de que tienen su propio genoma, o colección de genes, contenidos dentro del ADN circular. Estos genes codifican proteínas que son esenciales para el orgánulo y para la fotosíntesis.
La clorofila es una molécula grande y requiere muchos recursos para fabricarse; como tal, se descompone hacia el final de la vida de la hoja, y la mayor parte del nitrógeno del pigmento (uno de los componentes básicos de la clorofila) se reabsorbe en la planta.
Cuando las hojas pierden su clorofila en el otoño, otros pigmentos de las hojas, como los carotenoides y las antocianinas, comienzan a mostrar sus verdaderos colores. Mientras que los carotenoides absorben principalmente la luz azul y reflejan la luz amarilla, las antocianinas absorben la luz azul verdosa y reflejan la luz roja.
Las moléculas de pigmento y las proteínas
El fitoplancton, las plantas flotantes microscópicas que forman la base de toda la cadena alimentaria marina, contienen clorofila, por lo que las altas concentraciones de fitoplancton pueden hacer que el agua se vea verde.
Las moléculas de pigmento están asociadas con proteínas, lo que les permite la flexibilidad para moverse hacia la luz y entre sí. Una gran colección de 100 a 5000 moléculas de pigmento constituye una especie de «antena», estas estructuras capturan efectivamente la energía luminosa del sol, en forma de fotones.
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La clorofila tiene magnesio como con metálico central, y la gran molécula orgánica a la que se une se conoce como porfirina. La porfirina contiene cuatro átomos de nitrógeno unidos al ion magnesio en una disposición plana cuadrada.
La clorofila no contiene cloro como su nombre podría sugerir; la porción cloro proviene del griego chloros, que significa verde amarillento. El elemento cloro deriva su nombre de la misma fuente, siendo un gas de color verde amarillento.
Las plantas que usan la fotosíntesis para hacer su propio alimento se llaman autótrofas. Los animales que comen plantas u otros animales se llaman heterótrofos. Debido a que las redes alimentarias en todo tipo de ecosistema, desde terrestres hasta marinos, comienzan con la fotosíntesis, la clorofila puede considerarse la base de toda la vida en la Tierra.
Por estas razones y los diversos procesos que realizan las plantas descubrimos esta gran interrogante de ¿Por qué las plantas son verdes?
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