Clorofila a

A clorofila a é un tipo de clorofila, que se utiliza na absorción de luz na fotosíntese oxixénica. É un pigmento fotosintético esencial na fotosíntese dos eucariotas, cianobacterias e proclorófitas. Absorbe enerxía da luz de lonxitudes de onda que van desde o violeta-azul ao alaranxado-vermello. Tamén reflicte a luz verde/amarela, e contribúe así á principal cor que mostran as plantas. Xoga un papel esencial como doante primario de electróns na cadea de transporte electrónico da fase luminosa da fotosíntese. No centro de reacción dos fotosistemas están situadas as clorofilas a específicas P680 e P700, que perden electróns e os doan aos transportadores de electróns. A clorofila a tamén transfire enerxía de resonancia no complexo antena dos fotosistemas.

200px<center>200pxEstrutura da molécula de clorofila a, que mostra a súa longa cola hidrocarbonada.

 Distribución da clorofila a 
A clorofila a é esencial para a maioría dos organismos fotosintéticos para liberar enerxía química pero non é o único pigmento que pode utilizarse na fotosíntese. Todos os organismos fotosintéticos eucarióticos usan a clorofila a, pero difiren nos pigmentos accesorios como a clorofila b e outros. A clorofila a pode encontrarse tamén nas cianobacterias, e, en moi pequenas cantidades, nas bacterias verdes do xofre, que son fotótrofos anaerobios. See pages 9514,48,86. Estes organismos usan a bacterioclorofila e algúns a clorofila a, pero non producen oxíxeno. Este proceso denomínase fotosíntese anoxixénica, que non utiliza a auga como doante último de electróns e non libera oxíxeno durante a fase luminosa da fotosíntese, como si ocorre na fotosíntese oxixénica.

 A estrutura molecular 
A estrutura molecular da clorofila a consta dun anel de clorina, cuxos catro átomos de nitróxeno están rodeando un átomo central de magnesio, e ten unidas varias cadeas laterais e unha cola hidrocarbonada.

 Anel de clorina 
miniatura|100px|esquerda|A clorina é o anel central da estrutura da clorofila a.
A clorofila a contén un ión magnesio encaixado nunha grande estrutura anular denominada clorina. O anel de clorina é un composto heterocíclico derivado do pirrol. Os catro átomos de nitróxeno da clorina rodean e líganse a un átomo de magnesio. O centro de magnesio define a molécula como unha clorofila. O anel de porfirina da bacterioclorofila está saturado e carece dos dobres enlaces que alternan con simples que ten a clorofila, que causan a variación na absorción da luz.

 Cadeas laterais 
miniatura|160px|esquerda|O grupo metilo CH3 no cadro verde na posición C-7 é característico da clorofila a.
As cadeas laterais están unidas ao anel de clorina dos diversos tipos de moléculas de clorofila, e son as que caracterizan cada tipo, e alteran o seu espectro de absorción de luz.
 Por exemplo, a única diferenza entre a clorofila a e a b é que a b ten un aldehido en vez dun grupo metilo na posición C-7.

 Cola hidrocarbonada 
A clorofila a ten unha longa cola hidrófoba, que mantén ancorada a molécula a proteínas hidrofóbicas da membrana do tilacoide do cloroplasto. Unha vez separada do anel de porfirina, esta longa cola hidrocarbonada é o precursor de dous biomarcadores chamados pristano e fitano. Ambos os dous son importantes no estudo da xeoquímica e a determinación de fontes de petróleo.

 Biosíntese 
A vía biosintética da clorofila a utilíza varios encimas. Os xenes codifican os encimas para a síntese de Mg-tetrapirrois tanto da bacterioclorofila a coma da clorofila a. A ruta empeza con ácido glutámico, que se transforma no ácido 5-aminolevulínico (ALA). Dúas moléculas de ALA redúcense despois a porfobilinóxeno (PBG), e despois acóplanse catro moléculas de PBG, formando a protoporfirina IX. Cando se forma a protoporfirina, a magnesio quelatase actúa como catalizador para a inserción de Mg na estrutura da clorofila a. A vía utiliza despois un proceso dependente da luz, impulsado polo encima protoclorofilido oxidorredutase. O protoclorofílido é o precursor para a produción da molécula de clorofila a, ou proceso independente da luz impulsado por outros encimas, para formar o anel cíclico, e a redución doutro anel da estrutura. A unión da cola de fitol completa o proceso da biosíntese da clorofila.

 Reaccións fotosintéticas 

 Absorbancia de luz 

 Espectro de absorción 
miniatura|220px|esquerda|Espectro de absorción das clorofilas a e b. O uso de ambas as clorofilas mellora o tamaño do espectro de absorción de luz.
A clorofila a absorbe luz nas loxitudes de onda do violeta, azul e vermello, e reflicte principalmente o verde. Este reflexión dá á clorofila (e xeralmente a toda a planta) o seu aspecto verde. Os pigmentos accesorios amplían a espectro da luz absorbida, incrementando o rango de lonxitudes de onda que poden usarse na fotosíntese. Por exemplo, a adición de clorofila b xunto coa clorofila a amplía o espectro de absorción. En condicións de baixa luminosidade, as plantas producen unha maior proporción de clorofila b con respecto á a, o que incrementa o rendemento fotosintético.

 Captación de luz 
A absorción de luz polos pigmentos fotosintéticos converte a enerxía dos fotóns en enerxía química. A luz que reciben os cloroplastos incide sobre os pigmentos da membrana do tilacoide e excita os seus electróns. Como as moléculas da clorofila a só capturan certas lonxitudes de onda, os organismos poden usar pigmentos accesorios para capturar un maior rango de enerxía luminosa. Despois transfiren a luz capturada dun pigmento a outro en forma de enerxía de resonancia, de modo que a enerxía pasa dun pigmento a outro ata que chega a unhas moléculas especiais de clorofila a situadas no centro de reacción, que están localizadas en ambos os fotosistemas, que se denominan P680 no fotosistema II e P700 no fotosistema I. O P680 e o P700 son os doantes de electróns primarios da cadea de transporte de electróns fotosintética.

 Doazón de electróns primaria 
A clorofila a é moi importante na fase de captación de enrxía da fotosíntese. para que poida ter lugar a fotosíntese deben pasar dous electróns a un aceptor de electróns. Nos centros de reacción de ambos os fotosistemas hai un par de moléculas de clorofila a que ceden os electróns á cadea de transporte de electróns da fase luminosa por medio de reaccións redox.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Ligazóns externas 


Categoría:Tetrapirrois
Categoría:Pigmentos fotosintéticos