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Clorofila - Fotossíntese

 

A clorofila se apresenta verde aos nossos olhos porque ela absorve luz dos comprimentos de onda vermelho e azul e reflete a luz verde (aproximadamente 550 nm). Neste processo, a clorofila em estado basal ou baixa energia, absorve um fóton e faz a transição para um estado excitado ou de alta energia. A distribuição dos elétrons na molécula é um pouco diferente no estado excitado em relação ao seu estado basal.

No estado excitado, a clorofila é extremamente instável e muito rapidamente doa energia como calor e volta ao seu estado de baixa excitação. Isto ocorre em termos de nanosegundos (10 –9 s). A clorofila excitada tem diferentes caminhos para esta energia disponível. Ela pode reemitir um fóton e retornar ao seu estado basal, cujo processo é conhecido como fluorescência.

Alternativamente, a clorofila excitada pode retornar ao seu estado basal pela conversão da energia de excitação em calor, diretamente (conforme já mencionado anteriormente). Um terceiro processo é a fotoquímica, em que a energia é utilizada para a ocorrência de reações químicas. (Taiz & Zeiger, 1998)

A molécula de clorofila consiste de duas partes: uma cabeça porfirínica e uma longa cauda formada por hidrocarboneto chamada fitol. A porfirina é um tetrapirrol cíclico, formado por quatro anéis pirrólicos contendo nitrogênio, arranjados de modo cíclico. Para completar a molécula, existe um íon magnésio (Mg2+) quelado aos quatro átomos de nitrogênio no centro do anel. (Hopkins, 1995)

Quatro tipos de clorofilas são conhecidas e denominadas a, b, c e d. A diferença entre elas é pequena. A clorofila a é o pigmento fotossintético primário em plantas superiores. A clorofila b é similar a ela, exceto pelo grupo formil (-CHO) que substitui o grupo metil do anel II. Esta clorofila é encontrada em praticamente todas as plantas superiores e algas verdes.

A principal diferença encontrada entre a clorofila a e a clorofila c (encontrada em diatomáceas, dinoflagelados e algas pardas) é que a clorofila c não possui o fitol. Finalmente a clorofila d, encontrada somente em algas vermelhas, é semelhante à clorofila a, exceto que um grupo (-O-CHO) substitui um grupo (- CH = CH2) no anel I. (Hopkins, 1995)

Apesar de todos os tipos de clorofilas serem verdes, as pequenas variações em sua estrutura fazem com que o espectro de absorção seja ligeiramente diferente de uma para outra, permitindo que as diferentes clorofilas complementem-se mutuamente para aumentar o alcance de absorção do espectro de luz visível. (Lehninger, 1995)

As moléculas de clorofila nas membranas dos tilacóides estão ligadas a proteínas integrais de membrana, que orientam a clorofila em relação ao plano da membrana e conferem propriedades de absorção de luz, que são ligeiramente diferentes daquela da clorofila livre. (Lehninger, 1995)

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