Los Pigmentos Vegetales y la Fotosíntesis: Carotenoides

Ademas de la clorofila, la otra clase de pigmentos fotosintéticos son los carotenoides. La mayoría de las plantas terrestres contienen una gran variedad de carotenoides, incluyendo beta-caroteno, luteina, neoxantina y violaxantina. La estructura básica de todas estas moléculas está compuesta de una unidad ramificada repetida de cinco carbonos.

Las moléculas formadas a partir de esta unidad básica de cinco carbonos son conocidas comúnmente como isoprenoides. Observe que las estructuras de los carotenoides también contienen sistemas de enlaces dobles conjugados, que son los responsables de la absorción de la luz. La mayoría de los carotenoides absorben fotones en la región azul del espectro luminoso (400 a 500 nm), y muestran una coloración amarilla. Una excepción es el pigmento primario rojo del tomate, llamado licopeno.

Estructura: Estructura molecular de la luteina, un carotenoide.
Estructura: Estructura molecular de una clorofila.

La síntesis de los carotenoides sigue la ruta metabólica del isoprenoide (Figura: Ruta metabólica del isoprenoide). Esta ruta es también la base para la producción de moléculas tan diversas como las que confieren aromas, las vitaminas (por ejemplo la vitamina A), los esteroides y el caucho. La bioquímica de esta ruta involucra la adición consecutiva de unidades de cinco carbonos (o múltiplos de cinco carbonos), seguida de reordenamientos moleculares, ciclizaciones, y la adición de grupos funcionales.

La ruta también es importante ya que el compuesto intermedio geranilgeranil pirofosfato es utilizado para la producción de un grupo fitol durante la síntesis de la clorofila. La síntesis de los carotenoides toma lugar en la membrana que rodea al cloroplasto, no en las membranas interiores que contienen la clorofila.

Ruta metabólica del isoprenoide: Los carotenoides son sintetizados en la ruta del isoprenoide.
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