Organización del aparato fotosintético

La clorofila es una molécula peligrosa. Esto es debido a que es un excelente fotosensibilizador que rápidamente puede causar daños celulares cuando es expuesta a la luz. Para prevenir tales daños, tanto la síntesis como la organización de la clorofila son cuidadosamente controladas. Toda la clorofila se localiza dentro del cloroplasto de las células vegetales (Figura: Célula vegetal).

Célula vegetal: Algunos de los organelos que se localizan dentro de una célula vegetal, incluyendo los cloroplastos.

El cloroplasto se encuentra rodeado por un par de membranas conocidas comúnmente como ‘envoltura’ (‘envelope’ en inglés). El material soluble que se encuentra dentro del cloroplasto (que no forma parte de las membranas) se conoce como ‘estroma’. Dentro del cloroplasto, la clorofila se encuentra confinada dentro de un sistema de membranas llamadas ‘membranas del tilacoide’ (Figura: Cloroplasto).

Mas aún, dentro del sistema de membranas del tilacoide las moléculas de clorofila no se encuentran en forma aislada sino formando complejos pigmento-proteína. Las moléculas de clorofila se encuentran unidas a proteínas específicas embebidas dentro de las membranas, junto con los carotenoides y otros componentes necesarios para la fotosíntesis. Las proteínas forman un ambiente estructural en el cual las clorofilas (moléculas potencialmente fotosensibilizadoras) absorben fotones, a la vez que las reacciones fotodinámicas indeseables son poco comunes.

Cloroplasto: Los cloroplastos están rodeados por una membrana externa y además contienen una red the membranas internas llamadas ‘tilacoides’. Los tilakoides pueden formar estructuras en forma de monedas apiladas llamadas ‘grana’. Las clorofilas se encuentran embebidas dentro de las membranas de los tilacoides.

Los complejos pigmento-proteína son acomodados en grupos de cientos de moléculas llamados fotosistemas. Debido a su organización espacial y geométrica, la mayoría de los pigmentos funcionan como receptores de luz, transfiriendo la energía de excitación a otros pigmentos antes de que ocurran reacciones fotoquímicas indeseables.

Los carotenoides realizan dos funciones esenciales en los tilacoides: captan la luz y transfieren su energía a las moléculas de clorofila, y además son moléculas altamente eficientes para disipar o extinguir la energía de las clorofilas que alcanzan un estado triplete , antes de que éstas puedan reaccionar con oxígeno molecular y generen moléculas dañinas para diversos componentes celulares.

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