Contenido principal
Lecciones de biología
Curso: Lecciones de biología > Unidad 13
Lección 2: Las reacciones dependientes de la luz- Resumen conceptual de las reacciones dependientes de la luz
- Actores de las reacciones las dependientes de la luz
- Fotosíntesis: resumen de las reacciones dependientes de la luz
- Luz y pigmentos fotosintéticos
- Las reacciones dependientes de la luz
- Las reacciones dependientes de la luz
© 2023 Khan AcademyTérminos de usoPolítica de privacidadAviso de cookies
Luz y pigmentos fotosintéticos
Propiedades de la luz. Cómo absorben la luz las clorofilas y otros pigmentos.
Introducción
Si alguna vez has pasado demasiado tiempo en el sol y te has quemado, probablemente estás consciente de la inmensa energía del sol. Desafortunadamente, el cuerpo humano no puede hacer demasiado con la energía solar, además de producir un poco de vitamina D (una vitamina que se sintetiza en la piel en presencia de luz solar).
Por otro lado, las plantas son expertas en capturar la energía de la luz y utilizarla para crear azúcares mediante un proceso llamado fotosíntesis. Este proceso comienza con la absorción de luz mediante moléculas orgánicas especializadas llamadas pigmentos, que se encuentran en los cloroplastos de las células de las plantas. Aquí, consideramos la luz como una forma de energía y también veremos cómo los pigmentos, tales como la clorofila que da el color verde a las plantas, absorben esa energía.
¿Qué es la energía de la luz?
La luz es una forma de radiación electromagnética, un tipo de energía que viaja en ondas. Otros tipos de radiación electromagnética que encontramos en nuestra vida diaria incluyen las ondas de radio, microondas y rayos X. En conjunto, todos los tipos de radiación electromagnética conforman el espectro electromagnético.
Cada onda electromagnética tiene una longitud de onda particular o distancia de una cresta a la otra, mientras que diferentes tipos de radiación tienen distintas gamas características de longitudes de onda (como se muestra en el siguiente diagrama). Los tipos de radiación con longitudes de onda larga, como las ondas de radio, llevan menos energía que aquellos con longitudes de onda corta, como los rayos X.
El espectro visible es la única parte del espectro electromagnético que puede ver el ojo humano. Incluye la radiación electromagnética cuya longitud de onda está aproximadamente entre 400 nm y 700 nm. La luz visible del sol parece blanca, pero en realidad se compone de varias longitudes de onda (colores) de luz. Puedes ver estos diferentes colores cuando la luz blanca atraviesa un prisma: dado que las distintas longitudes de onda de la luz están inclinadas en diferentes ángulos a medida que atraviesan el prisma, se dispersan y forman lo que vemos como un arcoíris. La luz roja tiene la longitud de onda más larga y la menor cantidad de energía, mientras que la luz violeta tiene la longitud de onda más corta y la mayor cantidad de energía.
Aunque la luz y otras formas de radiación electromagnética actúan como ondas en muchas condiciones, también pueden actuar como partículas en otras. Cada partícula de radiación electromagnética, llamada fotón, tiene una cantidad fija de energía. Los tipos de radiación con longitud de onda corta tienen fotones de alta energía, mientras que aquellos con longitud de onda larga tienen fotones de baja energía.
Los pigmentos absorben la luz utilizada en la fotosíntesis
En la fotosíntesis, la energía solar se convierte en energía química mediante organismos fotosintéticos. Sin embargo, en la fotosíntesis no se usan de igual manera todas las distintas longitudes de onda en la luz del sol ya que los organismos fotosintéticos contienen moléculas llamadas pigmentos que absorben solo longitudes de onda específicas de la luz visible, mientras que reflejan otras.
El conjunto de longitudes de onda que absorbe un pigmento se conoce como su espectro de absorción. En el siguiente diagrama, puedes ver los espectros de absorción de tres pigmentos importantes en la fotosíntesis: clorofila a, clorofila b y β-caroteno. El conjunto de longitudes de onda que un pigmento no absorbe, se refleja, y la luz reflejada es lo que vemos como color. Por ejemplo, percibimos las plantas de color verde por su gran contenido de moléculas de clorofila a y b, que reflejan luz verde.
La mayoría de organismos fotosintéticos tienen una diversidad de pigmentos, lo cual les permite absorber energía de una amplia gama de longitudes de onda. Aquí, veremos dos grupos de pigmentos importantes en las plantas: clorofilas y carotenoides.
Clorofila
Hay cinco tipos principales de clorofila: a, b, c y d, más una molécula relacionada que se encuentra en procariontes llamada bacterioclorofila.
En las plantas, la clorofila a y clorofila b son los principales pigmentos fotosintéticos. Las moléculas de clorofila absorben longitudes de onda azules y rojas, como se demuestra con los picos en los espectros de absorción anteriores.
A nivel estructural, las moléculas de clorofila se componen de una cola hidrófoba ("que le teme al agua") que se inserta en la membrana del tilacoide y una cabeza de anillo de porfirina (un grupo circular de átomos que rodean a un ion magnesio) que absorbe la luz
Aunque tanto la clorofila a como la clorofila b absorben luz, la clorofila a tiene una función única y crucial al convertir la energía de la luz en energía química (como puedes ver en el artículo reacciones dependientes de la luz). Todas las plantas fotosintéticas, algas y cianobacterias contienen clorofila a, mientras que solo las plantas y algas verdes contienen clorofila b, junto con algunos tipos de cianobacterias
Debido a la función central de la clorofila a en la fotosíntesis, todos los pigmentos utilizados además de la clorofila a se conocen como pigmentos accesorios, que incluyen otras clorofilas, así como otras clases de pigmentos, como los carotenoides. El uso de pigmentos accesorios permite la absorción de una gama más amplia de longitudes de onda y, por lo tanto, una captura mayor de energía de la luz solar.
Carotenoides
Los carotenoides son otro grupo clave de pigmentos que absorben la luz violeta y verde azulada (ve la gráfica del espectro anterior). Los brillantes carotenoides encontrados en frutos —como el rojo del tomate (licopeno), el amarillo de las semillas de maíz (zeaxantina) o el naranja de una cáscara de esta fruta (β-caroteno)— se utilizan como avisos para atraer animales, que pueden ayudar a dispersar las semillas de plantas.
En la fotosíntesis, los carotenoides ayudan a capturar la luz, pero también tienen una función importante al deshacerse del exceso de energía luminosa. Cuando una hoja está expuesta a pleno sol, recibe una cantidad enorme de energía; si dicha energía no se maneja adecuadamente, puede dañar la maquinaria fotosintética. Los carotenoides de los cloroplastos ayudan a absorber el exceso de energía y a disiparla como calor.
¿Qué significa para un pigmento absorber la luz?
Cuando una molécula de pigmento absorbe un fotón, pasa a un estado de excitación; es decir, tiene energía extra y ya no se encuentra en su estado normal o fundamental. A un nivel subatómico, la excitación se produce cuando un electrón sube a un orbital de mayor energía que está más alejado del núcleo.
Solo un fotón con la cantidad justa de energía para subir un electrón entre orbitales puede excitar un pigmento. De hecho, es por esta razón que diferentes pigmentos absorben distintas longitudes de onda de la luz: las "brechas de energía" entre los orbitales son diferentes en cada pigmento, es decir, en cada caso se necesitan fotones de diferentes longitudes de onda para proporcionar un impulso de energía que coincida con esas brechas
Un pigmento excitado es inestable, y tiene varias "opciones" disponibles para llegar a ser más estable. Por ejemplo, puede transferir su energía extra o su electrón excitado a una molécula vecina. Vamos a ver cómo estos procesos funcionan en la siguiente sección: reacciones dependientes de la luz.
¿Quieres unirte a la conversación?
de donde sacaron la informacion? algun libro?
bibliografia?(8 votos)- ¿Para qué se usa directamente en las plantas la energía absorbida por la clorofila?(5 votos)
- La energía absorbida o sea los fotones, excitan a los fotosistemas para que se pueda sintetizar ATP, NADPH y como desecho oxígeno molecular, después el ATP y NADPH se usan en la fase obscura para sintetizar azucares.(7 votos)
- de acuerdo a la absorción de la luz por medio de los pigmentos, cual es la diferencia de crecimiento en una planta cuando absorbe diferentes longitudes de onda?(4 votos)
- según algunos estudios el mejor crecimiento de una planta es cuando está expuesta a rangos de la luz roja(7 votos)
- hola una pregunta porfavor aun no resuelvo mis dudas ¿que onda de luz producen mayor cantidad de fotosintesis en las plantas?¿cual es ese color del arcoiris ?(4 votos)
La clorofila A que tiene un pigmento llamado P680 y esta recibe un foton de una longitud de onda que va a 680 nm y este pigmento se encuentra en el fotosistema1 y la clorofila b que se encuentra en el fotosistema dos puede absorber fotones que tienen una longitud de onda de 700nm es más conocida como P700 . Los carotenos como menciona el texto reciben longitudes de onda más grande y las reflejan haciendo que esta rebote hacia fuera .(3 votos)
- ¿Cómo puedo citar este artículo en formato APA?(3 votos)
- cuales son las
diferencias en la absorción de la luz roja, azul y verde por parte de la clorofila.(2 votos) 
Que es es un pigmento fotosintetico?(2 votos)- Si decido extraer los pigmentos de una planta para tratar de producir energía y transferirla o usarla? se puede lograr esto ?(1 voto)
- Si puedes retirar los pigmentos de la planta y notarás que la planta sin clorofila es transparente... pero me dudo que y la verdad no tengo la respuesta para saber si se pueden usar los Pigmentos como preguntas .(2 votos)
- relación existente entre las plantas de bosques secos y tropicales y su comportamiento fotosintético con respecto al espectro de luz?(1 voto)
¿cuáles son los parámetros de absorbancia de la clorofila a y b?(1 voto)