Ti sei mai chiesto perché le piante sono verdi? Il colore è dovuto a una molecola organica specializzata che si trova all'interno delle cellule vegetali chiamata clorofilla. La clorofilla assorbe determinate lunghezze d'onda della luce e riflette la luce verde. Quando quella luce riflessa entra nei tuoi occhi, percepisci le piante come verdi.
Forse ti starai chiedendo, perché la clorofilla assorbe e riflette la luce?
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Il ruolo della clorofilla è quello di assorbire la luce per la fotosintesi. Esistono due tipi principali di clorofilla: A e B. Il ruolo centrale della clorofilla A è come donatore di elettroni nella catena di trasporto degli elettroni. Il ruolo della clorofilla B è quello di dare agli organismi la capacità di assorbire la luce blu a frequenza più elevata per l'uso nella fotosintesi.
Che cos'è la clorofilla?
La clorofilla è un pigmento o un composto chimico che assorbe e riflette specifiche lunghezze d'onda della luce. La clorofilla si trova all'interno delle cellule nel membrana tilacoide di un organello chiamato il cloroplasto.
I pigmenti come la clorofilla sono utili per le piante e altro autotrofi, che sono organismi che creano la loro energia convertendo l'energia luminosa del sole in energia chimica. Il ruolo primario della clorofilla è quello di assorbire l'energia luminosa per l'uso in un processo chiamato fotosintesi — il processo mediante il quale piante, alghe e alcuni batteri convertono l'energia luminosa del sole in energia chimica.
La luce è costituita da fasci di energia chiamati fotoni. Pigmenti come la clorofilla, attraverso un processo complesso, passano fotoni da pigmento a pigmento fino a raggiungere un'area chiamata centro di reazione. Dopo che i fotoni raggiungono il centro di reazione, l'energia viene convertita in energia chimica per essere utilizzata dalla cellula.
Il pigmento principale utilizzato dagli organismi per la fotosintesi è la clorofilla. Ci sono sei distinti tipi di clorofilla, ma i tipi principali sono clorofilla A e clorofilla B.
Ruolo della clorofilla A
Il pigmento primario di fotosintesi è la clorofilla A. La clorofilla B è an pigmento accessorio perché non è necessario che avvenga la fotosintesi. Tutti gli organismi che eseguono la fotosintesi hanno clorofilla A, ma non tutti gli organismi contengono clorofilla B.
La clorofilla A assorbe la luce dalle aree rosso-arancione e viola-blu dello spettro elettromagnetico. La clorofilla A trasferisce energia al centro di reazione e dona due elettroni eccitati al catena di trasporto degli elettroni.
Il ruolo centrale della clorofilla A è come a donatore di elettroni primario nel catena di trasporto degli elettroni. Da lì in poi, l'energia del sole alla fine diventerà energia chimica che può essere utilizzata dall'organismo per i processi cellulari.
Ruolo della clorofilla B
Una delle principali distinzioni tra la clorofilla A e B è nel colore della luce che assorbono. La clorofilla B assorbe la luce blu. Clorofilla B ruolo centrale consiste nell'ampliare lo spettro di assorbimento degli organismi.
In questo modo, gli organismi possono assorbire più energia dalla parte dello spettro della luce blu a frequenza più alta. La presenza di clorofilla B nelle cellule aiuta gli organismi a convertire una gamma più ampia di energia dal sole in energia chimica.
Avere più clorofilla B nei cloroplasti delle cellule è adattativo. Le piante che ricevono meno luce solare hanno più clorofilla B nei loro cloroplasti. Un aumento della clorofilla B è un adattamento all'ombra, poiché consente alla pianta di assorbire una gamma più ampia di lunghezze d'onda della luce. La clorofilla B trasferisce l'energia extra che assorbe alla clorofilla A.
Differenze strutturali tra clorofilla A e B
Sia la clorofilla A che la B hanno molto strutture simili. Entrambi sono a forma di "girino" a causa di una coda idrofoba e una testa idrofila. La testa è costituita da un anello di porfirina, con al centro il magnesio. L'anello porfirinico della clorofilla è il punto in cui viene assorbita l'energia luminosa.
La clorofilla A e B differiscono in un solo atomo in una catena laterale sul terzo carbonio. In A, il terzo carbonio è attaccato a un gruppo metilico mentre, in B, il terzo carbonio è attaccato a un gruppo aldeidico.
Schema delle differenze tra clorofilla A e B
Clorofilla A:
- Il pigmento primario della fotosintesi
- Assorbe la luce viola-blu e arancio-rossa
- Colore verde bluastro
- Gruppo metilico (-CH3) al terzo carbonio
Clorofilla B:
- Un pigmento accessorio della fotosintesi
- Assorbe la luce blu
- Colore verde oliva
- Gruppo aldeidico (-CHO) al terzo carbonio