clorofila e sua importância - Biologia

INTRODUÇÃO

A clorofila, um pigmento verde que se encontra em quase todas as plantas e alguma algas, é um potente antioxidante e purificador do sangue. É considerado por muitos cientistas como “sangue verde” pela sua importancia como veiculo de transporte de oxigênio, á semelhança das funções exercidas pelo sangue humano.

DESENVOLVIMENTO

A Clorofila e Sua Importância

  Clorofila é a designação de um grupo de pigmentosfotossintéticos presente nos cloroplastos das plantas (em sentido geral, incluindo também as algas, cianofíceas e diversosprotistas anteriormente considerados "algas" ou "plantas", como as algas vermelhas ou castanhas).

A intensa cor verde da clorofila se deve a suas fortes absorçõesdas regiões azuis e vermelhas do espectro eletromagnético, e por causa destas absorções a luz que ela reflete e transmite parece verde. Ela é capaz de canalizar a energia da luz solarem energia química através do processo de fotossíntese. Neste processo a energia absorvida pela clorofila transforma dióxido de carbono e água em carboidratos e oxigênio.

Função

Estrutura comum às clorofilas c1 e c2.

As moléculas de clorofila encontram denominados fotossistemas, que se encontram integrados nostilacóides de cloroplastos. A maioria das moléculas de clorofila absorve luz e transmite a energia luminosa através de um fenómeno designado por "transferência de energia por ressonância" a um par de moléculas de clorofila específico que se encontra no centro reaccional dos fotossistemas. Os fotossistemas I e II possuem centros reaccionais distintos, denominados P680 e P700 de acordo com ocomprimento de onda (em nanómetros) correspondente ao seu pico máximo de absorção.

A energia transferida para as moléculas de clorofila pertencentes ao centro reaccional é usada no processo de separação de carga, que consiste na transferência de um elétron da clorofila para uma cadeia de transporte electrónico. A clorofila do centro reaccional P680, oxidada à forma P680⁺, é reduzida com um elétron proveniente da oxidação daágua (H₂O) a dioxigénio (O₂) e hidrogénio molecular (H₂). O fotossistema I trabalha em conjunto com o fotossistema II; o centro oxidado a P700⁺ é eventualmente reduzido com electrões provenientes do fotossistema II. Em determinadas condições, a fonte de elétrons para redução do P700⁺pode variar.

O fluxo de elétrons produzido pelos pigmentos de clorofila é usado para transportar íons H⁺ através das membranas dos tilacóides, causando um potencial quimiosmótico usado principalmente na produção de ATP. Os electrões são eventualmente usados na redução de NADP⁺ a NADPH.

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Estrutura química

A clorofila é um pigmento clorínico com quatro anéis pirrolo ligados por metinas, e um quinto anel ausente em outras porfirinas, grupo de compostos ao qual pertence e que inclui compostos como o grupo heme. No centro do anel há um íon de magnésio (Mg²⁺) coordenado por quatroátomos de azoto. O composto é denominado feofitina quando não se encontra magnésio (ou outro íonmetálico) no seu centro. As cadeias laterais variam em certo nível entre as diferentes formas de clorofila encontradas em diferentes organismos, mas todas possuem uma cadeia fitol (um terpeno) ligada por uma ligação éster a um carboxilo do anel IV. A clorofila a encontra-se sempre presente, mas também ocorrem clorofilas b e c em outros grupos.

Formas da clorofila

A clorofila em plantas verdes consiste em duas formas, clorofila a e b. As clorofilas c e d são encontradas especialmente em algas e cianobactérias.

A clorofila a difere da clorofila b por apresentar na posição 3 do grupo tetrapirrólico o radical -CH₃(metila) no lugar do -CHO (aldeído). A clorofila está presente nas folhas das plantas, sendo crucial para a fabricação de glicose através da fotossíntese. A clorofila é produzida pela planta através dos cloroplastos. É a clorofila a a principal responsável pela coloração verde das plantas e pela realização da fotossíntese.

A clorofila b difere da clorofila a por apresentar na posição 3 do grupo pirrólico o radical -CHO (carbonila/aldeído) no lugar do -CH₃ (metila).

	Clorofila a	Clorofila b	Clorofila c1	Clorofila c2	Clorofila d
Fórmula molecular	C55H72O5N4Mg	C55H70O6N4Mg	C35H30O5N4Mg	C35H28O5N4Mg	C54H70O6N4Mg
grupo C3	-CH=CH2	-CH=CH2	-CH=CH2	-CH=CH2	-CHO
grupo C7	-CH3	-CHO	-CH3	-CH3	-CH3
grupo C8	-CH2CH3	-CH2CH3	-CH2CH3	-CH=CH2	-CH2CH3
grupo C17	-CH2CH2COO-fitilo	-CH2CH2COO-fitilo	-CH=CHCOOH	-CH=CHCOOH	-CH2CH2COO-fitilo
ligação C17-C18	simples	simples	dupla	dupla	simples
Ocorrência	Universal, única clorofila em muitas Cianobactérias	Plantas, Euglenídios e Proclorófitas	Stramenopilos	Dinoflagelados	Rodófitas (Plantas)e Cianobactérias

Propriedades físico-químicas

As clorofilas dão a cor verde às plantas devido à baixa absorção de luz na região do espectro electromagnético correspondente a esta cor. A clorofila a apresenta picos máximos de absorção aos 665 e 465 nm, com uma absortividade molar superior a 10⁵ M⁻¹ cm⁻¹, uma das mais altas em compostos orgânicos. A clorofila a em solução apresenta fluoresce aos 673 nm, mas a sua fluorescência é muito reduzida em folhas intactas. Estas características devem-se à presença de diversas ligações conjugadas (ligações químicas simples e duplas alternadas) no sistema de anéis pirrólicos que rodeiam o magnésio central.

A clorofila não é solúvel em água e é mais instável em pH ácido.

A identidade, função e propriedades espectrais dos diferentes tipos de clorofila em cada fotossistema são distintas e determinadas tanto pelo tipo de fotossistema como pela estrutura das proteínas que as rodeiam. As clorofilas podem ser extraídas das proteínas usando um solvente orgânico como a acetonaou o metanol, e separadas através de cromatografia em papel. A separação é possível dada a diferença no número de grupos polares entre as clorofilas a e b:

Separação da clorofila em cromatografia em papel.

Evidência da clorofila

A fotossíntese é um processo que consiste na conversão de gás carbônico e água em carboidratos, como a sacarose ou o amido.

Pode-se demonstrar que a clorofila é vital para a fotossíntese através de folhas desamiladas de umaplanta variegada e expondo-as à luz por várias horas. Folhas de plantas variegadas apresentam áreas verdes contendo clorofila e áreas brancas com ausência deste pigmento. Quando, depois, testado em uma solução de iodo, uma mudança de cor, que ocorre onde o amido está presente apenas em regiões anteriormente verdes, portanto contendo clorofila. Isto ocorre porque os cloroplastos são convertidos aamiloplastos (plastídeos de armazenamento de amido) por perda do sistema de membranas tilacoidais (e portanto da clorofila). Isso mostra que a fotossíntese não ocorre em áreas onde a clorofila está ausente, e portanto apoia a teoria de que a presença de clorofila é um requisito para a ocorrência do processo fotossintético. A energia luminosa absorvida pela fotossíntese é armazenada na forma de energia potencial química nos açúcares formados.

O processo do qual a clorofila absorve a luz do sol e usa desta energia pra sintetizar carboidratos a partir de gás carbônico (CO2) e água, denomina-se fotossíntese.

Em cada molécula de clorofila existe um átomo de magnésio (Mg) que se encontra no centro de uma estrutura em anel (anel porfirínico) que é estimulado pela luz. Há também uma “cauda” na molécula, formada por cadeias hidrofóbicas.

Existem quatro tipos de clorofilas denominadas a, b, c e d. As clorofilas a e b estão presentes em plantas verdes. Nasalgas e cianobactérias são encontradas as clorofilas c e d.

Os pigmentos envolvidos no processo de fotossíntese são as clorofilas a e b, os carotenóides e as ficobilinas.

As diferenças entre clorofila a e b são poucas, apenas na composição de uma cadeia lateral, onde na clorofila a é -CH3 e na b é – CHO:

A diferença encontrada entre as clorofilas a e c, é que a clorofila c (encontrada em diatomáceas, dinoflagelados e algas pardas), não possui o fitol.

Encontrada somente em algas vermelhas, a clorofila d, é semelhante à clorofila a, porém, no anel I da molécula, o grupo (-O-CHO) substitui o grupo (- CH = CH2).

Vale ressaltar que todos os tipos de clorofilas são verdes, mas existem variações em suas estruturas que fazem com que o espectro de absorção seja um pouco diferente se comparadas umas com as outras. Isso permite que as clorofilas se completem para aumentarem o alcance de absorção do espectro de luz visível.

 

 

 

 

A importância da Clorofila no processo da fotossíntese

A fotossíntese é o principal processo de transformação de energia na biosfera. Ao alimentarmo-nos, parte das substâncias orgânicas, produzidas graças à fotossíntese, entram na nossa constituição celular, enquanto outras (os nutrientes energéticos) fornecem a energia necessária às nossas funções vitais, como o crescimento e a reprodução. Além do mais, ela fornece oxigênio para a respiração dos organismos heterotróficos. É essencial para a manutenção da vida na Terra.

 

Subprodutos remotos da fotossíntese

De acordo com a teoria da geração orgânica do petróleo, indiretamente energia química presente no petróleo e no carvão, que são utilizados pelo ser humano como combustíveis, têm origem na fotossíntese, pois, são produtos orgânicos provenientes de seres vivos (plantas ou seres que se alimentavam de plantas) de outras eras geológicas.

CONCLUSÃO

Com base em tudo que foi aprofundado sobre a clorofila neste trabalho de investigação, concluímos que o nome “clorofila” foi proposta por Pelletier e Caventou, em 1818, para denominar a substância verde que se podia extrair das folhas com o auxílio do álcool.

O termo Clorofila se refere a um grupo de pigmentos fotossintéticos produzidos nos cloroplastos das folhas e em outros tecidos vegetais. Estes pigmentos, responsáveis pela cor verde das plantas funciona como fotorreceptor da luz visível utilizada no processo da fotossíntese. As diferenças aparentes na cores dos vegetais são devidas à presença de outros pigmentos associados, como os carotenóides, os quais sempre acompanham as clorofilas

A clorofila, que dá a coloração verde da maioria dos vegetais, absorve muito bem a luz das regiões azuis e vermelhas, refletindo a luz verde.

Bibliografia

Este trabalho é fruto ou base das seguintes fontes:

Internet.

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