Lectura – Aportes importantes al descubrimiento de la clorofila
¿Un pigmento en el cloroplasto es el responsable de la fotosíntesis?
Se estima que los océanos producen entre el 50% y el 80% del oxígeno que respiramos cada año en la Tierra, superando por mucho la producción de las selvas. Los responsables de esta incansable labor es el fitoplancton. Este es un conjunto de plantas plantónicas como algas azul- verde, diatomeas y dinoflagelados que pertenecen al reino protista.
La fotosíntesis consiste en aprovechar la energía del sol para producir energía química. Fija el CO2 atmosférico para producir glucosa y la absorción del agua libera el oxígeno que nosotros respiramos. Incluso en los días soleados podemos observar pequeñas burbujas de oxígeno subiendo a la superficie del agua. La próxima vez que visites un cuerpo de agua (laguna, presa, pozo, etc.) y este soleado, busca esas pequeñas algas que se fijan en las rocas o en las orillas de la laguna y observaras como se forman pequeñas burbujas de O2 producto de la fotosíntesis.
El conocimiento sobre la clorofila comenzó con las observaciones tempranas de las plantas y sus colores. En el siglo XVII, Robert Hooke y Antone Van Leeuwenhoek, pioneros en la microscopía, observaron las células vegetales y notaron la presencia de estructuras verdes, aunque no comprendieron su función.
¿La fotosíntesis purifica el aire?
En 1771, el químico británico Joseph Priestley quería investigar como las plantas modifican la calidad de aire. Él contemplaba que la respiración de los animales o la combustión de una vela en algún punto pudiera tornar dañino al aire y quería descubrir si las plantas pueden revertir este proceso. Por lo que realizó experimentos que mostraron que las plantas podían “purificar” el aire que había sido “contaminado” por la combustión de una vela.
Uno de sus experimentos más sobresalientes consistió en utilizar diferentes recipientes de vidrio herméticamente cerrado para crear un ambiente controlado. En uno de ellos coloco una vela encendida dentro del recipiente hasta que se apago debido a la falta de oxígeno. En otro frasco coloco un ratón la cual también falleció por la falta de oxígeno. En ambos frascos coloco una planta lo cual después de un tiempo pareció ver que el aire se renovaba.
Esto fue un paso importante hacia la comprensión de la fotosíntesis, aunque la clorofila en sí aún no había sido identificada.
¿Quién fue el primero en aislar el pigmento verde que esta presente en las plantas?
Los químicos franceses Pierre Joseph Pelletier y Joseph Bienaimé Caventou en 1817 aislaron el pigmento verde de las hojas de las plantas. Su experimento consistió en triturar hojas frescas y las maceraron en alcohol (solvente de compuestos orgánicos) lo que permitió extraer el pigmento verde de las células vegetales. Posterior a esto, se filtro y purifico por evaporación del solvente.
Al aislar este pigmento notaron que tenia una intensa coloración verde y con propiedades fluorescentes. Ellos lo nombraron “clorofila”, derivado de las palabras griegas “chloros” (verde) y “phyllon” (hoja).
¿Cómo se descubrieron las longitudes de onda en la que actúa la clorofila?
Como aprendimos en esta unidad, los diferentes tipos de clorofila (a y b) actúan a diferente longitud de onda, este primer espectro fue descubierto en 1883 por el biólogo alemán Theodor Wilhelm Engelmann. El demostró que la luz es necesaria para la fotosíntesis y que existen diferentes longitudes de onda que son más efectivas para este proceso. Engelmann quería comprender cómo las diferentes longitudes de onda de la luz afectaban la fotosíntesis. Para ello en sus experimentos utilizo una bacteria aerobia (requiere oxigeno para vivir) y además un alga verde Spirogyra que es fotosintética para descubrir como las diferentes longitudes de onda que afectan a la fotosíntesis.
Engelmann preparo una fina capa de Spirogyra en un portaobjetos de un microscopio y las rodeo de la bacteria aeróbica. Posterior a eso utilizó un prisma para descomponer la luz solar en su espectro visible y dirigió los diferentes colores sobre las algas. Por último observo la distribución de las bacterias en el microscopio.
Engelmann descubrió que las bacterias se congregaban en las áreas donde las algas recibían luz azul y roja. Esto es ocasionado a que en estas regiones el alga realizaba mayor fotosíntesis por lo que liberaba mayores cantidades de oxígeno, en cambio el oxígeno liberado era atraído por las bacterias aerobias. Este experimento proporcionó una evidencia temprana de la relación entre la luz y la fotosíntesis, sentando las bases para futuras investigaciones en bioquímica y fisiología de plantas. Su trabajo ayudó a confirmar que las plantas utilizan la energía de la luz para convertir dióxido de carbono y agua en glucosa y oxígeno, un proceso fundamental para la vida en la Tierra.