La
Fisiología Vegetal es una de las múltiples ramas de la Biología y al igual que
otras ramas, estudia los procesos de la vida, los cuales son similares o
idénticos en muchos organismos, incluyendo a las plantas. El desarrollo de cada
rama del saber científico es un proceso que atraviesa por varias etapas. La
etapa contemporánea de la fisiología vegetal es el resultado de un largo
desarrollo en el que han ejercido una gran influencia adelantos de otras ramas
científicas, como son la fisiología animal, la física y la química.
Las plantas y los animales han desarrollado un
patrón o hábito de vida diferente. Los animales tienen un desarrollo y
funcionamiento definidos, y lo llevan a cabo acorde con las leyes del
movimiento, es decir mecánicamente, mientras que las plantas crecen y se
desarrollan sobre una base estructural. Los animales deben buscar su
alimento y sus límites a los cuales deben sujetarse, están dados
por su propia naturaleza, tamaño, etc. Las plantas en cambio, son
sedentarias en general y producen su propio alimento y sus únicos limitantes
están dados por su entorno inmediato y no están limitadas por condiciones
mecánicas o de tamaño.
La Fisiología Vegetal estudia los fenómenos
naturales en las plantas vivas, es la ciencia que trata los procesos y las
funciones que se llevan a cabo en las plantas. Por proceso se puede entender
una secuencia continua de eventos como: fotosíntesis, respiración, absorción,
transpiración, etc, por lo que en primera instancia, la Fisiología Vegetal
describe y explica los procesos de las plantas.
Como función se entiende la actividad natural de
algo; ya sea una célula, un tejido o un órgano, por lo que el segundo papel de
la Fisiología Vegetal es explicar la función de cada tipo de organelo celular
así como la función de cada constituyente químico ya sea un ion mineral, una
molécula o una macromolécula.
Los procesos y las funciones son dependientes uno
de otro y pueden ser modificados por factores externos (del medio ambiente)
como la luz, la temperatura, el suelo, etc, por lo que en un tercer nivel la
Fisiología Vegetal describe y explica como los procesos y las funciones
responden a las variaciones de los factores del medio ambiente.
En resumen, se puede decir que la Fisiología
Vegetal se encarga del estudio de los procesos y las funciones de los
organismos vegetales y de las interacciones de estos procesos y funciones con
los cambios que ocurren en el medio ambiente donde habitan las plantas.
La Fisiología Vegetal como ciencia independiente se
formó entre finales del siglo XVIII y principios del XIX debido a los trabajos
de muchos científicos como el inglés J. Priestley, el holandés J. Ingen Housz y
el suizo T. de Saussure los cuales trabajando sobre la alimentación de las
plantas con sustancias nutritivas, agua y CO2, descubrieron las
leyes principales de la vitalidad de las plantas.
Posteriormente, el fisiólogo alemán J. von Saks, y
el científico ruso K.A. Timiriasev contribuyeron al desarrollo de la Fisiología
Vegetal con investigaciones sobre algunos aspectos de la fotosíntesis; el
químico alemán J. von Leibig y D.A. Sabin, trabajaron sobre
aspectos de la nutrición mineral de las plantas; y los bioquímicos
Garden y G. Krebs sobre la teoría de la respiración y el metabolismo de las
plantas; así como de los científicos rusos E.P. Votchala y Maximov en
aspectos del régimen hídrico.
RELACIÓN
DE LA FISIOLOGÍA VEGETAL CON OTRAS CIENCIAS
El
desarrollo de la Fisiología Vegetal esta en correspondencia con el
desarrollo de otras disciplinas. Muchas son las ciencias que apoyan el estudio
de la fisiología vegetal y a menudo es necesario contar con conocimientos
básicos de muchas de ellas para poder tener la capacidad de entender los
procesos y funciones que se llevan a cabo en las plantas.
El campo de las ciencias botánicas experimentales
se divide generalmente en varias partes y esta división se basa en los
objetivos y métodos de investigación que pertenecen a cada una de ellas; la
química orgánica vegetal trata del aislamiento e identificación de los
compuestos que se encuentran en las plantas; la bioquímica de las
transformaciones químicas que se llevan a cabo entre dichos compuestos; la
genética trata de la forma en que las diferentes especies transmiten sus
características específicas y particulares de generación en generación; la
ecología comprende el estudio de las relaciones entre la planta y el medio.
De esta manera, la fisiología vegetal, considerada
como el estudio de las funciones y procesos que intervienen en el crecimiento y
desarrollo de las plantas interfiere y se mezcla con todas las disciplinas
botánicas descritas.
En ocasiones es imposible trazar una línea
divisoria entre los aspectos de estas ciencias, pues estos no son sino
diferentes puntos de vista y diferentes enfoques para estudiar las plantas. Sin
embargo, el conocimiento de la fisiología es completamente esencial para
estudiar y comprender los restantes aspectos de las plantas, así como,
recíprocamente, se necesitan ciertas bases de bioquímica, genética y ecología
para el estudio y comprensión de la Fisiología Vegetal.
Muchos de los procesos que tratan de explicar el
funcionamiento integral de las plantas, están basados en leyes físicas y
químicas por lo que es de vital importancia el papel de estas ciencias en
proporcionar nuevas técnicas no solo para la solución de los viejos problemas
sino también en el reconocimiento de los nuevos. Debido a que los procesos
y las funciones no pueden entenderse a menos que se conozca algo de las
estructuras a las que están asociados, se necesita también del conocimiento de
la Anatomía Vegetal.
La microscopia electrónica, la electroforesis,
la espectrofotometría y las técnicas de trazadores radiactivos, han
resultado ser excelentes herramientas de trabajo para la investigación a fondo
de las funciones de las plantas. También se usan muchas técnicas asociadas con
la Biología Celular.
Las plantas han evolucionado constantemente a
través del tiempo y todavía lo siguen haciendo. Aun las plantas más primitivas
poseen sistemas altamente complejos de fotosíntesis, respiración, síntesis
proteica y otros. En ellas también ha ocurrido la evolución de los procesos
bioquímicos y fisiológicos sin embargo, los mecanismos que controlan la forma y
patrón de desarrollo debieron evolucionar paralelamente a los que coordinan el
funcionamiento de todas sus partes.
Existe evidencia de que, aunque los procesos
básicos de fotosíntesis y respiración no han cambiado por largo tiempo, algunos
de los procesos subsidiarios y las interrelaciones bioquímicas entre ellos
pueden estar sufriendo alteraciones considerables a medida que las plantas
modernas evolucionan como respuesta a un medio ambiente en constante cambio.
Como resultado de este patrón estructural de
crecimiento, las plantas enfrentan varios problemas especiales para conseguir la
materia prima para fabricar sus alimentos los cuales han logrado resolver de
diferentes maneras.
IMPORTANCIA DE LA FISIOLOGIA VEGETAL
La Fisiología Vegetal es una ciencia que puede
contribuir en gran medida. dada su aplicación, al mejoramiento de las
condiciones de vida de la población y al desarrollo económico del país.
Además de su considerable significación en ayudar al hombre en el entendimiento
del mundo que lo rodea, sirve también como fundamento en los numerosos
avances recientes de la agricultura.
La Fisiología Vegetal debe asumir un papel cada vez
más importante en los programas de investigación de todos los cultivos. Nuestro
país, con el gran incremento de la población, necesita cada vez más alimentos y
su solución requiere de muchos esfuerzos en muchas disciplinas; los programas
de investigación agrícola deberán tener como principal objetivo la producción
de nuevas y mejores variedades de plantas de cultivo; el mejoramiento de las
técnicas para la protección de las plantas contra insectos, enfermedades y
hierbas indeseables; el control de la fertilidad de los suelos, y el incremento
de la eficiencia de la mecanización.
Se han obtenido grandes avances en la área de la
agricultura, pero aun, como consecuencia de los atrasos acumulados y la falta
de tradición en la aplicación de nuevas tecnologías y descubrimientos
científicos en la agricultura, nos quedan muchos aspectos por desarrollar.
Todavía en los principales cultivos agrícolas como maíz, trigo, frijol, etc,
tenemos fuertes deficiencias en su explotación.
Por lo anterior, debe haber una intensificación de
esfuerzos multidisciplinarios, lo cual demanda de los fisiólogos vegetales no
solamente el suministro de información básica que considere como las plantas
crecen y se desarrollan, sino también la implementación de programas de
investigación diseñados para incrementar los rendimientos de los cultivos.
De lo antes señalado, se puede
comprender la íntima relación entre la fisiología vegetal y la agricultura;
ella sirve de base y apoya científicamente al desarrollo agrícola.
DESCRIPCIÓN DE LAS FUNCIONES
Las plantas, al igual que todos los organismos,
cumple con las funciones básicas de todos los seres vivos; nacer, crecer,
reproducirse y morir. Para llevar a cabo esas funciones, las plantas necesitan
realizar actividades diversas y que están relacionadas de alguna manera.
Al igual que para el estudio del ciclo de vida de
un organismo podemos empezar por cualquier estadio ya que en un momento dado
regresaremos a la fase de inicio (por eso es un ciclo), para estudiar el
funcionamiento de una planta también podemos iniciarla con cualquier función ya
que siempre regresaremos al punto de partida.
Absorción.- Trata de cómo la planta absorbe el agua a través
de sus raíces, explica como ocurre el movimiento del agua en el suelo y cuáles
son las fuerzas que entran en acción para que el agua pase del suelo
hacia el interior de la planta.
- Formas de absorción
El agua puede ser absorbida
prácticamente a través de cualquier superficie vegetal, pero en el caso de las
plantas terrestres la casi totalidad del agua es absorbida a través de las
raíces y solo una pequeña porción mediante los órganos aéreos. El agua es
absorbida fundamentalmente por los pelos radicales y otras zonas de la raíz, y después su transporte
hacia la parte aérea debe realizarse por los tejidos del xilema.
El xilema es el tejido más importante en el transporte de
agua, está formado por varios tipos de diferentes de células
vivas y no vivas, entre las que puede señalarse los elementos traqueales, a
través de los cuales se realiza prácticamente todo el transporte del agua, también se encuentran en el xilema
las fibras y las células parenquimáticas vivas.
Elementos traqueales
Los elementos traqueales
(tráqueas y traqueidas) constituyen el sistema conductor del agua y son
las células más
directamente relacionadas con el transporte del agua en
la planta. Ambas son más o menos alargadas, tienen paredes secundarias
lignificadas y están muertas durante su fase funcional. No hay en su interior
ningún tipo de citoplasma que impida el paso del líquido, lo cual facilita el transporte
eficaz del agua en
cantidades relativamente grandes. Las paredes apicales están perforadas,
características típicas tanto de las células de las tráqueas como de las
traqueidas. En los vasos más evolucionados las paredes de los extremos pueden
faltar totalmente, con lo cual no queda ningún obstáculo que se oponga al paso
del agua a través de la célula.
Si tomamos un gran número de células
traqueales y las empalmamos por sus extremos, obtendremos una larga estructura
en forma de tubo. Esta es exactamente la disposición que reencuentran en las
células que forman los vasos, unidas entre sí por sus paredes terminales, y
forman lo que se llama un vaso o conducto xilemático.
Los vasos del tejido del xilema forman
una red de conductos que se extienden por todas las regiones de la planta, y
llevan a todas las células vivas un suministro de agua fácilmente accesible,
siendo de importancia primordial para la planta, no solamente para mantener su
turgencia, sino también para el transporte de otras sustancias (por ejemplo los
elementos minerales) que pueden ser llevadas de una a otra célula por el
movimiento de agua.
El conjunto de los vasos es la vía
principal por la cual el agua es transportada en las angiospermas. Sin embargo
no existen vasos en las coníferas, y en este grupo son las traqueidas las que
constituyen la vía principal de circulación del agua. Estas traqueidas son
largas células fusiformes, provistas de paredes terminales inclinadas en ángulo
agudo y perforadas.
Estas paredes terminales de las
traqueidas se superponen, y constituyen así una vía continua para el movimiento
del agua. Claro está que el moviendo del agua en un grupo de traqueidas es
mucho menos directo y encuentra una resistencia mucho mayor que en un sistema
de tráqueas.
Aunque las tráqueas y las traqueidas
estén orientadas en la planta en dirección vertical y el movimiento de agua tenga
lugar de modo predominante en esta dirección, también existe un cierto
movimiento lateral. Las paredes laterales de las tráqueas y traqueidas están
perforadas en numerosas punteaduras, poros a a través de los cuales puede pasar
el agua.
- Absorción de agua por las raíces
Prácticamente las plantas realizan toda la absorción de agua a través del sistema radical y principalmente por la región de las raíces donde se encuentran los pelos absorbentes. El agua que penetra por los pelos absorbentes y otras células de la epidermis de la raíz, lo hace por efecto de un gradiente de presión de difusión. Regularmente el déficit de presión de difusión de las células de las raíces es superior que el de la disolución del suelo, por lo cual el agua penetra en las raíces procedentes del suelo.
En la medida que aumenta la concentración de solutos de las células o disminuya la presión de turgencia, se incrementará el déficit de presión de difusión celular y como resultado de ello aumentará la absorción de agua.
Podemos afirmar que la mayor parte de
la absorción del agua tiene lugar por medio de un mecanismo osmótico (absorción
pasiva). Sin embargo, algunos investigadores estiman que puede existir cierta
absorción activa, no osmótica, parta la cual se requiere un gasto de energía
metabólica; tanto es así que las teorías que explican la absorción de agua
suelen denominarse teorías de absorción pasiva y teorías de absorción activa.
Transporte.- La palabra transporte implica el movimiento de
algo de un sitio a otro y en la planta se mueven o necesitan ser transportadas
muchas substancias de diferente índole, desde el agua misma, los nutrientes
minerales, los fotosintatos o los fitorreguladores. Cada substancia
transportada se gobierna por diferentes métodos de movimiento, y así, los fotosintatos
se mueven en forma diferente que el agua o que los nutrientes minerales, por lo
que en cada caso se explicará su transporte dentro de la planta.
Las células utilizan diversos mecanismos para
allegarse de agua y nutrientes, aprovechando fuerzas físicas como la difusión y
cuando esto no es suficiente, utiliza estructuras y procesos que implican el
movimiento de materiales en contra de los gradientes de concentración,
aprovechando las diferencias en tamaño y muchas veces, involucra la utilización
de energía, en forma de ATP.
En la difusión, los solutos se mueven gradualmente
a través de un gradiente de concentración, esto es, una transición entre las
regiones de mayor y menor concentración. En la difusión, el movimiento es a
favor del gradiente de concentración, de una región de mayor a una de menor
concentración. Dicho movimiento conduce a un equilibrio, una distribución
aleatoria equitativa. La difusión es un tipo de transporte pasivo, pues no
precisa de energía.
Puede tener lugar en soluciones abiertas o en dos
soluciones separadas por una membrana, particularmente con respecto a
sustancias liposolubles, que se mueven con facilidad entre las membranas.
Muchas moléculas hidrosolubles son asistidas por
proteínas transportadoras para su difusión a través de la membrana plasmática,
un proceso conocido como difusión facilitada. Las proteínas transportadoras
suelen estar incrustadas en la membrana plasmática. El soluto produce cambios
en la proteína, con lo cual esta entra o sale a la célula. La difusión
facilitada es similar a la simple, ya que el soluto se mueve de una región de
mayor a una de menor concentración.
Por lo mismo es un transporte pasivo.
Algunas proteínas transportadoras parecen actuar de
manera independiente. Otras se asocian para formar canales en la membrana
plasmática y pueden adoptar formas para cerrarse o abrirse, en cuyo caso se
denominan proteínas de canal, regulando así el transporte de solutos.
El diámetro del canal regula el tamaño de las
moléculas que pueden moverse de un lado al otro de la membrana. Los sitios de
unión específicos también controlan los solutos que en concreto pueden entrar
al canal. Los canales pueden abrirse o cerrarse según los solutos que se
transporta o debido a la acción de otras moléculas que controlan la difusión.
En
ocasiones, el transporte a través de una membrana se produce en contra del
gradiente de concentración, desde una región de menor a una de mayor
concentración. Dado que este transporte precisa energía para variar el
gradiente, no es pasivo, como la difusión, sino que se dice que es un
transporte activo. La energía para el transporte activo procede del ATP o de la
liberación de energía de las cadenas de transporte de electrones. El transporte
activo puede implicar la acción de una sola proteína o de dos proteínas.
Transpiración.- Una mínima cantidad del agua
que entra a las raíces es retenida por la planta, la mayor cantidad se evapora
y pasa a la atmósfera a través de las hojas y de otras estructuras aéreas. El
fenómeno consistente en esta pérdida de agua se conoce como transpiración. Será
interesante conocer cómo transpira una planta, porque lo hace, cuando ocurre
este fenómeno y que cambios metabólicos se llevan a cabo cuando la planta está
transpirando.
El
diámetro funcional de los vasos es mayor que el de las traqueidas, carecen de
paredes terminales por lo que son funcionalmente más eficientes. El agua
asciende por el xilema por la fuerza de la transpiración,
agua que se pierde por las hojas. Una planta madura de maíz puede transpirar 16
litros de agua por semana. Los valores pueden ser mayores en zona áridas.
Las
moléculas de agua esta unidas unas a otras por puente hidrogeno. El
agua que se pierde a nivel de las hojas produce la difusión de
moléculas de agua adicionales provenientes del xilema de las hojas, creando un
arrastre de las moléculas de agua a lo largo de la columna de agua que se
encuentra en el xilema.
Este
"arrastre" permite que el agua pueda llegar desde las raíces a las hojas.
La pérdida de agua del xilema de la raíz produce el paso de agua desde la
endodermis al xilema de la raíz.
La cohesión es la capacidad de
permanecer juntas que tienen ciertas las moléculas de la misma clase. Las
moléculas de agua son polares, poseen polos, uno ligeramente positivos y el
otro ligeramente negativo, lo que causa su cohesión. En el interior del xilema,
las moléculas de agua se comportan como una larga cadena que se extiende desde
las raíces hasta las hojas.
La adhesión es la tendencia de
permanecer juntas que tienen ciertas moléculas de diferentes clases. El agua se
adhiere a las moléculas de celulosa de las paredes del xilema contrarrestando
de esta manera la fuerza de la gravedad y ayudando, por lo tanto al ascenso del
agua por el xilema.
Nutrición mineral.- Los nutrientes minerales son
introducidos a la planta y transportados a través del flujo hídrico, sin
embargo, es necesario conocer como son llevados hasta el interior de cada
célula donde serán utilizados para la síntesis de los compuestos que actúan en
el metabolismo celular. También es interesante saber el papel que juega cada
elemento químico, considerado como nutriente, en el metabolismo, además de
conocer los síntomas que expresa la planta ante la ausencia o deficiencia de los
elementos esenciales.
Junto
con la reproducción y la capacidad de relacionarse, la nutrición es
una de las características inherentes de los seres vivos. Cualquier ser vivo,
por su actividad vital (crecimiento, mantenimiento y reproducción) requiere
continuos aportes de energía para reponer las pérdidas y, para que todo el
sistema pueda funcionar.
A
diferencia de los animales, organismos que obtienen su alimento de aquello que
ingieren (heterótrofos),
las plantas son organismos
autótrofos.
No todas las células de los vegetales superiores están en contacto con los nutrientes, ni los procesos de difusión son tan rápidos para acercarlos a todas las células. De este modo se presenta una división de trabajo entre sus células con la consiguiente diferenciación morfológica formándose órganos, los cuales se especializan en las distintas funciones.
No todas las células de los vegetales superiores están en contacto con los nutrientes, ni los procesos de difusión son tan rápidos para acercarlos a todas las células. De este modo se presenta una división de trabajo entre sus células con la consiguiente diferenciación morfológica formándose órganos, los cuales se especializan en las distintas funciones.
Mediante
la fotosíntesis que
usa la luz solar como fuente de energía, las plantas son capaces de sintetizar
todas las macromoléculas orgánicas que necesitan, a partir de la modificación
de los azúcares que se formaron durante la misma.
Además
las plantas deben absorber, para su uso, varios tipos de minerales a
través del sistema radicular.
Una dieta balanceada
- El carbono, hidrogeno, y el oxígeno son considerados los elementos esenciales.
- El nitrógeno, el potasio, y el fósforo se obtienen del suelo y son los macronutrientes primarios.
- El calcio, el magnesio y el azufre son los macronutrientes secundarios que se necesitan en menor cantidad.
- Entre los micronutrientes, necesarios en muy pequeñas cantidades y tóxicos cuando aumenta su concentración, encontramos al hierro, manganeso, cobre, zinc, boro, y cloro.
Un fertilizante
completo provee los tres macronutrientes primarios, alguno de los secundarios y
micronutrientes. El producto comercial generalmente posee una etiqueta con
números como 5-10-5, que hacen referencia al porcentaje en peso de los
macronutrientes primarios.
Fotoquímica
La fotoquímica, una subdisciplina de
la química, es el estudio de las interacciones entre Átomos, Moléculas
pequeñas, y la luz (o Radiación
electromagnética).La
fotoquímica puede ser introducida como una reacción que procede con la
absorción de luz. Normalmente, una reacción (no sólo una reacción fotoquímica)
ocurre cuando una molécula gana la energía de activación necesaria para
experimentar cambios.
En el caso de las reacciones
fotoquímicas, es la luz la que provee la Energía de activación. Un caso específico de
fotoquímica sucede el proceso Fotosintético (Fotosíntesis)
Fotosíntesis
La fotosíntesis (del griego antiguo
foto, "luz", y síntesis, "unión") es la conversión de
energía luminosa en energía química estable, siendo el adenosín trifosfato
(ATP) la primera molécula en la que queda almacenada esa energía química. Con
posterioridad, el ATP se usa para sintetizar Moléculas
orgánicas de mayor estabilidad. Además, se debe de tener en cuenta que la vida
en nuestro planeta se mantiene fundamentalmente gracias a la fotosíntesis que
realizan las Algas,
en el medio acuático, y las plantas, en el medio terrestre, que tienen la
capacidad de sintetizar Materia orgánica (imprescindible para la constitución
de los seres vivos) partiendo de la luz y la materia inorgánica.
De hecho, cada año los organismos
fotosintetizadores fijan en forma de materia orgánica en torno a 100.000
millones de toneladas de Carbono.
Los orgánulos citoplasmáticos
encargados de la realización de la fotosíntesis son los cloroplastos, unas
estructuras polimorfas y de color verde (esta coloración es debida a la
presencia del pigmento Clorofila) propias de las células vegetales.
En el interior de estos orgánulos se
halla una cámara que contiene un medio interno llamado estroma, que alberga
diversos componentes, entre los que cabe destacar enzimas encargadas de la
transformación del Dióxido de carbono en materia orgánica y unos sículos
aplastados denominados tilacoides o lamelas, cuya membrana contiene pigmentos
fotosintéticos. En términos medios, una célula foliar tiene entre cincuenta y
sesenta cloroplastos en su interior.
Los organismos que tienen la capacidad
de llevar a cabo la fotosíntesis son llamados fotoautótrofos (otra nomenclatura
posible es la de autótrofos, pero se debe tener en cuenta que bajo esta
denominación también se engloban aquellas Bacterias que realizan la Quimiosíntesis)
y fijan el CO2 atmosférico.
En la actualidad se diferencian dos
tipos de procesos fotosintéticos, que son la fotosíntesis oxigénica y la
fotosíntesis anoxigénica. La primera de las modalidades es la propia de las
plantas superiores, las algas y las cianobacterias, donde el dador de Electrones es el agua y, como consecuencia, se
desprende Oxígeno.
Mientras que la segunda, también
conocida con el nombre de fotosíntesis bacteriana, la realizan las bacterias
purpúreas y verdes del Azufre, en las que en dador de electrones es
el sulfuro de hidrógeno, y consecuentemente, el elemento químico liberado no
será oxígeno sino azufre, que puede ser acumulado en el interior de la
bacteria, o en su defecto, expulsado al agua.
La fotosíntesis ocurre en organelas
específicas llamadas cloroplastos, que se encuentran en células
fotosintéticas, es decir, en células de productores expuestas al sol. En
plantas terrestres estas células están en hojas y tallos verdes (los tallos
leñosos tienen células muertas que forman la corteza). Existen también algas
fotosintéticas que no poseen cloroplastos, pues son organismos unicelulares
procariontes (sin núcleo verdadero ni compartimientos celulares) y también
realizan la fotosíntesis.
Estas células, llamadas cianofitas o
algas verde azules, son seguramente muy similares a los primeros organismos
fotosintéticos que habitaron nuestro planeta y realizan la fotosíntesis en
prolongaciones de su membrana plasmática y en su citoplasma.
El proceso de fotosíntesis ocurre en 2
etapas, la primera, llamada etapa fotodependiente, ocurre sólo en presencia de luz
y la segunda, llamada etapa bioquímica
o ciclo de Calvin, ocurre de manera independiente de la luz. Pero antes de
comenzar a estudiar ambas etapas es conveniente ver algunas características de
los cloroplastos que permiten la realización de la captación de energía
lumínica.
En principio, los cloroplastos tienen
pigmentos que son moléculas capaces de "capturar" ciertas cantidades
de energía lumínica. Dentro de los pigmentos más comunes se encuentra la
clorofila a y la clorofila b, típica de plantas terrestres, los carotenos, las
xantóficas, fucoeritrinas y fucocianinas, cada uno de estos últimos
característico de ciertas especies. Cada uno de estos pigmentos se
"especializa" en captar cierto tipo de luz.
Como sabemos el espectro lumínico que proviene del sol se puede
descomponer en diferentes colores a través de un
prisma, cada color corresponde a una
cierta intensidad de luz, que puede medirse en longitudes de onda. Cada
pigmento puede capturar un tipo distinto de longitud de onda ß
En el esquema se muestran los
espectros de absorción de la clorofila (a y b), carotenos, ficoeritrina y
ficocianina. Como puede observarse cada pigmento tiene un pico de absorción
característico.
Pero para hacer más eficiente la absorción de luz las plantas utilizan sistemas "trampa" o
fotosistemas, con un pigmento principal como la clorofila a o b y diferentes
pigmentos accesorios. A través de estos sistemas los autótrofos pueden
aprovechar mejor la energía lumínica.
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