Complejo de captación de luz
Un complejo captador de luz consta de una serie de cromóforos [1] que son proteínas de subunidades complejas que pueden formar parte de un supercomplejo más grande de un fotosistema , la unidad funcional en la fotosíntesis . Las plantas y las bacterias fotosintéticas lo utilizan para recolectar más luz entrante de la que sería capturada por el centro de reacción fotosintético solo. La luz que es capturada por los cromóforos es capaz de excitar moléculas desde su estado fundamental a un estado de mayor energía, conocido como estado excitado. [2] Este estado excitado no dura mucho y se sabe que es de corta duración. [3]Los complejos captadores de luz se encuentran en una amplia variedad entre las diferentes especies fotosintéticas. Los complejos consisten en proteínas y pigmentos fotosintéticos y rodean un centro de reacción fotosintético para enfocar la energía, obtenida de los fotones absorbidos por el pigmento , hacia el centro de reacción utilizando la transferencia de energía de resonancia de Förster .
La fotosíntesis es un proceso en el que la luz es absorbida o recolectada por complejos de proteína de pigmento que pueden convertir la luz solar en energía. [4] La absorción de un fotón por una molécula tiene lugar cuando los complejos de proteína de pigmento recogen la luz solar que conduce a la excitación electrónica enviada al centro de reacción donde puede tener lugar el proceso de separación de carga. [5] cuando la energía del fotón capturado coincide con la de una transición electrónica. El destino de tal excitación puede ser un retorno al estado fundamental oa otro estado electrónico de la misma molécula. Cuando la molécula excitada tiene una molécula vecina cercana, la energía de excitación también puede transferirse, a través de interacciones electromagnéticas, de una molécula a otra. Este proceso se llamatransferencia de energía de resonancia , y la tasa depende en gran medida de la distancia entre las moléculas donadoras de energía y aceptoras de energía. Antes de que un fotón excitado pueda volver al estado fundamental, es necesario recolectar la energía. Esta excitación se transfiere entre los cromóforos donde se entrega al centro de reacción. [6] Los complejos captadores de luz tienen sus pigmentos posicionados específicamente para optimizar estas tasas.
La bacteria púrpura es un tipo de organismo fotosintético con un complejo de captación de luz que consta de dos complejos de proteína de pigmento denominados LH1 y LH2. [7] Dentro de la membrana fotosintética, estos dos complejos difieren en cuanto a su disposición. [8] Los complejos LH1 rodean el centro de reacción, mientras que los complejos LH2 están dispuestos alrededor de los complejos LH1 y el centro de reacción de manera periférica. [9] Las bacterias moradas usan bacterioclorofila y carotenoides para recolectar energía luminosa. Estas proteínas están dispuestas en forma de anillo creando un cilindro que atraviesa la membrana. [10] [11]
El principal complejo de recolección de luz en las bacterias verdes se conoce como clorosoma. [12] El clorosoma está equipado con agregados de BChl c en forma de varilla con lípidos incrustados en proteínas que lo rodean. [13] Los clorosomas se encuentran fuera de la membrana que cubre el centro de reacción. [14] Las bacterias verdes del azufre y algunas cloroflexias usan complejos elipsoidales conocidos como clorosomas para capturar la luz. Su forma de bacterioclorofila es verde.
Las clorofilas y los carotenoides son importantes en los complejos captadores de luz presentes en las plantas. La clorofila b es casi idéntica a la clorofila a, excepto que tiene un grupo formilo en lugar de un grupo metilo . Esta pequeña diferencia hace que la clorofila b absorba la luz con longitudes de onda entre 400 y 500 nm de manera más eficiente. Los carotenoides son moléculas orgánicas lineales largas que tienen enlaces simples y dobles alternados a lo largo de su longitud. Tales moléculas se llaman polienos . Dos ejemplos de carotenoides son el licopeno y el β-caroteno.. Estas moléculas también absorben la luz de manera más eficiente en el rango de 400 a 500 nm. Debido a su región de absorción, los carotenoides aparecen en rojo y amarillo y proporcionan la mayoría de los colores rojo y amarillo presentes en frutas y flores .
