A história da clorofila e dos cloroplastos

Cloroplastos redondos e verdes preenchendo o interior de uma célula vegetal. Imagem por Kristian Peters.

Os cloroplastos são “pequenas fábricas” dentro das células vegetais. Eles também são encontrados nas células de outros organismos que realizam fotossíntese. Cloroplastos capturam a energia da luz solar e a usam para fazer o alimento da planta. O alimento pode ser utilizado imediatamente para fornecer energia às células, ou pode ser armazenado como açúcar ou amido. Se armazenado, ele pode ser usado mais tarde, quando a planta precisar de mais energia para realizar uma tarefa, como crescer um novo galho ou produzir uma flor.

Cloroplastos de perto

Dentro dos cloroplastos existem pilhas de estruturas especiais em forma de panqueca chamadas tilacóides (do grego thylakos = saco ou bolsa). Os tilacóides têm uma membrana externa, a qual envolve uma área interna, chamada lúmen. As reações dependentes de luz acontecem dentro dos tilacóides.

Nossas células têm mitocôndrias (do grego mitos = linha, e khondrion = pequeno grão), que são nossas estruturas produtoras de energia. Nós não temos nenhum cloroplasto. Já as plantas têm ambos, mitocôndrias e cloroplastos.

Este modelo de cloroplasto mostra as pilhas de tilacóides. O espaço dentro do tilacóide é chamado de lúmen. Image via Guillermo Estefani (artinaid.com).

Tanto as mitocôndrias quanto os cloroplastos convertem uma forma de energia em outra forma que as células podem usar. Como as plantas adquiriram cloroplastos? Cloroplastos já foram bactérias de vida livre! No passado, essas bactérias entraram numa relação simbiótica (do grego syn = juntos, e bios = vida) com outras células, o que eventualmente levou às células vegetais com cloroplastos que temos hoje.

Seres verdes

A clorofila, um pigmento verde encontrado nos cloroplastos, é uma parte importante das reações dependentes de luz da fotossíntese. A clorofila absorve a energia luminosa do sol. É também por causa dela que as plantas são verdes. Você se lembra que as cores são diferentes comprimentos de onda da luz? A clorofila absorve os comprimentos de onda equivalentes ao vermelho e azul e reflete os comprimentos de onda equivalentes ao verde.

Plantas que perdem suas folhas no inverno começam a decompor suas clorofilas no outono. Isso tira a cor verde das folhas. Image by John Fowler.

As plantas têm diferentes tipos de pigmentos além da clorofila. Alguns deles também auxiliam na absorção de energia luminosa. É mais fácil notar estes diferentes pigmentos durante o outono em locais de clima temperado. Durante esse período, as plantas fazem menos clorofila e as outras cores não ficam mais escondidas debaixo do verde. 

Mas por que as plantas não têm pigmentos que lhes permitem capturar todos os comprimentos de onda da luz? Se você já sofreu uma queimadura solar, você sabe em primeira mão que a luz do sol pode ser prejudicial. As plantas também podem ser danificadas pela energia luminosa em excesso. Felizmente, existem nas plantas pigmentos diferentes da clorofila que funcionam como um "filtro solar".

Imagens aditionais via Wikimedia Commons. Imagem das algas por Leonardo Ré-Jorge.