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Recogiendo la luz

Ciencia

Cuando abordamos el conocimiento de la fotosíntesis aprendimos que los elementos clave que intervienen en el proceso son el dióxido de carbono, el agua y la energía solar, que convenientemente combinados se traducen en alimento y oxígeno. Insisto en la energía solar, porque sin su concurso no es posible un proceso tan fundamental para la vida. Y en este punto me quiero detener ahora. Porque algo deben tener las plantas que haga posible la intervención de la energía solar, una sustancia que sea capaz de absorber la luz del sol y se convierta, de esta forma, en otro elemento clave de la fotosíntesis.

Pero antes de aplicarnos en este asunto, recordemos brevemente una de las importantes aportaciones de Newton a la ciencia: la descomposición de la luz en los diferentes colores del espectro. La mezcla de estos colores —los del arco iris y otros que nuestro ojo no ve— hace que la luz sea blanca. Sin embargo, los objetos naturales absorben y reflejan una parte del espectro, o todo, o nada. Por ejemplo, si una sustancia refleja toda la luz que recibe, aparece de color blanco. Es el caso de la nieve. Por el contrario, si absorbe toda la luz o buena parte de ella, nuestros ojos percibirán a esa sustancia de color negro. En teoría, porque en realidad el negro es la ausencia de luz. Otras sustancias, por el contrario, absorben una parte de la luz y reflejan el resto, y según la luz que reflejen así será su color. De este modo, la hierba absorbe toda la luz excepto el color verde, lo que permite que la veamos de ese color.

Por tanto, la sustancia presente en las plantas capaz de absorber la luz solar no puede ser blanca. Y si absorbiera toda la luz sería negra, pero eso no puede ser porque las plantas no son negras. En consecuencia, esa sustancia debe absorber una parte del espectro de luz y reflejar otra parte. Puesto que las hojas de las plantas, en su inmensa mayoría, son verdes, cabe pensar que la sustancia en cuestión debe reflejar la luz verde del espectro. Esta sustancia fue aislada a principios del siglo XIX y bautizada con el nombre de clorofila, que significa “hoja verde”, una sustancia que, efectivamente, solo se encuentra en las plantas y no en el resto de seres vivos.

Una molécula de clorofila está formada por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y se concentra dentro de unos orgánulos de la célula vegetal. Con el microscopio óptico pudo verse que estos orgánulos tenían color verde sin necesidad de ser teñidos, razón por la que se les llamó cloroplastos. Y aquí es donde se produce la fotosíntesis. Pero por mucho que la clorofila tenga los elementos que constituyen la materia viva, hace falta algo para completar el proceso. Si fuéramos capaces de extraer la clorofila de una hoja y mezclarla en un tubo de ensayo con agua, dióxido de carbono y luz solar, la fotosíntesis no se produciría. El secreto debe estar en el interior de la hoja, dentro de la mismísima célula vegetal, concretamente en unos orgánulos del citoplasma llamados mitocondrias, porque aquí se encuentra la “maquinaria” precisa para la actividad respiratoria, esto es, para la oxidación del alimento celular.

Quedan así localizadas las bases de operaciones del ciclo del carbono: una parte, la respiración, se realiza en las mitocondrias, tanto de plantas como de animales; la otra parte, la fotosíntesis, se realiza en los cloroplastos, presentes solo en las plantas, y gracias a la clorofila que contienen.

Seguiremos desvelando secretos de la naturaleza.