A rota de síntese das clorofilas pode ser dividida em várias fases, podendo cada uma ser considerada isoladamente, porém, na célula, são altamente coordenadas e reguladas. Essa regulação é essencial, pois a clorofila, quando livre, e muitos dos intermediários biossintéticos são prejudiciais aos componentes celulares. O dano pode ser grande, pois as clorofilas absorvem a luz eficientemente, porém, na ausência das outras proteínas do sistema de transporte, elas não possuem a rota para liberar a energia, resultando na formação de singletos de oxigênio. Show Na primeira fase da biossíntese de clorofila, o aminoácido glutamina é convertido a ácido 5-aminolevulínico (ALA) (Figura 1). Esta reação é incomum, de modo que é necessário envolver um intermediário covalente, no qual o a glutamina é prendida, além de haver a transferência de uma molécula de RNA. Esta é uma das poucas reações bioquímicas na qual um tRNA é utilizado em um processo diferente de síntese de proteína. São condensadas duas moléculas de ALA então para formar ácido porfobilinogênico (PBG), o qual no final das contas forma os anéis pirrólicos da clorofila. A próxima fase é a assembléia de uma estrutura de porfirina de quatro moléculas de PBG. Esta fase consiste em seis passos enzimáticos distintos, terminando com a protoporfirina de produto IX. Nos animais, a partir daí, é inserido um átomo de ferro (Fe) no centro do anel pirrólico para formar o grupo heme, enquanto que no primeiro passo da rota da clorofila é inserido um átomo de magnésio (Mg), formando Mg-protoporfirina IX. O quinto anel forma-se consequentemente pela ciclização da cadeia lateral de um dos ácidos propiônicos, formando o protoclorofilídeo. A conversão de Mg-protoporfirina IX em protoclorofilídeo envolve, em primeiro lugar, a esterificação do resíduo propiônico no carbono 6, realizada por uma metil transferase com S-adenosilmetionina como doador do grupo metil. O fechamento do anel começa a partir de Mg 2,4-divinilprotoporfirina IX metil éster (Mg- protoporfirina monometil éster), resultando em Mg 2,4-divinilfaeoporfirina a5 metil éster (divinil protoclorofilídeo a) ou, por outro caminho, formando Mg-vinil-faeoporfirina IX metil éster (monovinil protoclorofilídeo a – protoclorofilídeo). Este também pode ser formado pela redução do composto anterior. A produção do anel envolve a seguinte seqüência: acrilato ® b-hidroxipropionato ® b-cetopropionato, com o fechamento do anel no carbono g-metino. Esses passos têm evidência genética. O protoclorofilídeo é reduzido a clorofilídeo na presença de luz, envolvendo a redução de uma ligação dupla no quarto anel, mediada pela enzima protoclorofilídeo oxidorredutase (POR), que usa um NADPH. Nas angiospermas, a redução do protoclorofilídeo depende de luz, enquanto que gimnospermas, algas e bactérias fotossintéticas apresentam, além da protoclorofilídeo redutase dependente de luz, uma protoclorofilídeo redutase independente de luz. O passo final na síntese de clorofila a envolve esterificação da cadeia lateral do fitol hidrofóbico, catalisada pela enzima clorofila sintetase. Os cloroplastos das plantas superiores sempre contêm dois tipos de clorofila. Uma é invariavelmente a clorofila a e a segunda, em muitas espécies, é a clorofila b. As formas distintas de clorofila apresentam diferentes cadeias laterais no anel ou diferentes graus de saturação do anel. A clorofila b é sintetizada da clorofila a por meio da ação de uma enzima oxigenase que converte um grupo metil ligado ao anel II a aldeído. Isso altera as propriedades de absorção de luz das clorofilas. A absorção é também alterada pela interação de clorofila com proteínas encontradas na membrana fotossintética. Durante o início do enverdecimento, a razão clorofila a/ b é alta, indicando uma produção mais rápida de clorofila a do que de clorofila b. Essa razão sofre alteração quando as plântulas são submetidas a estresse hídrico, sendo que a taxa de formação do complexo clorofila a/b-proteína é também reduzida. Vários são os fatores externos e internos que afetam a biossíntese de clorofilas, alterando os seus conteúdos foliares de maneira significativa. Entre estes fatores, a luz é essencial a sua síntese. A clorofila está sendo constantemente sintetizada e destruída (foto-oxidação) em presença de luz, porém sob intensidades luminosas mais elevadas ocorre maior degradação, e o equilíbrio é estabelecido a uma concentração mais baixa. Folhas de sombra possuem concentração maior de clorofila do que as folhas de sol. A rota de quebra das clorofilas em folhas senescentes é bastante diferente da rota de síntese. A primeira etapa é a remoção da cauda de fitol por uma enzima conhecida como clorofilase, seguida pela remoção do magnésio pela magnésio dequelatase. Em seguida, a estrutura de porfirina é aberta por uma enzima oxigenase (dependente de oxigênio), formando um tetrapirrol de cadeia aberta. O tetrapirrol é modificado para formar produtos hidrossolúveis e incolores. Tais metabólitos incolores são exportados do cloroplasto senescente e transportados para o vacúolo, onde são permanentemente armazenados. Os metabólitos da clorofila não são mais processados ou reciclados, embora as proteínas associadas a eles no cloroplasto sejam recicladas subseqüentemente para novas proteínas. Acredita-se que a reciclagem das proteínas seja importante para a economia de nitrogênio pela planta. Quais os processos fisiológicos da planta que estão relacionados com a radiação solar?A radiação solar absorvida por uma planta é um dos principais determinantes da sua taxa fotossintética e da perda de água através da transpiração e, juntamente a fatores complementares como temperatura do ar e do solo, disponibilidade hídrica e nutrição mineral, condiciona o crescimento e o desenvolvimento vegetal, ...
Qual a função da clorofila na reação da fotossíntese?Qual a função da clorofila? A clorofila é a substância responsável pela captação de luz pelos seres que a têm, garantindo que os seres vivos que realizam fotossíntese possam produzir o próprio alimento.
O que e síntese de clorofila?A clorofila b é sintetizada da clorofila a por meio da ação de uma enzima oxigenase que converte um grupo metil ligado ao anel II a aldeído. Isso altera as propriedades de absorção de luz das clorofilas. A absorção é também alterada pela interação de clorofila com proteínas encontradas na membrana fotossintética.
Quais os efeitos colaterais da clorofila?A ingestão de clorofila nas quantidades recomendadas, pode causar alguns efeitos colaterais em algumas pessoas, como diarreia, dor ou desconforto gástrico ou alteração na cor das fezes, que ficam esverdeadas.
|