FICOBILINAS: entre rojo y azul

¿Has visto una alga roja? ¿Por qué son rojas?

Imagen 1. Alga roja o Rodofita. En Wikimedia Commons.

 

Hola steemados amigos. Saludos.

 

En post anteriores hemos descrito varios pigmentos fotosintéticos. Se le presenta el turno a las ficobilinas.

 

 

 

Ficobilinas

 

¿Qué son las ficobilinas?

 

 

Las ficobilinas son compuestos tetrapirrólicos que  están unidos fuertemente a una proteína formando un complejo pigmento-proteína. Este complejo se conoce como ficobiliproteína.

 

La parte cromatófora (que absorbe la luz) de este complejo es la ficobilina. Por eso haremos referencia a ella.

 

Generalmente, las ficobilinas, son rojas, azules o celeste y solo se encuentran en algas (rodofitas, criptofitas y glaucofitas) y en cianobacterias y están ausentes en las plantas superiores.

 

 

Clasificación

 

 

Las ficobilinas más conocidas son la ficoeritrina (roja, es la que les da el color a las algas rojas), la ficocianina (azul) y la aloficocianina (celeste). Representemos esta clasificación esquemáticamente:

 

Imagen 2. Tipos de ficobilinas.

 

 

La ficoeritrina y la ficocianina son las más conocidas y la estructura química de las dos varia muy poco.

 

Veamos una representación de la estructura química de ambas para compararlas y a la vez tener una visión clara de esas estructuras y su diferencia.

 

Estructura química de la ficoeritrina y la ficocianina:

 

 

Imagen 3. Estructura química de la ficoeritrina y la ficocianina. Los círculos rojos señalan la diferencia química entre ambos pigmentos. Autor de las imágenes de la ficoeritrina y la ficocianina: NEUROtiker. Imágenes tomadas de Wikimedia Commons y modificadas por @josedelacruz en Paint. Dominio público.

 

Sin embargo, esa diferencia determina que la ficoeritrina absorba el azul verdoso (alrededor de 550 nm) y refleje el rojo naranja  o rojo (de unos 650 a 720 nm). En cambio que la ficocianina absorbe rojo naranja (cercano a los 620 nm) y refleja el azul (de unos 480 a 530 nm).

 

Por su parte, la aloficocianina absorbe y emite el rojo en sus bandas menores. De 650 y 660 nm. Sin embargo, es de color azul celeste o turquesa brillante.

 

 

Funciones

 

 

  • Captadoras de energía luminosa:

 

Las ficobilinas son pigmentos accesorios estrictos. Al igual que los carotenoides absorben y reflejan colores (longitudes de ondas) diferentes al de las clorofilas.

 

Pero, por ser hidrosolubles, no pueden formar parte del mismo Complejo de Antena de las clorofilas y de los carotenoides que están embebidos en una doble capa lipídica.

 

Las ficobilinas forman un Complejo de Antena  en el estroma asociado mayormente al fotosistema II. Este complejo se le llama ficobilisoma.

 

Revisemos como es este complejo.

 

En el ficobilisoma las ficobilinas están ubicadas desde el Centro de Reacción, situado en la membrana del tilacoide, hacia el estroma siguiendo el siguiente orden: Centro de Reacción, aloficocianina, ficocianina y finalizando con ficoeritrina.

 

La aloficocianina, ubicada sobre el Centro de Reacción, forma el núcleo del  ficobilisoma y los extremos, en forma de flor, están formados por ficocianina y luego ficoeritrina. Esta última solo en las especies que la contienen.

 

Existen modelos representativos del ficobilisoma. Observemos uno:

 

 

 

 

Imagen 4. Estructura de un ficobilisoma. En rojo: ficoeritrina, azul: ficocianina, celeste: aloficocianina, verde: Centro de Reacción. El ficobilisoma está ubicado sobre el tilacoide. Autor de la imagen: El cargador original fue colaborador de Simpson de Wikipedia en inglés. En Wikipedia / Wikimedia Commons.

 

 

La función principal de los ficobilisomas, al igual que los otros Complejos de Antena, es aumentar la eficacia en la captación de la luz.

 

 

  • Contribuyen con la formación de los arrecifes.

 

Hay especies de algas rojas (rodofitas) que viven en los arrecifes, las algas coralinas (imagen 5).

 

 

Imagen 5. Alga coralina, una Rodofita. Autor de la imagen: Steve Lonhart / NOAA MBNMS. En Wikimedia Commons.

 

Estas algas, en su mayoría, presentan un color rosado y forman estructuras de carbonato de calcio alrededor de ellas y pueden vivir en diferentes profundidades pudiendo llegar hasta los 270 metros de profundidad.

 

En el mar, una medida que aumenta la profundidad disminuyen las ondas de luz que pueden penetrar lo que limita la existencia de algas. La onda de luz que logra penetrar a mayor profundidad en la azul precisamente la onda que absorbe la ficoeritrina.

 

Las algas coralinas que tienen ficoeritrina pueden seguir capturando energía luminosa a pesar de la capa calcárea y del aumento de la profundidad del mar. Esto le permite al alga coralina establecerse en hábitats de diferentes profundidades. De esta manera sirven de alimento a muchas especies y las estructuras de carbonato de calcio contribuyen a la formación de arrecifes.

 

 

  • Útiles en la investigación científica.

 

Las ficobilinas pueden emitir un brillo fluorescente de la energía luminosa que absorben. Esta propiedad es utilizada para marcar células o elementos que se quieran rastrear. Por eso son muy útiles en citometría de flujo y en pruebas de inmunoensayo.

 

Hagamos un resumen de los principales  aspectos presentados en este post de las ficobilinas.

 

  • Son pigmentos tetrapirrólicos que cada uno forma parte de un complejo llamado ficobiliproteína.

 

  • Solo se encuentran en cianobacterias y en las algas rodofitas, criptofitas y glaucofitas.

 

  • Las principales ficobilinas son la ficoeritrina (roja), la ficocianina (azul) y la aloficocianina (celeste).

 

  • Son pigmentos accesorios estrictos formando parte de un Complejo de Antena especial: el ficobilisoma.

 

  • Le permiten a las algas rojas vivir a profundidades donde la luz es muy escasa.

 

  • Son una herramienta de considerable valor en la investigación científica.

 

Con este resumen cerramos este post esperando sea de su agrado y de utilidad.

 

Lecturas recomendadas:

 

  • Corallinales en https://es.wikipedia.org/wiki/Corallinales

 

  • Ficobilina en http://ceramica.wikia.com/wiki/Ficobilina

 

  • Ficobiliproteinas en https://es.wikipedia.org/wiki/Ficobiliprote%C3%ADna

 

  • Ficobilisoma en https://es.wikipedia.org/wiki/Ficobilisoma

 

  • Ficobilisomas, pigmentos accesorios de las algas en https://outreach.wikimedia.org/wiki/Ficobilisomas,_pigmentos_accesorios_de_las_algas

 

  • Ficocianina en https://es.wikipedia.org/wiki/Ficocianina

 

  • Ficocianina, el pigmento azul de la incomparable espirulina en https://www.lineaysalud.com/salud/ficocianina

 

  • Ficoeritrina en https://gl.wikipedia.org/wiki/Ficoeritrina

 

  • Introducción a los nutracéuticos y biactivos de las alagas marinas en https://nutricionpersonalizada.wordpress.com/2010/11/09/nutraceuticos_bioactivos_algas_marinas/

 

  • Las algas coralinas, vitales para el fortalecimiento de los arrecifes de coral, amenazadas por el cambio climático en http://www.oceansentry.org/es/las-algas-coralinas-vitales-para-el-fortalecimiento-de-los- arrecifes-de-coral-amenazadas-por-el-cambio-climatico /

 

  • Pigmentos accesorios de las algas en https://es.wikibooks.org/wiki/Pigmentos_accesorios_de_las_algas

 

  • ¿Qué pigmentos en las plantas gana con la fotosíntesis? En https://www.geniolandia.com/13149711/que-pigmentos-en-las-plantas-contribuyen-a-la-fotosintesis

 

 

  • ¿Qué tipo de vegetación se encuentra en los arrecifes de coral? En https://www.geniolandia.com/13175190/que-tipo-de-vegetacion-se-encuentra-en-los-arrecifes-de-coral

 

 

 

HASTA EL PRÓXIMO POST

 

 

GRACIAS A LA FICOERITRINA, UNA FICOBILINA, EXISTEN ALGAS ROJAS QUE VIVEN EN AGUAS MARINAS PROFUNDAS

 

 

SALUDOS, UN ABRAZO DESDE SAN FERNANDO DE APURE, VENEZUELA