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Bioquímica
Observando la Fotosíntesis
3 de
Octubre de 2003.
 Investigadores
de la Purdue University han obtenido una imagen completa a escala
molecular de cómo las plantas convierten la luz solar en energía
química. El trabajo podría aportar también nuevos conocimientos sobre el
metabolismo animal.
Los biólogos de Purdue han utilizado técnicas avanzadas de observación
para determinar la estructura del citocromo, un complejo proteico que
gobierna la fotosíntesis en una bacteria verde-azul. La información no
tiene una aplicación industrial inmediata, pero sí que aporta pistas
sobre un proceso químico fundamental para toda la vida del planeta,
además de hablarnos sobre cómo las células manipulan y distribuyen la
energía.
Según William Cramer, profesor en Purdue, hasta ahora sólo veíamos la
punta del iceberg. A partir de este momento ya podemos percibir el
mecanismo completo de la fotosíntesis. Antes de que se descubriera cómo
cristalizar el citocromo, se poseía una idea general del proceso
fotosintético, pero sólo una mínima fracción de la información que ahora
se tiene.
Junto a Cramer han participado Genji Kurisu, de la universidad japonesa
de Osaka, y Huamin Zhang, también de Purdue. En su trabajo han ofrecido
una visión de los movimientos complejos de electrones y protones a
través de la membrana celular de la bacteria estudiada.
En este sentido, las membranas celulares de las plantas son como los dos
polos de una batería. Son positivas en el interior y negativas en el
exterior, y se cargan cuando la energía solar excita los electrones del
hidrógeno que hay dentro de la célula. Los electrones viajan hacia la
membrana a través de proteínas que los conducen como si fueran cables
eléctricos. Dado su alto nivel de energía, los electrones quieren
retroceder, liberando la energía que las plantas recogen para mantenerse
vivas. Esta visión general del mecanismo fotosintético era conocida
desde hace décadas, pero no el movimiento complejo de los electrones y
protones en la membrana.
La célula que proporcionó las proteínas para el trabajo de los
científicos era una cianobacteria, una planta termófila unicelular que
se encuentra habitualmente en géiseres de agua caliente.
Los animales no emplean la fotosíntesis, pero sus células usan proteínas
similares para la respiración. Estas similitudes podrían ayudarnos a
entender nuestros propios procesos metabólicos.
Información adicional en:
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