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++ 1906 La estructura atómica de la clorofila. Richard Willstatter

Este año se realizó un ataque importante a la estructura atómica de la clorofila, y lo hizo el químico alemán Richard Willstatter (1872-1942). Fue el primero en preparar clorofila en forma razonablemente pura, y descubrió que no se trataba de uno, sino de dos productos químicos muy relacionados, a los que llamó «clorofila–a» y «clorofila–b», difiriendo ambos levemente en sus pautas de absorción de la luz. El primero era el más común, formando alrededor de las tres cuartas partes de la combinación.


Teniendo los productos químicos puros, fue capaz de estudiar los diferentes elementos que estaban presentes, con bastante seguridad de que dichos elementos demostrarían ser, en realidad,parte de las moléculas de clorofila, y no parte de cualesquiera impurezas que también pudiesen estar presentes. La clorofila contiene átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, pero eso no constituyó ninguna sorpresa. En la época de Willstatter se sabía que prácticamente todas las moléculas complejas de los organismos vivos (las llamadas moléculas orgánicas) contenían átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno, y que un buen porcentaje de las mismas contenía asimismo átomos de nitrógeno.Sin embargo, Willstatter descubrió que la clorofila contenía también átomos de magnesio. Fue la primera molécula orgánica descubierta que contenía dicho elemento.En la actualidad, sabemos que cada molécula de clorofila–a contiene 137 átomos, mientras que cada molécula de clorofila–b contiene 136 átomos.Hoy se sabe que una molécula de clorofila–a tiene 72 átomos de hidrógeno, 55 átomos de carbono, 5 átomos de oxígeno, 4 átomos de nitrógeno y 1 átomo de magnesio. Una molécula de clorofila–b tiene dos átomos menos de hidrógeno y un átomo más de oxígeno.Si se conoce el número total de átomos de una molécula, y cuántos de cada variedad están presentes, esto aún significa muy poco. Lo que cuenta es la disposición de esos átomos y 136 ó 137átomos de cinco clases diferentes pueden ordenarse en un número astronómico de maneras diferentes.Una forma de conseguir algún indicio de la disposición consiste en descomponer las moléculas complejas, de algún modo, en fragmentos más simples que luego se pueden estudiar. Un fragmento determinado podría contener no más de aproximadamente una docena de átomos de tres clases diferentes, y podría encajar razonablemente bien en sólo dos o tres formas distintas. Incluso podría ser que la experiencia química llevara a suponer que la probabilidad de una disposición determinada de esos pocos átomos es mucho mayor que cualquier otra.Así pues, para aclarar el asunto, los químicos podían realmente sintetizar varias moléculas que contenían el número requerido de diferentes tipos de átomos en cada una de las distintas disposiciones probables, comparándolas con el fragmento obtenido de la molécula de clorofila.Cuando aparece una identidad de propiedades, se sabe que el fragmento es equivalente al compuesto sintético con el que concuerda.De este modo, Willstatter descubrió que, entre los fragmentos de las moléculas de clorofila,debían encontrarse pequeñas moléculas que contuviesen cuatro átomos de carbono y un átomo de nitrógeno, estando esos cinco átomos dispuestos en forma de anillo. El anillo más simple de éstos tenía un átomo de hidrógeno unido a cada uno de los cinco átomos del anillo. A este compuesto le llamó «pirrol» el químico alemán Friedlieb Ferdinand Runge (1795-1867), que fue el primero que lo aisló, en 1834. El nombre procede de una voz griega que designa un rojo vivo, puesto que cuando se trata el pirrol con ciertos ácidos, se forma una brillante sustancia roja.Por lo tanto, parecía lógico suponer que la clorofila consistía en anillos de pirrol dispuestos de tal forma que producía una pauta aún más complicada. En 1912, un químico llamado William Kúster propuso que cuatro anillos de pirrol podían formar un anillo más grande, estando conectado cada parde pirroles por un puente consistente en un sólo átomo de carbono.Un compuesto constituido por un anillo así de anillos de pirrol se denomina «porfirina», un término empleado por primera vez por el bioquímico alemán Félix Hoppe-Seyler (1825-1895), hacia el año 1860. Porfirina deriva de una voz griega para designar «púrpura», dado que muchas porfirinasson de este color.Así, pues en la época en que se realizó el trabajo de Willstatter, parecía del todo seguro que la clorofila poseía una molécula que tenía un anillo de porfirina en el centro, pero quedaban aún muchos detalles que tenían que ser dilucidados.

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