Cromóforo

Cromóforo

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Un cromóforo es la parte o conjunto de átomos de una molécula responsable de su color. También se puede definir como una sustancia que tiene muchos electrones capaces de absorber energía o luz visible, y excitarse para así emitir diversos colores, dependiendo de las longitudes de onda de la energía emitida por el cambio de nivel energético de los electrones, de estado excitado a estado basal.

Cuando una molécula absorbe ciertas longitudes de onda de luz visible y transmite o refleja otras, la molécula tiene un color. Un cromóforo es una región molecular donde la diferencia de energía entre dos orbitales atómicos cae dentro del rango del espectro visible. La luz visible que incide en el cromóforo puede también ser absorbida excitando un electrón a partir de su estado de reposo.

En las moléculas biológicas útiles para capturar o detectar energía lumínica, el cromóforo es la semimolécula que causa un cambio en la conformación del conjunto al recibir luz.

Tipos de cromóforos

Los cromóforos se presentan casi siempre en una de dos formas: sistemas conjugados pi o complejos metálicos.

En la primer forma, los niveles de energía que alcanzan los electrones son orbitales pi generados a partir de series de enlaces simples y dobles alternados, como sucede en los sistemas aromáticos. Entre los ejemplos más comunes podemos encontrar a los colorantes retinianos, (usados en el ojo para detectar la luz), varios colorantes de alimentos, colorantes azoicos para tela, licopeno, β-caroteno, y antocianinas.

Los cromóforos de complejos metálicos surgen de la división de orbitales "d" al vincular metales de transición con ligantes. Algunos ejemplos de estos cromóforos se encuentran en la clorofila, usada por los vegetales para la fotosíntesis, la hemoglobina, la hemocianina, y en metales coloreados como malaquita y amatista.

Una característica común en bioquímica son los cromóforos formados por cuatro anillos de pirrol, que pueden ser de dos tipos:

• Pirroles en cadena abierta, no metálica: fitocromo, ficobilina, y bilirubina.
• Pirroles en anillo ( porfirina ), con un ion metálico en el medio: hemoglobina, clorofila.

Cromóforos y la piel

La luz en relación con los cuerpos que la reciben puede comportarse de tres maneras: puede ser reflejada, transmitida o absorbida a través del cuerpo sobre el que incide. Sólo la luz absorbida desarrollará su energía y tendrá, por tanto, algún efecto fotobiológico. Un cromóforo es una molécula capaz de absorber la luz. Muchos de los componentes normales de la piel son cromóforos y la luz tiene unos efectos fotobiológicos sobre estos. Cada cromóforo absorbe selectivamente una banda de determinadas longitudes de onda que le es específica y a la que llamamos su espectro de absorción. La luz absorbida se transformará en energía alterando o modificando el cromóforo de forma transitoria o permanente. También son cromóforos algunos productos del metabolismo o sustancias procedentes del mundo exterior que pueden llegar a la piel por contacto o por la circulación, como ciertos cosméticos o medicamentos. La cadena de reacciones provocada por la luz (fotorreacciones) en los cromóforos situados en la piel determinarán unos efectos perjudiciales o beneficiosos. El fundamento fotobiológico de algunos filtros solares es que son cromóforos que se comportan como una acción barrera impidiendo que determinadas longitudes de onda de la luz contacte con la piel.

Una parte importante del espectro electromagnético de la radiación solar (ultravioleta de vacío) no llega a contactar con nuestra atmósfera, filtrándose o perdiéndose en el espacio.

Nuestra atmósfera está formada por dos capas concéntricas de aire: la inmediata a la Tierra denominada Tropósfera, con un espesor de unos 15.000 metros y por fuera de ella, envolviéndola, la Estratósfera desde los 15.000 metros hasta los 50.000 metros. La Estratósfera realiza la función fundamental de filtro, absorbiendo casi la totalidad de la UVC e incluso parte de las radiaciones de menor longitud de onda de la UVB, pero sin acción alguna sobre la UVA. El cromóforo principal para ello es el sistema oxígeno-ozono. La UVC rompe la molécula de oxígeno O2 en dos átomos de oxígeno libre y estos radicales se recombinan con el oxígeno O2 dando ozono O3. El ozono es muy inestable y bajo la misma acción de la luz reacciona de nuevo con los O libres, reconstituyendo el oxígeno. Todas estas fotorreacciones absorben la UVC, impidiendo que llegue a la Tierra. La llamada capa de ozono no es una verdadera capa ya que el ozono está disperso en la inmensidad de la estratósfera en proporciones muy pequeñas, 10 partes por millón, sujeto además a formarse y descomponerse continuamente. Si hipotéticamente todo el ozono se precipitase a nivel del mar, su espesor no pasaría de unos pocos milímetros. Desde la década de 1970 se empieza a detectar una reducción de las proporciones del ozono estratosférico, sobre todo en el Antártico. Tales reducciones no se explicarían solo por los ciclos naturales y se encontró que entre las posibles causas podría ser por la acción de los compuestos halogenados vertidos en la atmósfera correspondientes al grupo de los clorofluorocarbonados, cadenas cortas de carbono conteniendo cloro y flúor. El cloro destruye el ozono en una reacción catalítica en la que aquél no se gasta. A esto se añade que los clorofluocarbonados son muy estables, con una vida media de 75 a 120 años, con lo que un solo radical cloro en la estratosfera es capaz de destruir 100.000 moléculas de ozono. Actualmente la industria ha efectuado una reducción drástica de estos compuestos utilizados como propelentes de sprays y refrigeración, sustituyéndolos por otros gases. Las consecuencias de una teórica desaparición del ozono serían catastróficas para la vida en la Tierra, pero hay que advertir varios atenuantes : una desaparición total del ozono no es fácil, puesto que su fuente es el oxígeno; aunque hubiera reducciones importantes de ozono, quedaría un mínimo que podría ser suficiente para filtrar la UVC, aunque sí podría aumentar la proporción de UVB de cortas longitudes de onda, con lo que la agresividad de la luz del Sol sería mayor. Los efectos de la pérdida de ozono no están suficientemente claros, no podemos saber si la composición de la luz que nos llega es diferente de la de hace cincuenta o más años ya que no estaba medida. El problema se aclarará en los próximos años.

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