Tartalom
A pigmentek színes kémiai vegyületek, amelyek egy adott hullámhosszú fényt tükröznek, és más hullámhosszokat abszorbeálnak. A levelek, virágok, korall és állati bőr pigmentek tartalmaznak színt. A fotoszintézis növényekben zajló folyamat, és meghatározható úgy, mint a fényenergia kémiai energiává történő átalakulása. Ez egy folyamat, amelynek során a zöld növények szénhidrátot termelnek szén-dioxidból és vízből klorofill (növényekben lévő zöld pigment) segítségével fényenergia jelenlétében.
Klorofill a
A klorofill zöld színűnek tűnik. Elnyeli a kék és a piros fényt, és visszatükrözi a zöld fényt. Ez a legelterjedtebb pigmenttípus a levelekben, és így a kloroplasztban a legfontosabb pigment típus. Molekuláris szinten porfirin gyűrűvel rendelkezik, amely elnyeli a fény energiáját.
Klorofill b
A klorofill kevésbé bőséges, mint a klorofill, de képes elnyelni a szélesebb fényenergia hullámhosszát.
Klorofill c
A klorofill c nem található meg a növényekben, de megtalálható néhány olyan mikroorganizmusban, amely képes a fotoszintézis végrehajtására.
Karotinoid és fikocoillin
A karotinoid pigmentek számos fotoszintetikus szervezetben és növényekben megtalálhatók. 460 és 550 nm közötti fényt vesznek fel, így narancssárga, piros és sárga színűek. A vízben oldódó pigment Phycobillin a kloroplasztban található.
Az energiaátadások mechanizmusa
A pigmentnek a fotoszintézisben az a jelentősége, hogy elősegíti a fény energia elnyelését. Ezen fotoszintetikus pigmentek kémiai szerkezetében a molekuláris szintű szabad elektronok bizonyos energiaszinteken forognak. Amikor a fényenergia (fény fotonok) esik ezekre a pigmentekre, az elektronok elnyelik ezt az energiát és ugrnak a következő energiaszintre. Nem tudják továbbra is ezen az energiaszinten maradni, mivel ezeknek az elektronoknak nem a stabilitási állapota, ezért el kell oszlatniuk ezt az energiát, és visszatérniük stabil energiaszintjükhöz. A fotoszintézis során ezek a nagy energiájú elektronok energiájukat más molekulákba továbbítják, vagy maguk az elektronok más molekulákba kerülnek. Ezért felszabadítják az energiát, amelyet elfogtak a fényből. Ezt az energiát más molekulák felhasználják cukor és egyéb tápanyagok előállítására szén-dioxid és víz felhasználásával.
tények
Ideális helyzetben a pigmenteknek képesnek kell lenniük a teljes hullámhossz fényenergiájának elnyelésére, hogy a maximális energia elnyelhető legyen. Ehhez feketenek kell lennie, de a klorofillok valójában zöld vagy barna színűek, és a látható spektrumban elnyelik a fény hullámhosszait.Ha a pigment elkezdi a látható fény spektrumától - például az ultraibolya vagy infravörös sugaratól - távolodni a hullámhosszon, a szabad elektronok annyi energiát nyerhetnek, hogy vagy kiengedik pályájukon, vagy hamarosan eloszlik az energia hő formájában, ezáltal károsodva a pigmentmolekulák. Tehát a pigment látható hullámhosszúságos energiaelnyelő képessége fontos a fotoszintézishez.