Obsah
Pigmenty sú farbiace chemikálie, ktoré odrážajú svetlo pri špecifickej vlnovej dĺžke a absorbujú ostatné. Listy, kvety, koraly a zvieracie kože obsahujú pigmenty, ktoré im dodávajú charakteristickú farbu. Fotosyntéza je proces, ktorý sa deje v rastlinách a môže byť definovaný ako premena svetelnej energie na chemickú energiu. Je to proces, pri ktorom zelené rastliny produkujú sacharidy z oxidu uhličitého a vody pomocou chlorofylu (zelený pigment v rastlinách), kým je prítomný zdroj svetelnej energie.
Chlorofyl A
Chlorofyl A sa javí zelený, pretože absorbuje modré a červené svetlo a odráža zelené svetlo. Je to najrozšírenejší typ pigmentu v listoch a tiež najdôležitejší typ pigmentu v chloroplastoch. Na molekulárnej úrovni má porfyrínový kruh, ktorý umožňuje absorbovať svetelnú energiu.
Chlorofyl B
Chlorofyl B je menej bohatý ako chlorofyl A, ale má schopnosť absorbovať väčšie množstvo svetelných frekvencií.
Chlorofyl C
Chlorofyl C sa nenachádza v rastlinách, ale iba v mikroorganizmoch, ktoré sú schopné vykonávať fotosyntézu.
Karotenoid a fykobilín
Karotenoidné pigmenty sa nachádzajú v mnohých fotosyntetických organizmoch, ako aj v rastlinách. Absorbujú svetlo pri približne 450 až 550 nm a zvyčajne sa objavujú v oranžovej, červenej a žltej farbe. Phycobilin, vo vode rozpustný pigment, sa nachádza v chloroplastoch.
Mechanizmus prenosu energie
Pigment má význam vo fotosyntéze tým, že pomáha absorbovať energiu zo svetla. Na molekulárnej úrovni sa voľné elektróny v chemickej štruktúre fotosyntetických pigmentov pohybujú na určitých úrovniach energie. Keď na ne dopadá svetelná energia (fotóny), elektróny ju absorbujú a postupujú na ďalšiu úroveň energie. Nemôžu naďalej zostať na rovnakej úrovni energie, pretože to nie je stav stability týchto elektrónov, takže musia túto energiu rozptýliť a vrátiť sa na svoju stabilnú úroveň energie. Počas fotosyntézy tieto vysokoenergetické elektróny prenášajú svoj obsah na iné molekuly alebo sa prenášajú. Týmto spôsobom uvoľňujú energiu, ktorú zachytili, cez svetlo, ktoré potom používajú iné molekuly na vytvorenie cukru a iných živín pomocou látok, ako je oxid uhličitý a voda.
fakty
V ideálnom prípade by pigmenty mali byť schopné absorbovať svetelnú energiu zo všetkých vlnových dĺžok tak, aby bolo možné absorbovať maximum. Na to by mali byť čierne, ale chlorofyly sú v skutočnosti zelené alebo hnedé a vo viditeľnom spektre absorbujú len niekoľko frekvencií svetla. Ak pigment začne absorbovať vlnovú dĺžku ďaleko od spektra viditeľného svetla, ako je tomu u ultrafialových alebo infračervených lúčov, voľné elektróny môžu získať toľko energie, že budú buď vylúčené zo svojich obežných dráh, alebo čoskoro sa rozptýlia, vo forme tepla. Energetická absorpčná schopnosť pigmentu je preto veľmi dôležitá na to, aby sa umožnila fotosyntéza.