Lysenergi fra solen starter en kædereaktion i planter, der resulterer i fotosyntese af energirige glukose (sukker) molekyler fra uorganiske forbindelser. Denne fantastiske bedrift sker via omlejring af molekyler i kloroplaster af planter og i cytoplasmaet hos nogle protister.
Klorofyl a er kernepigmentet, der absorberer sollys for lysafhængig fotosyntese. Tilbehørs pigmenter såsom: kolorfylb, carotenoider, xanthophylls og anthocyaniner hjælp en hånd til klorofyl a-molekyler ved at absorbere et bredere spektrum af lysbølger.
Funktion af fotosyntetiske pigmenter
Fotosyntese forekommer inden for stakke af flade diske, der kaldes grana placeret i stroma af plantecelleorganeller. Tilbehør fotosyntetiske pigmenter fælder fotoner, der er savnet af klorofyl a.
Fotosyntetiske pigmenter kan også hæmme fotosyntese, når energiniveauerne i cellen er for høje. Koncentrationen af fotosyntetiske og antennepigmenter i planteceller varierer afhængigt af plantens lysbehov og adgang til sollys under lysafhængig cyklus af fotosyntese.
Hvorfor er fotosyntese vigtig?
De fleste fødekæder, der udgør madnettet, er afhængige af madenergi produceret af autotrofer gennem fotosyntese. Eukaryote planteceller syntetiserer glukose i kloroplaster indeholdende lysabsorberende pigmenter som f.eks klorofyl a og b.
Ilt er et biprodukt af fotosyntese, der frigives i vandet eller luften omkring planten. Aerobe organismer som fugle, fisk, dyr og mennesker har brug for mad at spise og ilt til vejret.
Rollen af klorofyl 'a' pigmenter
Klorofyl a transmitterer grønt lys og absorberer blåt og rødt lys, hvilket er optimal til fotosyntese. Af den grund er klorofyl a det mest effektive og vigtige pigment, der er involveret i fotosyntese.
Klorofyl a absorberer protoner og letter overførslen af lysenergi til madenergi ved hjælp af tilbehørspigmenter, såsom klorofyl b, et molekyle med mange lignende egenskaber.
Hvad er tilbehørspigmenter?
Tilbehørs pigmenter har en lidt anden molekylær struktur end klorofyl a, der letter absorption af forskellige farver på lysspektret. Klorofyl b og c afspejler forskellige nuancer af grønt lys, hvorfor blade og planter ikke alle er den samme grønne nuance.
Klorofyl a maskerer de mindre rigelige tilbehørspigmenter i blade indtil efteråret, når produktionen stopper. I mangel af klorofyl afsløres de blændende farver på tilbehørspigmenter, der er skjult i bladene.
Typer af tilbehørspigmenter
Eksempel:
- Klorofyl b sender grønt lys og absorberer hovedsageligt blåt og rødt lys. Opfanget solenergi overdrages til klorofyl a, som er et mindre, men mere rigeligt molekyle i kloroplasten.
- Carotenoider reflekterer orange, gule og røde lysbølger. I et blad klynger carotenoidpigmenter ved siden af klorofyl et molekyle for effektivt at aflevere absorberede fotoner. Carotenoider er fedtopløselige molekyler, der også menes at spille en rolle i at sprede store mængder strålingsenergi.
- Xanthophyll pigmenter passerer lysenergi til klorofyl a og fungerer som antioxidanter. Den molekylære struktur giver xanthophyll evnen til at acceptere eller donere elektroner. Xanthophyll-pigmenter producerer den gule farve i efterårsblade.
-
Anthocyanin pigmenter absorberer blågrønt lys og hjælper klorofyl a. Æbler og efterårsblade skylder deres livlighed til rødlige, violette anthocyaninforbindelser. Anthocyanin er et vandopløseligt molekyle, der kan opbevares i plantecellevakuolen.
Hvad er antennepigmenter?
Fotosyntetiske pigmenter som klorofyl b og carotenoider binder sig til protein for at danne en tæt pakket antennelignende struktur til at fange indgående fotoner. Antennepigmenter absorbere strålingsenergi, ligesom solpaneler på et hus.
Antennepigmenter pumper fotoner ind i reaktionscentre som en del af den fotosyntetiske proces. Fotoner ophidser en elektron i cellen, der derefter afleveres til et nærliggende acceptormolekyle og i sidste ende bruges til fremstilling ATP-molekyler.