Welche vier Zusatzpigmente sind für die Photosynthese erforderlich?

Lichtenergie der Sonne löst in Pflanzen eine Kettenreaktion aus, die zu Photosynthese von energiereichen Glukose-(Zucker-)Molekülen aus anorganischen Verbindungen. Diese erstaunliche Leistung geschieht durch die Umlagerung von Molekülen im Chloroplasten von Pflanzen und im Zytoplasma einiger Protisten.

Chlorophyll a ist das Kernpigment, das Sonnenlicht für die lichtabhängige Photosynthese absorbiert. Zusatzpigmente wie: Chlorphyllb, Carotinoide, Xanthophylle und Anthocyane Helfen Sie dem Chlorophyll-A-Molekül, indem Sie ein breiteres Spektrum von Lichtwellen absorbieren.

Die Photosynthese findet in Stapeln von flachen Scheiben statt, die als bezeichnet werden grana liegt in den stroma von Pflanzenzellorganellen. Zusätzliche photosynthetische Pigmente fangen Photonen ein, die von Chlorophyll a übersehen werden.

Photosynthetische Pigmente können auch die Photosynthese hemmen, wenn das Energieniveau innerhalb der Zelle zu hoch ist. Die Konzentration von Photosynthese- und Antennenpigmenten in Pflanzenzellen variiert je nach Lichtbedarf der Pflanze und Zugang zum Sonnenlicht während der

Die meisten Nahrungsketten, aus denen das Nahrungsnetz besteht, hängen von der Nahrungsenergie ab, die von Autotrophe durch Photosynthese. Eukaryontische Pflanzenzellen synthetisieren Glukose in Chloroplasten, die lichtabsorbierende Pigmente wie Chlorophyll a und b.

Sauerstoff ist ein Nebenprodukt der Photosynthese, das in das Wasser oder die Luft rund um die Pflanze abgegeben wird. Aerobe Organismen wie Vögel, Fische, Tiere und Menschen brauchen Nahrung zum Essen und Sauerstoff zum Atmen.

Chlorophyll a überträgt grünes Licht und absorbiert blaues und rotes Licht optimal für die Photosynthese. Aus diesem Grund ist Chlorophyll a das effizienteste und wichtigste Pigment, das an der Photosynthese beteiligt ist.

Chlorophyll a absorbiert Protonen und erleichtert mit Hilfe von Zusatzpigmenten wie Chlorophyll b, einem Molekül mit vielen ähnlichen Eigenschaften, die Übertragung von Lichtenergie in Nahrungsenergie.

Zusatzpigmente haben eine etwas andere Molekularstruktur als Chlorophyll a, was die Aufnahme verschiedener Farben über das Lichtspektrum. Chlorophyll b und c reflektieren unterschiedliche Grüntöne, weshalb Blätter und Pflanzen nicht alle den gleichen Grünton haben.

Chlorophyll a maskiert die weniger häufig vorkommenden Nebenpigmente in den Blättern bis zum Herbst, wenn die Produktion eingestellt wird. In Abwesenheit von Chlorophyll kommen die schillernden Farben der in den Blättern verborgenen Zusatzpigmente zum Vorschein.

Beispiel:

• Chlorophyll b lässt grünes Licht durch und absorbiert hauptsächlich blaues und rotes Licht. Die eingefangene Sonnenenergie wird an Chlorophyll a übergeben, ein kleineres, aber reichlicheres Molekül im Chloroplasten.

• Carotinoide reflektieren orange, gelbe und rote Lichtwellen. In einem Blatt gruppieren sich Carotinoidpigmente neben Chlorophyll-a-Molekülen, um absorbierte Photonen effizient abzugeben. Carotinoide sind fettlösliche Moleküle, von denen auch angenommen wird, dass sie eine Rolle bei der Ableitung übermäßiger Mengen an Strahlungsenergie spielen.

• Xanthophyll Pigmente geben Lichtenergie an Chlorophyll a weiter und wirken als Antioxidantien. Die molekulare Struktur verleiht Xanthophyll die Fähigkeit, Elektronen aufzunehmen oder abzugeben. Xanthophyll-Pigmente erzeugen im Herbstlaub die gelbe Farbe.

• Anthocyane Pigmente absorbieren blaugrünes Licht und unterstützen Chlorophyll a. Äpfel und Herbstlaub verdanken ihre Lebendigkeit rötlich-violetten Anthocyanverbindungen. Anthocyane ist ein wasserlösliches Molekül, das in der Vakuole der Pflanzenzelle gespeichert werden kann.
  

Photosynthetische Pigmente wie Chlorophyll b und Carotinoide verbinden sich mit Proteinen, um eine dicht gepackte antennenartige Struktur zu bilden, um einfallende Photonen einzufangen. Antennenpigmente Strahlungsenergie absorbieren, etwas wie Sonnenkollektoren an einem Haus.

Im Rahmen der Photosynthese pumpen Antennenpigmente Photonen in Reaktionszentren. Photonen regen ein Elektron in der Zelle an, das dann an ein nahegelegenes Akzeptormolekül weitergegeben und schließlich zur Herstellung verwendet wird ATP-Moleküle.