Mitkä neljä lisäväriainetta ovat välttämättömiä fotosynteesin suorittamiseksi?

Auringon valoenergia alkaa ketjureaktion kasveissa, mikä johtaa fotosynteesi energiarikkaita glukoosi (sokeri) -molekyylejä epäorgaanisista yhdisteistä. Tämä hämmästyttävä saavutus tapahtuu molekyylien uudelleenjärjestelyn kautta kloroplastit kasvien ja joidenkin protistien sytoplasmassa.

Klorofylli a on ydinpigmentti, joka absorboi auringonvalon valosta riippuvaa fotosynteesiä varten. Lisäainepigmentit, kuten: kolorfyylib, karotenoidit, ksantofyylit ja antosyaanit ojentaa käsi klorofylli-molekyyleille absorboimalla laajempi spektri valoaaltoja.

Fotosynteesi tapahtuu nimettyjen litteiden levyjen pinoissa grana sijaitsee strooma kasvisolujen organelleja. Lisävalosynteettiset pigmentit vangitsevat klorofylli a: n menettämät fotonit.

Fotosynteettiset pigmentit voivat myös estää fotosynteesiä, kun energiataso solussa on liian korkea. Fotosynteettisten ja antennipigmenttien pitoisuus kasvisoluissa vaihtelee kasvien valotarpeiden ja auringonvalon saatavuuden mukaan. valosta riippuva sykli fotosynteesistä.

Suurin osa ruokaketjuista, jotka muodostavat ruokaverkon, ovat riippuvaisia ​​ruoan energiasta autotrofit fotosynteesin kautta. Eukaryoottiset kasvisolut syntetisoivat glukoosia kloroplasteissa, jotka sisältävät valoa absorboivia pigmenttejä, kuten klorofylli a ja b.

Happi on fotosynteesin sivutuote, joka vapautuu laitosta ympäröivään veteen tai ilmaan. Aerobiset organismit, kuten linnut, kalat, eläimet ja ihmiset, tarvitsevat syötävää ruokaa ja hengittävät happea.

Klorofylli a läpäisee vihreää valoa ja absorboi sinisen ja punaisen valon, mikä on optimaalinen fotosynteesille. Tästä syystä klorofylli a on tehokkain ja tärkein fotosynteesiin osallistuva pigmentti.

Klorofylli a absorboi protoneja ja helpottaa valoenergian siirtymistä ruoka-energiaan lisäpigmenttien avulla, kuten klorofylli b, molekyyli, jolla on monia samanlaisia ​​ominaisuuksia.

Lisäpigmenteillä on hiukan erilainen molekyylirakenne kuin klorofylli a: lla erilaisten värien imeytyminen valospektrissä. Klorofylli b ja c heijastavat vaihtelevia vihreän valon sävyjä, minkä vuoksi lehdet ja kasvit eivät ole kaikki samaa vihreää sävyä.

Klorofylli a peittää vähemmän runsaat lisäpigmentit lehdissä syksyyn, kun tuotanto loppuu. Klorofyllin puuttuessa lehtiin piilotettujen lisäpigmenttien häikäisevät värit paljastuvat.

Esimerkki:

• Klorofylli b läpäisee vihreää valoa ja absorboi pääasiassa sinistä ja punaista valoa. Siepattu aurinkoenergia luovutetaan klorofylli a: lle, joka on pienempi, mutta runsaampi molekyyli kloroplastissa.

• Karotenoidit heijastavat oransseja, keltaisia ​​ja punaisia ​​valoaaltoja. Lehdessä karotenoidipigmentit rypistyvät klorofylli-molekyylien viereen luovuttamaan absorboituneet fotonit tehokkaasti. Karotenoidit ovat rasvaliukoisia molekyylejä, joiden uskotaan myös olevan tärkeä rooli säteilyenergian liiallisen määrän hävittämisessä.

• Ksantofylli pigmentit kulkeutuvat valoenergiaa pitkin klorofylliin a ja toimivat antioksidantteina. Molekyylirakenne antaa ksantofyllille kyvyn hyväksyä tai luovuttaa elektroneja. Ksantofyllipigmentit tuottavat keltaisen värin syksyn lehdissä.

• Antosyaniini pigmentit absorboivat sinivihreää valoa ja auttavat klorofylli a: ta. Omenat ja syksyn lehdet ovat kiitollisia punertavasta violetista antosyaniiniyhdisteestä. Antosyaniini on vesiliukoinen molekyyli, jota voidaan varastoida kasvisolun vakuoliin.
  

Fotosynteettiset pigmentit, kuten klorofylli b ja karotenoidit, sitoutuvat proteiiniin muodostaen tiiviisti pakatun antennin kaltaisen rakenteen sieppaamaan saapuvia fotoneja. Antennipigmentit absorboida säteilyenergiaa, hieman kuin aurinkopaneelit talossa.

Antennipigmentit pumppaavat fotoneja reaktiokeskuksiin osana fotosynteettistä prosessia. Fotonit herättävät solussa elektronin, joka sitten luovutetaan läheiselle akseptorimolekyylille ja jota käytetään lopulta valmistuksessa ATP-molekyylit.