L'énergie lumineuse du soleil déclenche une réaction en chaîne dans les plantes qui se traduit par photosynthèse de molécules de glucose (sucre) riches en énergie à partir de composés inorganiques. Cet exploit incroyable se produit via le réarrangement des molécules dans le chloroplastes des plantes et dans le cytoplasme de certains protistes.
Chlorophylle a est le pigment central qui absorbe la lumière du soleil pour la photosynthèse dépendante de la lumière. Les pigments accessoires tels que: chlorophylleb, caroténoïdes, xanthophylles et anthocyanes prêter main forte aux molécules de chlorophylle a en absorbant un spectre plus large d'ondes lumineuses.
Fonction des pigments photosynthétiques
La photosynthèse se produit dans des piles de disques plats appelés grand-mère située dans le stroma d'organites de cellules végétales. Les pigments photosynthétiques accessoires piègent les photons manqués par la chlorophylle a.
Les pigments photosynthétiques peuvent également inhiber la photosynthèse lorsque les niveaux d'énergie dans la cellule sont trop élevés. La concentration de pigments photosynthétiques et d'antenne dans les cellules végétales varie en fonction des besoins lumineux de la plante et de l'accès à la lumière du soleil pendant la
cycle dépendant de la lumière de la photosynthèse.Pourquoi la photosynthèse est-elle importante ?
La plupart des chaînes alimentaires qui composent le réseau trophique dépendent de l'énergie alimentaire produite par autotrophes par photosynthèse. Les cellules végétales eucaryotes synthétisent du glucose dans des chloroplastes contenant des pigments absorbant la lumière comme chlorophylle a et b.
L'oxygène est un sous-produit de la photosynthèse qui est libéré dans l'eau ou l'air entourant la plante. Les organismes aérobies tels que les oiseaux, les poissons, les animaux et les êtres humains ont besoin de nourriture pour manger et d'oxygène pour respirer.
Rôle des pigments chlorophylliens 'a'
La chlorophylle a transmet la lumière verte et absorbe la lumière bleue et rouge, qui est optimal pour la photosynthèse. Pour cette raison, la chlorophylle a est le pigment le plus efficace et le plus important impliqué dans la photosynthèse.
La chlorophylle a absorbe les protons et facilite le transfert de l'énergie lumineuse en énergie alimentaire à l'aide de pigments accessoires, tels que la chlorophylle b, une molécule présentant de nombreuses caractéristiques similaires.
Que sont les pigments accessoires ?
Les pigments accessoires ont une structure moléculaire légèrement différente de celle de la chlorophylle a qui facilite absorption de différentes couleurs sur le spectre lumineux. Les chlorophylles b et c reflètent différentes nuances de lumière verte, c'est pourquoi les feuilles et les plantes ne sont pas toutes de la même nuance de vert.
La chlorophylle a masque les pigments accessoires moins abondants dans les feuilles jusqu'à l'automne lorsque la production s'arrête. En l'absence de chlorophylle, les couleurs éclatantes des pigments accessoires cachés dans les feuilles se révèlent.
Types de pigments accessoires
Exemple:
- Chlorophylle b transmet la lumière verte et absorbe principalement la lumière bleue et rouge. L'énergie solaire captée est transmise à la chlorophylle a, qui est une molécule plus petite mais plus abondante dans le chloroplaste.
- Caroténoïdes reflètent les ondes lumineuses orange, jaune et rouge. Dans une feuille, les pigments caroténoïdes se regroupent à côté des molécules de chlorophylle a pour transmettre efficacement les photons absorbés. Les caroténoïdes sont des molécules liposolubles, censées également jouer un rôle dans la dissipation de quantités excessives d'énergie rayonnante.
- Xanthophylle les pigments transmettent l'énergie lumineuse à la chlorophylle a et agissent comme antioxydants. La structure moléculaire donne à la xanthophylle la capacité d'accepter ou de donner des électrons. Les pigments xanthophylles produisent la couleur jaune des feuilles d'automne.
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Anthocyane les pigments absorbent la lumière bleu-vert et aident à la chlorophylle a. Les pommes et les feuilles d'automne doivent leur éclat aux composés anthocyanes rougeâtres et violets. L'anthocyanine est une molécule hydrosoluble qui peut être stockée dans la vacuole des cellules végétales.
Que sont les pigments d'antenne ?
Les pigments photosynthétiques tels que la chlorophylle b et les caroténoïdes se lient aux protéines pour former une structure en forme d'antenne très compacte afin de capturer les photons entrants. Pigments d'antenne absorber l'énergie rayonnante, un peu comme des panneaux solaires sur une maison.
Les pigments d'antenne pompent des photons dans les centres de réaction dans le cadre du processus photosynthétique. Les photons excitent un électron dans la cellule qui est ensuite transmis à une molécule acceptrice voisine et finalement utilisé dans la fabrication Molécules d'ATP.
