Milyen négy kiegészítő pigment szükséges a fotoszintézishez?

A napfény energiája láncreakciót indít el a növényekben, amelynek eredményeként fotoszintézis szervetlen vegyületek energiadús glükóz (cukor) molekuláinak mennyisége. Ez a csodálatos bravúr a molekulák átrendeződésével történik a kloroplasztok növények és néhány protista citoplazmájában.

Klorofill a a fényfüggő fotoszintézis érdekében a napfényt elnyelő mag pigment. Kiegészítő pigmentek, például: kolorphyllb, karotinoidok, xantofilok és antocianinok nyújtson kezet a klorofill molekulák számára a fényhullámok szélesebb spektrumának elnyelésével.

A fotoszintézis az úgynevezett lapos lemezek halmain belül történik grana található a sztróma növényi sejt organellumok. A kiegészítő fotoszintetikus pigmentek befogják a klorofill a hiányzó fotonokat.

A fotoszintetikus pigmentek akkor is gátolhatják a fotoszintézist, ha a sejten belül az energiaszint túl magas. A fotoszintetikus és antennapigmentek koncentrációja a növényi sejtekben a növény fényigényétől és a napfényhez való hozzáféréstől függően változik. fényfüggő ciklus fotoszintézisének.

Az élelmiszer-hálót alkotó élelmiszerláncok többsége az által termelt élelmiszer-energiától függ autotrófok a fotoszintézis révén. Az eukarióta növényi sejtek szintetizálják a glükózt kloroplasztokban, amelyek fényelnyelő pigmenteket tartalmaznak klorofill a és b.

Az oxigén a fotoszintézis mellékterméke, amely a növényt körülvevő vízbe vagy levegőbe kerül. Az olyan aerob organizmusoknak, mint a madarak, a halak, az állatok és az emberek táplálékra van szükségük, oxigénre van szükségük.

Az a klorofill zöld fényt sugároz, és elnyeli a kék és a vörös fényt, ami optimális a fotoszintézishez. Ezért a klorofill a fotoszintézisben a leghatékonyabb és legfontosabb pigment.

A klorofill a abszorbeálja a protonokat és megkönnyíti a fényenergia átvitelét az élelmiszer energiájába a kiegészítő pigmentek, például a klorofill b, egy hasonló tulajdonságú molekula segítségével.

A kiegészítő pigmentek molekuláris szerkezete kissé eltér, mint a klorofill a, ami megkönnyíti a különböző színek abszorpciója a fényspektrumon. A b és c klorofill a zöld fény változó árnyalatait tükrözi, ezért a levelek és a növények nem egyformán zöld árnyalatúak.

Az a klorofill a kevésbé bőséges kiegészítő pigmenteket eltakarja a levelekben, amíg le nem esik a termelés. Klorofill hiányában kiderülnek a levelekben elrejtett kiegészítő pigmentek káprázatos színei.

Példa:

• Klorofill b zöld fényt sugároz, és főleg elnyeli a kék és a vörös fényt. A megfogott napenergiát átadják az a klorofillnak, amely a kloroplaszt egy kisebb, de bőségesebb molekulája.

• Karotinoidok narancssárga, sárga és piros fényhullámokat tükröznek. Egy levélben a karotinoid pigmentek a klorofill molekulák mellett csoportosulnak, hogy hatékonyan adják le az abszorbeált fotonokat. A karotinoidok zsírban oldódó molekulák, amelyekről szintén feltételezik, hogy szerepet játszanak a túlzott mennyiségű sugárzó energia eloszlásában.

• Xantofill a pigmentek a fényenergia mentén átjutnak a klorofillhoz, és antioxidánsként hatnak. A molekuláris szerkezet lehetővé teszi a xantofill számára az elektronok befogadásának vagy adományozásának képességét. A xantofill pigmentek az őszi levelek sárga színét eredményezik.

• Antocianin a pigmentek elnyelik a kék-zöld fényt, és elősegítik a klorofillt. Az alma és az őszi levél a vöröses, ibolya színű antocianin vegyületeknek köszönheti vibráltságát. Az antocianin egy vízben oldódó molekula, amely a növényi sejtek vakuolájában tárolható.
  

A fotoszintetikus pigmentek, mint például a klorofill b és a karotinoidok, kötődnek a fehérjéhez, és szorosan tömörített antennaszerű struktúrát képeznek a bejövő fotonok befogására. Antenna pigmentek elnyeli a sugárzó energiát, kissé olyan, mint a ház napelemei.

Az antennapigmentek a fotonokat a fotoszintetikus folyamat részeként a reakcióközpontokba pumpálják. A fotonok egy olyan elektront gerjesztenek a sejtben, amelyet aztán átadnak egy közeli akceptormolekulának, és végül előállításához felhasználják ATP molekulák.