Energi cahaya dari matahari memulai reaksi berantai pada tumbuhan yang menghasilkan fotosintesis molekul glukosa (gula) yang kaya energi dari senyawa anorganik. Prestasi luar biasa ini terjadi melalui penataan ulang molekul di kloroplas tumbuhan dan dalam sitoplasma beberapa protista.
Klorofil a adalah pigmen inti yang menyerap sinar matahari untuk fotosintesis tergantung cahaya. Pigmen aksesori seperti: kolorfilb, karotenoid, xantofil dan antosianin membantu molekul klorofil a dengan menyerap spektrum gelombang cahaya yang lebih luas.
Fungsi Pigmen Fotosintetik
Fotosintesis terjadi di dalam tumpukan piringan datar yang disebut grana terletak di stroma dari organel sel tumbuhan. Pigmen fotosintesis aksesori menjerat foton yang terlewatkan oleh klorofil a.
Pigmen fotosintesis juga dapat menghambat fotosintesis ketika tingkat energi di dalam sel terlalu tinggi. Konsentrasi pigmen fotosintesis dan antena dalam sel tanaman bervariasi tergantung pada kebutuhan cahaya tanaman dan akses ke sinar matahari selama siklus bergantung cahaya fotosintesis.
Mengapa Fotosintesis Penting?
Sebagian besar rantai makanan yang membentuk jaring-jaring makanan bergantung pada energi makanan yang dihasilkan oleh autotrof melalui fotosintesis. Sel tumbuhan eukariotik mensintesis glukosa dalam kloroplas yang mengandung pigmen penyerap cahaya seperti: klorofil a dan b.
Oksigen adalah produk sampingan dari fotosintesis yang dilepaskan ke air atau udara di sekitar tanaman. Organisme aerobik seperti burung, ikan, hewan dan manusia membutuhkan makanan untuk makan dan oksigen untuk bernafas.
Peran Pigmen Klorofil 'a'
Klorofil a mentransmisikan cahaya hijau dan menyerap cahaya biru dan merah, yaitu: optimal untuk fotosintesis. Oleh karena itu, klorofil a adalah pigmen yang paling efisien dan penting yang terlibat dalam fotosintesis.
Klorofil a menyerap proton dan memfasilitasi transfer energi cahaya menjadi energi makanan dengan bantuan pigmen aksesori, seperti klorofil b, molekul dengan banyak karakteristik serupa.
Apa itu Pigmen Aksesori?
Pigmen aksesori memiliki struktur molekul yang sedikit berbeda dari klorofil a yang memfasilitasi penyerapan warna yang berbeda pada spektrum cahaya. Klorofil b dan c memantulkan berbagai nuansa cahaya hijau, itulah sebabnya daun dan tanaman tidak semua memiliki warna hijau yang sama.
Klorofil a menutupi pigmen aksesori yang kurang melimpah di daun sampai musim gugur ketika produksi berhenti. Dengan tidak adanya klorofil, warna pigmen aksesori yang tersembunyi di daun terungkap.
Jenis Pigmen Aksesori
Contoh:
- Klorofil b mentransmisikan cahaya hijau dan terutama menyerap cahaya biru dan merah. Energi matahari yang ditangkap diserahkan ke klorofil a, yang merupakan molekul yang lebih kecil tetapi lebih banyak di kloroplas.
- Karotenoid memantulkan gelombang cahaya jingga, kuning, dan merah. Dalam daun, pigmen karotenoid berkumpul di sebelah molekul klorofil a untuk secara efisien melepaskan foton yang diserap. Karotenoid adalah molekul yang larut dalam lemak, juga diyakini berperan dalam menghilangkan energi radiasi dalam jumlah yang berlebihan.
- Xantofil pigmen meneruskan energi cahaya ke klorofil a dan bertindak sebagai antioksidan. Struktur molekul memberikan xantofil kemampuan untuk menerima atau menyumbangkan elektron. Pigmen xantofil menghasilkan warna kuning pada daun musim gugur.
-
Antosianin pigmen menyerap cahaya biru-hijau dan membantu klorofil a. Apel dan daun musim gugur berutang semangatnya pada senyawa antosianin ungu kemerahan. Antosianin adalah molekul yang larut dalam air yang dapat disimpan dalam vakuola sel tumbuhan.
Apa itu Pigmen Antena?
Pigmen fotosintesis seperti klorofil b dan karotenoid berikatan dengan protein untuk membentuk struktur seperti antena yang rapat untuk menangkap foton yang masuk. Pigmen antena menyerap energi radiasi, agak seperti panel surya di rumah.
Pigmen antena memompa foton ke pusat reaksi sebagai bagian dari proses fotosintesis. Foton membangkitkan elektron dalam sel yang kemudian diserahkan ke molekul akseptor terdekat dan akhirnya digunakan dalam pembuatan Molekul ATP.