რა არის კაროტინოიდების როლი ფოტოსინთეზში?

მცენარეული პიგმენტები ეხმარება მცენარეებს შეიწოვება ხილული სინათლის სხვადასხვა ტალღის სიგრძე. სინათლის აღებისას მცენარე გადის ფოტოსინთეზს, ნახშირორჟანგიდან და წყალიდან ენერგიასა და ჟანგბადს ქმნის. ყველაზე ხშირად ცნობილი მცენარეული პიგმენტია ქლოროფილი, რომელიც მცენარეებს აძლევს მწვანე ფერს. სხვა მეორადი მცენარეული პიგმენტები ნაკლებად ცნობილია, მაგრამ ისინი სინათლის აღების ფუნქციას ასრულებენ.

სინათლე იცვლება ტალღის სიგრძის მიმართ. მცენარეები იყენებენ სინათლეს სინათლის სპექტრის ხილულ ნაწილში (რომელიც დაახლოებით 400 – დან 700 ნანომეტრამდეა) ფოტოსინთეზის გასავლელად. ხილული სინათლე სპექტრზე ტალღის სიგრძის და დაღმავალი ტალღის სიგრძის მიხედვით არის განლაგებული, მათ შორის წითელი, ნარინჯისფერი, ყვითელი, მწვანე, ლურჯი, ინდიგო და იისფერი. მცენარეები ითვისებენ სინათლეს. რამდენად კარგად ითვისებენ მას, ეს დამოკიდებულია მცენარეულ პიგმენტებზე.

მცენარეული პიგმენტები იქმნება ქლოროპლასტების სახელით ცნობილ სტრუქტურებში. მცენარეთა უმეტესობის ყველაზე დომინანტი და ნაცნობი პიგმენტია ქლოროფილი. ქლოროფილი (რომლის რამდენიმე ტიპიც არსებობს) ფოთლებს ანიჭებს მწვანე იერს. იმის გამო, რომ ქლოროფილი მწვანეა, სინათლის ყველა მწვანე ტალღის სიგრძე ახტება ფოთლის ზედაპირს; მხოლოდ ქლოროფილის თანდასწრებით მწვანე შუქი გამოუყენებელია. მცენარეები წარმოქმნიან სხვა პიგმენტებს (მაგალითად, ქსანტოფილებს, კაროტინოიდებს) ქლოროფილით შეგროვებული შუქის გასაზრდელად.

კაროტინოიდები წარმოიქმნება ქლოროპლასტებშიც, მაგრამ არ არის მწვანე ფერის. კაროტინოიდები ჩვეულებრივ არის წითელი, ნარინჯისფერი ან ყვითელი პიგმენტები. იმის გამო, რომ ეს პიგმენტები არ ასახავს მწვანე შუქს, ისინი იყენებენ სინათლის მწვანე ტალღის სიგრძეებს, რაც უფრო დომინანტურ ქლოროფილს არ შეუძლია.

კაროტინოიდების მიერ შეგროვებული სინათლის ენერგია არ გაივლის იმავე გზას, როგორც შუქის მიერ შეგროვებული ქლოროფილი (ის უნდა გაიაროს ქლოროფილის გზაზე), ამიტომ კაროტინოიდები ცნობილია როგორც აქსესუარები პიგმენტები.

შემოდგომაზე, როდესაც დღეების შემცირება იწყება, ქლოროფილი იწყებს დაშლას და მწვანე ფერი ქრება ხის ფოთლებში. კაროტინოიდები ფოთლების ქსოვილში ოდნავ მეტხანს რჩება, რაც შემოდგომის ფოთლებს ბრწყინვალე ნარინჯისფერ, წითელ და ყვითელ ფერებს ანიჭებს.