Saulės šviesos energija pradeda grandininę reakciją augaluose fotosintezė energijos turinčių gliukozės (cukraus) molekulių iš neorganinių junginių. Šis nuostabus žygdarbis įvyksta perorganizuojant molekules chloroplastai augalų ir kai kurių protistų citoplazmoje.
Chlorofilas a yra pagrindinis pigmentas, sugeriantis saulės šviesą, kad būtų vykdoma nuo šviesos priklausanti fotosintezė. Papildomi pigmentai, tokie kaip: cholorfilasb, karotinoidai, ksantofilai ir antocianinai ištiesti ranką chlorofilo molekulėms sugeriant platesnį šviesos bangų spektrą.
Fotosintetinių pigmentų funkcija
Fotosintezė įvyksta vadinamųjų plokščių diskų šūsniuose grana įsikūręs stroma augalų ląstelių organelių. Papildomi fotosintetiniai pigmentai įtraukia fotonus, kuriuos praleido chlorofilas a.
Fotosintetiniai pigmentai taip pat gali slopinti fotosintezę, kai energijos lygis ląstelėje yra per didelis. Fotosintetinių ir antenų pigmentų koncentracija augalų ląstelėse skiriasi priklausomai nuo augalo šviesos poreikio ir saulės spindulių. nuo šviesos priklausantis ciklas fotosintezės.
Kodėl fotosintezė yra svarbi?
Dauguma maisto grandinių, sudarančių maisto tinklą, priklauso nuo maisto pagamintos energijos autotrofai fotosintezės būdu. Eukariotinės augalų ląstelės sintetina gliukozę chloroplastuose, kuriuose yra šviesą sugeriančių pigmentų chlorofilas a ir b.
Deguonis yra fotosintezės šalutinis produktas, išsiskiriantis į augalą supantį vandenį ar orą. Aerobiniams organizmams, pavyzdžiui, paukščiams, žuvims, gyvūnams ir žmonėms, reikia valgyti maisto ir kvėpuoti deguonies.
Chlorofilo „a“ pigmentų vaidmuo
Chlorofilas a praleidžia žalią šviesą ir sugeria mėlyną bei raudoną šviesą optimaliausia fotosintezei. Dėl šios priežasties chlorofilas a yra efektyviausias ir svarbiausias pigmentas, dalyvaujantis fotosintezėje.
Chlorofilas a sugeria protonus ir palengvina šviesos energijos perkėlimą į maisto energiją, naudodamasis pagalbiniais pigmentais, tokiais kaip chlorofilo b molekulė, turinti daug panašių savybių.
Kas yra priedų pigmentai?
Papildomų pigmentų molekulinė struktūra yra šiek tiek kitokia nei palengvinantis chlorofilas a skirtingų spalvų absorbcija šviesos spektre. Chlorofilas b ir c atspindi skirtingus žalios šviesos atspalvius, todėl lapai ir augalai nėra vienodi žalios spalvos atspalviai.
Chlorofilas a užmaskuoja lapuose mažiau gausius priedų pigmentus iki pat rudens, kai baigiasi gamyba. Jei nėra chlorofilo, atsiskleidžia akinančios lapuose paslėptų aksesuarų pigmentų spalvos.
Priedų pigmentų rūšys
Pavyzdys:
- Chlorofilas b praleidžia žalią šviesą ir daugiausia sugeria mėlyną ir raudoną šviesą. Užfiksuota saulės energija perduodama chlorofilui a, kuris yra mažesnė, bet gausesnė chloroplasto molekulė.
- Karotinoidai atspindi oranžinės, geltonos ir raudonos šviesos bangas. Lape karotinoidiniai pigmentai susitelkia šalia chlorofilo molekulių, kad efektyviai perduotų absorbuotus fotonus. Karotenoidai yra riebaluose tirpios molekulės, kurios, kaip manoma, taip pat vaidina svarbų vaidmenį išsklaidant per didelį spinduliuojamos energijos kiekį.
- Ksantofilas pigmentai šviesos energija pereina į chlorofilą a ir veikia kaip antioksidantai. Molekulinė struktūra suteikia ksantofilui galimybę priimti ar dovanoti elektronus. Ksantofiliniai pigmentai rudenį palieka geltoną spalvą.
-
Antocianinas pigmentai sugeria mėlynai žalią šviesą ir padeda chlorofilui a. Obuoliai ir rudens lapai turi savo gyvybingumą raudoniems, violetiniams antocianino junginiams. Antocianinas yra vandenyje tirpi molekulė, kurią galima laikyti augalų ląstelių vakuolėje.
Kas yra antenos pigmentai?
Fotosintetiniai pigmentai, tokie kaip chlorofilas b ir karotinoidai, jungiasi su baltymais ir sudaro sandariai supakuotą anteną, kad užfiksuotų gaunamus fotonus. Antenos pigmentai sugeria spinduliuojančią energiją, panašiai kaip saulės baterijos ant namo.
Antenos pigmentai fotosintezės proceso metu pumpuoja fotonus į reakcijos centrus. Fotonai ląstelėje sužadina elektroną, kuris tada perduodamas netoliese esančiai akceptoriaus molekulei ir galiausiai naudojamas gamyboje ATP molekulės.