Jakie cztery dodatkowe pigmenty są niezbędne do przeprowadzenia fotosyntezy?

Energia świetlna ze słońca rozpoczyna w roślinach reakcję łańcuchową, która powoduje: fotosynteza wysokoenergetycznych cząsteczek glukozy (cukru) ze związków nieorganicznych. Ten niesamowity wyczyn odbywa się poprzez przegrupowanie cząsteczek w chloroplasty roślin iw cytoplazmie niektórych protistów.

Chlorofil a jest podstawowym pigmentem, który pochłania światło słoneczne w fotosyntezie zależnej od światła. Pigmenty pomocnicze takie jak: chlorfilb, karotenoidy, ksantofile i antocyjany pomóc chlorofilowi ​​a molekułom, absorbując szersze spektrum fal świetlnych.

Fotosynteza zachodzi w stosach płaskich dysków zwanych grana zlokalizowany w stroma organelli komórek roślinnych. Dodatkowe pigmenty fotosyntetyczne usidlają fotony pominięte przez chlorofil a.

Pigmenty fotosyntetyczne mogą również hamować fotosyntezę, gdy poziom energii w komórce jest zbyt wysoki. Stężenie pigmentów fotosyntetycznych i antenowych w komórkach roślinnych zmienia się w zależności od potrzeb świetlnych rośliny i dostępu do światła słonecznego podczas

Większość łańcuchów pokarmowych tworzących sieć pokarmową zależy od energii żywnościowej wytwarzanej przez: autotrofy poprzez fotosyntezę. Eukariotyczne komórki roślinne syntetyzują glukozę w chloroplastach zawierających pigmenty absorbujące światło, takie jak chlorofil a i b.

Tlen jest produktem ubocznym fotosyntezy, który jest uwalniany do wody lub powietrza otaczającego roślinę. Organizmy tlenowe, takie jak ptaki, ryby, zwierzęta i ludzie potrzebują pożywienia do jedzenia i tlenu do oddychania.

Chlorofil a przepuszcza światło zielone i pochłania światło niebieskie i czerwone, czyli optymalny do fotosyntezy. Z tego powodu chlorofil a jest najbardziej wydajnym i najważniejszym pigmentem biorącym udział w fotosyntezie.

Chlorofil a absorbuje protony i ułatwia przenoszenie energii świetlnej na energię pokarmową za pomocą dodatkowych pigmentów, takich jak chlorofil b, cząsteczka o wielu podobnych właściwościach.

Pigmenty akcesoryjne mają nieco inną strukturę molekularną niż chlorofil a, co ułatwia facilitate absorpcja różnych kolorów na widmie światła. Chlorofil b i c odbijają różne odcienie zielonego światła, dlatego liście i rośliny nie mają tego samego odcienia zieleni.

Chlorofil a maskuje mniej obfite pigmenty pomocnicze w liściach aż do jesieni, kiedy produkcja zostanie zatrzymana. W przypadku braku chlorofilu ujawniają się olśniewające kolory dodatkowych pigmentów ukrytych w liściach.

Przykład:

• chlorofil b przepuszcza światło zielone i pochłania głównie światło niebieskie i czerwone. Przechwycona energia słoneczna jest przekazywana chlorofilowi ​​a, który jest mniejszą, ale bardziej obfitą cząsteczką w chloroplastach.

• Karotenoidy odbijają pomarańczowe, żółte i czerwone fale świetlne. W liściu pigmenty karotenoidowe gromadzą się obok cząsteczek chlorofilu a, aby skutecznie przekazywać pochłonięte fotony. Karotenoidy są cząsteczkami rozpuszczalnymi w tłuszczach, które również odgrywają rolę w rozpraszaniu nadmiernych ilości energii promieniowania.

• ksantofil pigmenty przekazują energię świetlną do chlorofilu a i działają jako przeciwutleniacze. Struktura molekularna daje ksantofilowi ​​zdolność przyjmowania lub oddawania elektronów. Pigmenty ksantofilowe nadają jesiennym liściom żółty kolor.

• Antocyjany pigmenty pochłaniają niebiesko-zielone światło i wspomagają chlorofil a. Jabłka i jesienne liście zawdzięczają swoją żywotność czerwonawym, fioletowym związkom antocyjanów. Antocyjany to rozpuszczalna w wodzie cząsteczka, która może być przechowywana w wakuoli komórki roślinnej.
  

Pigmenty fotosyntetyczne, takie jak chlorofil b i karotenoidy, wiążą się z białkiem, tworząc ciasno upakowaną strukturę podobną do anteny, która wychwytuje nadchodzące fotony. Pigmenty antenowe pochłaniają energię promieniowania, trochę jak panele słoneczne na domu.

Pigmenty antenowe pompują fotony do centrów reakcji w ramach procesu fotosyntezy. Fotony pobudzają elektron w komórce, który jest następnie przekazywany do pobliskiej cząsteczki akceptorowej i ostatecznie wykorzystywany w produkcji Cząsteczki ATP.