Jaką rolę w fotosyntezie odgrywa chlorofil?

Chlorofil to zielony pigment, który najobficiej występuje w liściach roślin. Znajduje się w chloroplastach, gdzie zachodzi fotosynteza.

Fotosynteza to proces, w którym życie roślinne przekształca energię słoneczną w wysokoenergetyczne cząsteczki, które są wykorzystywane przez komórki w razie potrzeby. Główną rolę w tym procesie odgrywa chlorofil.

Struktura chemiczna chlorofilu składa się z pierścienia porfirynowego i węglowodorowego łańcucha bocznego. W centrum pierścienia porfirynowego znajduje się atom magnezu. Pierścień składa się z naprzemiennych wiązań pojedynczych i podwójnych, które zwykle znajdują się w cząsteczkach silnie pochłaniających światło widzialne.

Chlorofil a ma dołączoną do pierścienia grupę metylową (CH3), a chlorofil b wyróżnia się grupą karbonylową (CHO).

Istnieją trzy rodzaje chlorofilu: chlorofil a, który ma pigmenty pochłaniające niebiesko-fioletowy i czerwony światło, uczestniczy bezpośrednio w reakcjach świetlnych fotosyntezy i jest najistotniejszym typem chlorofil; chlorofil b, który jest podobny do chlorofilu a, chociaż pośrednio uczestniczy w fotosyntezie i pochłania światło niebieskie i pomarańczowe; oraz karotenoidy, które są rodziną żółto-pomarańczowych pigmentów i pochłaniają niebiesko-zielone światło.

Tylakoidy są błoniastymi workami, które są ułożone (grana) wewnątrz chloroplastów. Chloroplasty są miejscami fotosyntezy, głównie w reakcjach świetlnych. Chlorofil znajduje się wewnątrz błony tylakoidów i to tam pochłaniana jest energia światła.

Fotosynteza zachodzi w dwóch etapach: reakcje świetlne i cykl calvina. Podczas reakcji świetlnych energia słoneczna zamieniana jest na energię chemiczną. Ta energia chemiczna jest wkładana w cykl calvina, który pobiera dwutlenek węgla (CO2) ze środowiska, przekształcając go w glukozę.

Chlorofil b i karotenoidy są w rzeczywistości „pigmentami dodatkowymi”. Pigmenty te poszerzają spektrum dostępnego światła, które może zostać zaabsorbowane, ponieważ przekazują energię do chlorofilu a.

Karotenoidy odgrywają rolę w ochronie chlorofilu przed uszkodzeniem przez nadmierne światło.