Ce patru pigmenți accesorii sunt necesari pentru ca fotosinteza să fie realizată?

Energia luminii de la soare declanșează o reacție în lanț la plante, care are ca rezultat fotosinteză a moleculelor de glucoză (zahăr) bogate în energie din compuși anorganici. Acest lucru uimitor se întâmplă prin rearanjarea moleculelor în cloroplaste a plantelor și în citoplasma unor protiști.

Clorofila a este pigmentul de bază care absoarbe lumina soarelui pentru fotosinteza dependentă de lumină. Pigmenți accesorii precum: colorfilăb, carotenoizi, xantofile și antociani da o mână de clorofilă molecule prin absorbția unui spectru mai larg de unde de lumină.

Fotosinteza are loc în stive de discuri plate numite grana situat în stroma de organite de celule vegetale. Pigmenții fotosintetici accesori prind fotonii lipsiți de clorofila a.

Pigmenții fotosintetici pot inhiba, de asemenea, fotosinteza atunci când nivelurile de energie din celulă sunt prea mari. Concentrația de pigmenți fotosintetici și de antenă în celulele plantei variază în funcție de necesitățile de lumină ale plantei și de accesul la lumina soarelui în timpul

Majoritatea lanțurilor alimentare care alcătuiesc rețeaua alimentară depind de energia alimentară produsă de autotrofe prin fotosinteză. Celulele plantelor eucariote sintetizează glucoza în cloroplaste care conțin pigmenți absorbanți ai luminii precum clorofila a și b.

Oxigenul este un produs secundar al fotosintezei care este eliberat în apă sau în aerul din jurul plantei. Organismele aerobe precum păsările, peștii, animalele și ființele umane au nevoie de hrană pentru a mânca și oxigen pentru a respira.

Clorofila a transmite lumină verde și absoarbe lumina albastră și roșie, care este optim pentru fotosinteză. Din acest motiv, clorofila a este cel mai eficient și mai important pigment implicat în fotosinteză.

Clorofila a absoarbe protoni și facilitează transferul de energie luminoasă în energia alimentară cu ajutorul pigmenților accesorii, cum ar fi clorofila b, o moleculă cu multe caracteristici similare.

Pigmenții accesorii au o structură moleculară ușor diferită de clorofila a care facilitează absorbția diferitelor culori pe spectrul luminos. Clorofila b și c reflectă diferite nuanțe de lumină verde, motiv pentru care frunzele și plantele nu sunt toate în aceeași nuanță de verde.

Clorofila a maschează pigmenții accesorii mai puțin abundenți din frunze până la toamnă când se oprește producția. În absența clorofilei, se dezvăluie culorile orbitoare ale pigmenților accesorii ascunși în frunze.

Exemplu:

• Clorofila b transmite lumina verde și absoarbe în principal lumina albastră și roșie. Energia solară captată este predată clorofilei, care este o moleculă mai mică, dar mai abundentă din cloroplast.

• Carotenoizi reflectă undele luminoase portocalii, galbene și roșii. Într-o frunză, pigmenții carotenoizi se grupează lângă molecule de clorofilă pentru a transmite în mod eficient fotonii absorbiți. Carotenoizii sunt molecule solubile în grăsimi, despre care se crede că joacă un rol în disiparea unor cantități excesive de energie radiantă.

• Xantofila pigmenții trec de-a lungul energiei luminoase la clorofila a și acționează ca antioxidanți. Structura moleculară conferă xantofilei capacitatea de a accepta sau de a dona electroni. Pigmenții xantofilă produc culoarea galbenă în frunzele de toamnă.

• Antocianina pigmenții absorb lumina albastru-verde și ajută clorofila a. Merele și frunzele de toamnă își datorează vibrația compușilor antocianici violet roșiatici. Antocianina este o moleculă solubilă în apă care poate fi depozitată în vacuolul celulei vegetale.
  

Pigmenții fotosintetici cum ar fi clorofila b și carotenoizii se leagă de proteine ​​pentru a forma o structură asemănătoare antenei pentru a captura fotonii care intră. Pigmenți pentru antenă absorb energia radianta, oarecum ca panourile solare de pe o casă.

Pigmenții antenei pompează fotonii în centrele de reacție ca parte a procesului fotosintetic. Fotonii excită un electron din celulă, care este apoi predat unei molecule acceptoare din apropiere și, în cele din urmă, utilizat în fabricare Molecule de ATP.