Какие четыре дополнительных пигмента необходимы для осуществления фотосинтеза?

Световая энергия от солнца запускает цепную реакцию в растениях, которая приводит к фотосинтез богатых энергией молекул глюкозы (сахара) из неорганических соединений. Этот удивительный подвиг происходит за счет перегруппировки молекул в хлоропласты растений и в цитоплазме некоторых простейших.

Хлорофилл а является основным пигментом, который поглощает солнечный свет для светозависимого фотосинтеза. Вспомогательные пигменты, такие как: холорфиллб, каротиноиды, ксантофиллы а также антоцианы протянуть руку помощи молекулам хлорофилла А, поглощая более широкий спектр световых волн.

Фотосинтез происходит в стопках плоских дисков, называемых грана расположен в строма органелл растительной клетки. Вспомогательные фотосинтетические пигменты улавливают фотоны, пропущенные хлорофиллом а.

Фотосинтетические пигменты также могут подавлять фотосинтез, когда уровни энергии внутри клетки слишком высоки. Концентрация фотосинтетических и антенных пигментов в клетках растений варьируется в зависимости от потребностей растения в освещении и доступа к солнечному свету во время

Большинство пищевых цепей, составляющих пищевую сеть, зависят от пищевой энергии, производимой автотрофы через фотосинтез. Клетки эукариотических растений синтезируют глюкозу в хлоропластах, содержащих светопоглощающие пигменты, такие как хлорофилл а и б.

Кислород - это побочный продукт фотосинтеза, который попадает в воду или воздух, окружающий растение. Аэробным организмам, таким как птицы, рыбы, животные и люди, нужна пища для еды и кислород для дыхания.

Хлорофилл а пропускает зеленый свет и поглощает синий и красный свет, оптимально для фотосинтеза. По этой причине хлорофилл а является наиболее эффективным и важным пигментом, участвующим в фотосинтезе.

Хлорофилл а поглощает протоны и способствует передаче световой энергии в энергию пищи с помощью дополнительных пигментов, таких как хлорофилл b, молекула со многими схожими характеристиками.

Вспомогательные пигменты имеют несколько иную молекулярную структуру, чем хлорофилл а, что облегчает поглощение разных цветов по световому спектру. Хлорофиллы b и c отражают разные оттенки зеленого света, поэтому листья и растения не имеют одинаковый оттенок зеленого.

Хлорофилл а маскирует менее обильные дополнительные пигменты в листьях до осени, когда производство прекращается. В отсутствие хлорофилла раскрываются яркие цвета дополнительных пигментов, скрытых в листьях.

Пример:

• Хлорофилл b пропускает зеленый свет и в основном поглощает синий и красный свет. Уловленная солнечная энергия передается хлорофиллу а, который представляет собой меньшую, но более многочисленную молекулу в хлоропласте.

• Каротиноиды отражают оранжевые, желтые и красные световые волны. В листе каротиноидные пигменты группируются рядом с молекулами хлорофилла а, эффективно отделяя поглощенные фотоны. Каротиноиды - это жирорастворимые молекулы, которые также, как полагают, играют роль в рассеивании чрезмерного количества лучистой энергии.

• Ксантофилл пигменты передают световую энергию хлорофиллу а и действуют как антиоксиданты. Молекулярная структура дает ксантофиллу способность принимать или отдавать электроны. Пигменты ксантофилла придают желтый цвет осенним листьям.

• Антоцианин пигменты поглощают сине-зеленый свет и помогают хлорофиллу а. Яблоки и осенние листья обязаны своей яркостью красноватым, фиолетовым соединениям антоцианов. Антоцианин - это водорастворимая молекула, которая может храниться в вакуоли растительной клетки.
  

Фотосинтетические пигменты, такие как хлорофилл b и каротиноиды, связываются с белком, образуя плотно упакованную антенно-подобную структуру для захвата входящих фотонов. Антенные пигменты поглощают лучистую энергию, что-то вроде солнечных батарей в доме.

Пигменты антенны перекачивают фотоны в реакционные центры как часть процесса фотосинтеза. Фотоны возбуждают электрон в ячейке, который затем передается ближайшей молекуле-акцептору и в конечном итоге используется для создания Молекулы АТФ.