Svetelná energia zo slnka začína v rastlinách reťazovú reakciu, ktorej výsledkom je fotosyntéza energeticky bohatých molekúl glukózy (cukru) z anorganických zlúčenín. Tento úžasný počin sa deje prostredníctvom preskupenia molekúl v molekule chloroplasty rastlín a v cytoplazme niektorých protistov.
Chlorofyl a je jadrový pigment, ktorý absorbuje slnečné svetlo pre fotosyntézu závislú od svetla. Doplnkové pigmenty, ako napríklad: cholorphyllb, karotenoidy, xantofyly a antokyány podajte ruku chlorofylu a molekulám absorbovaním širšieho spektra svetelných vĺn.
Funkcia fotosyntetických pigmentov
Fotosyntéza sa vyskytuje v hromadách nazývaných ploché disky grana nachádza sa v strómy rastlinných bunkových organel. Doplnkové fotosyntetické pigmenty zachytávajú fotóny premeškané chlorofylom a.
Fotosyntetické pigmenty môžu tiež inhibovať fotosyntézu, keď sú hladiny energie v bunke príliš vysoké. Koncentrácia fotosyntetických a anténnych pigmentov v rastlinných bunkách sa líši v závislosti od svetelných potrieb rastliny a prístupu k slnečnému žiareniu počas cyklus závislý od svetla fotosyntézy.
Prečo je fotosyntéza dôležitá?
Väčšina potravinových reťazcov, ktoré tvoria potravinovú sieť, závisí od energetickej energie produkovanej organizmom autotrofy prostredníctvom fotosyntézy. Eukaryotické rastlinné bunky syntetizujú glukózu v chloroplastoch obsahujúcich pigmenty absorbujúce svetlo, ako je napr chlorofyl a a b.
Kyslík je vedľajší produkt fotosyntézy, ktorý sa uvoľňuje do vody alebo vzduchu obklopujúceho rastlinu. Aeróbne organizmy, ako sú vtáky, ryby, zvieratá a ľudia, potrebujú jedlo a kyslík na dýchanie.
Úloha chlorofylu „a“ pigmentov
Chlorofyl a prepúšťa zelené svetlo a absorbuje modré a červené svetlo, čo je optimálne pre fotosyntézu. Z tohto dôvodu je chlorofyl a najúčinnejším a najdôležitejším pigmentom podieľajúcim sa na fotosyntéze.
Chlorofyl a absorbuje protóny a uľahčuje prenos svetelnej energie na energiu potravín pomocou doplnkových pigmentov, ako je chlorofyl b, molekula s mnohými podobnými vlastnosťami.
Čo sú to pigmenty s príslušenstvom?
Doplnkové pigmenty majú mierne odlišnú molekulárnu štruktúru ako uľahčuje chlorofyl a absorpcia rôznych farieb na svetelnom spektre. Chlorofyl b a c odráža rôzne odtiene zeleného svetla, a preto nie sú listy a rastliny vždy v rovnakom odtieni zelenej.
Chlorofyl a maskuje menej hojné doplnkové pigmenty v listoch až do pádu, keď sa výroba zastaví. Pri absencii chlorofylu sa odhalia oslnivé farby doplnkových pigmentov ukrytých v listoch.
Typy pigmentov s príslušenstvom
Príklad:
- Chlorofyl b prepúšťa zelené svetlo a hlavne absorbuje modré a červené svetlo. Zachytená slnečná energia sa odovzdáva chlorofylu a, ktorý je menšou, ale početnejšou molekulou v chloroplaste.
- Karotenoidy odrážajú oranžové, žlté a červené svetelné vlny. V liste sa karotenoidové pigmenty zhlukujú vedľa molekúl chlorofylu a účinne odovzdávajú absorbované fotóny. Karotenoidy sú molekuly rozpustné v tukoch, o ktorých sa tiež predpokladá, že hrajú úlohu pri rozptýlení nadmerného množstva žiarivej energie.
- Xantofyl pigmenty odovzdávajú svetelnú energiu chlorofylu a pôsobia ako antioxidanty. Molekulárna štruktúra dáva xantofylu schopnosť prijímať alebo darovať elektróny. Xantofylové pigmenty vytvárajú žlté sfarbenie jesenných listov.
-
Antokyanín pigmenty absorbujú modrozelené svetlo a napomáhajú chlorofylu a. Jablká a jesenné listy vďačia za svoju živosť červenkastým, fialovým antokyanom. Antokyanín je molekula rozpustná vo vode, ktorú je možné skladovať vo vakuole rastlinných buniek.
Čo sú to anténne pigmenty?
Fotosyntetické pigmenty ako chlorofyl b a karotenoidy sa viažu s proteínom a vytvárajú pevne zabalenú štruktúru podobnú anténe na zachytenie prichádzajúcich fotónov. Anténne pigmenty absorbovať sálavú energiu, niečo ako solárne panely na dome.
Anténne pigmenty pumpujú fotóny do reakčných centier ako súčasť procesu fotosyntézy. Fotóny excitujú elektrón v bunke, ktorý sa potom odovzdá blízkej akceptorovej molekule a nakoniec sa použije pri výrobe Molekuly ATP.
