Светлосна енергија сунца покреће ланчану реакцију код биљака која резултира фотосинтеза енергетски богатих молекула глукозе (шећера) из неорганских једињења. Овај невероватан подвиг се дешава преуређивањем молекула у хлоропласти биљака и у цитоплазми неких протиста.
Хлорофил а је основни пигмент који апсорбује сунчеву светлост за светлосну фотосинтезу. Помоћни пигменти као што су: холорфилб, каротеноиди, ксантофили и антоцијани пружити руку молекулима хлорофила упијајући шири спектар светлосних таласа.
Функција фотосинтетских пигмената
Фотосинтеза се јавља у гомилама названих равних дискова грана смештен у строма органела биљних ћелија. Акцесорни фотосинтетски пигменти заробљавају фотоне које је пропустио хлорофил а.
Фотосинтетски пигменти такође могу инхибирати фотосинтезу када су нивои енергије у ћелији превисоки. Концентрација фотосинтетских и антенских пигмената у биљним ћелијама варира у зависности од светлосних потреба биљке и приступа сунчевој светлости током циклус зависан од светлости фотосинтезе.
Зашто је фотосинтеза важна?
Већина ланаца хране који чине мрежу хране зависе од енергије коју производи аутотрофи кроз фотосинтезу. Биљне ћелије еукариота синтетишу глукозу у хлоропластима који садрже пигменте који апсорбују светлост попут хлорофил а и б.
Кисеоник је нуспродукт фотосинтезе који се испушта у воду или ваздух који окружује биљку. Аеробним организмима као што су птице, рибе, животиње и људи треба храна да једу и кисеоник да би дисали.
Улога хлорофила 'а' пигмената
Хлорофил а преноси зелено светло и апсорбује плаво и црвено светло, што је оптимално за фотосинтезу. Из тог разлога, хлорофил а је најефикаснији и најважнији пигмент укључен у фотосинтезу.
Хлорофил а апсорбује протоне и олакшава пренос светлосне енергије у енергију хране уз помоћ помоћних пигмената, попут хлорофила б, молекула са многим сличним карактеристикама.
Шта су помоћни пигменти?
Помоћни пигменти имају мало другачију молекуларну структуру од хлорофила а који омогућава упијање различитих боја на спектру светлости. Хлорофил б и ц одражавају различите нијансе зелене светлости, због чега лишће и биљке нису исте нијансе зелене.
Хлорофил маскира мање обилне помоћне пигменте у лишћу све док не падне производња. У одсуству хлорофила, откривају се блиставе боје помоћних пигмената скривених у листовима.
Врсте помоћних пигмената
Пример:
- Хлорофил б пропушта зелено светло и углавном упија плаво и црвено светло. Заробљена сунчева енергија предаје се хлорофилу а, мањем, али обилнијем молекулу у хлоропласту.
- Каротеноиди одражавају наранџасте, жуте и црвене таласе светлости. У листу, каротеноидни пигменти се скупљају поред молекула хлорофила и ефикасно предају апсорбоване фотоне. Каротеноиди су молекули растворљиви у масти, за које се такође верује да играју улогу у расипању прекомерне количине зрачене енергије.
- Ксантофил пигменти преносе светлосну енергију до хлорофила а и делују као антиоксиданти. Молекуларна структура даје ксантофилу способност да прихвата или донира електроне. Ксантофилни пигменти производе жуту боју у јесењем лишћу.
-
Антоцијанин пигменти апсорбују плаво-зелену светлост и помажу хлорофилу а. Јабуке и јесење лишће своју живост дугују црвенкастим љубичастим једињењима антоцијанина. Антоцијанин је молекул растворљив у води који се може чувати у вакуоли биљне ћелије.
Шта су пигменти антене?
Фотосинтетски пигменти попут хлорофила б и каротеноида везују се за протеин и формирају чврсто упаковану структуру налик антени за хватање долазећих фотона. Антенски пигменти апсорбују енергију зрачења, нешто попут соларних панела на кући.
Антенски пигменти пумпају фотоне у реакционе центре као део процеса фотосинтезе. Фотони побуђују електрон у ћелији који се затим предаје оближњем акцепторском молекулу и на крају користи у стварању АТП молекули.