Pigment är färgglada kemiska föreningar som reflekterar ljus med en viss våglängd och absorberar andra våglängder. Löv, blommor, koraller och djurskinn innehåller pigment som ger dem färg. Fotosyntes är en process som äger rum i växter och kan definieras som en omvandling av ljusenergi till kemisk energi. Det är en process genom vilken gröna växter producerar kolhydrater från koldioxid och vatten med hjälp av klorofyll (grönt pigment i växter) i närvaro av ljusenergi.
Klorofyll a
Klorofyll a verkar grön i färgen. Det absorberar blått och rött ljus och reflekterar grönt ljus. Det är den vanligaste typen av pigment i löv och därmed den viktigaste typen av pigment i kloroplast. På molekylär nivå har den en porfyrinring som absorberar ljusenergi.
Klorofyll b
Klorofyll b är mindre riklig än klorofyll a men har förmåga att absorbera en bredare våglängd av ljusenergi.
Klorofyll c
Klorofyll c finns inte i växter men finns i vissa mikroorganismer som kan utföra fotosyntes.
Karotenoid och fykobillin
Karotenoidpigment finns i många fotosyntetiska organismer, såväl som i växter. De absorberar ljus mellan 460 och 550 nm och verkar därför orange, röda och gula. Fykobillin, ett vattenlösligt pigment, finns i kloroplast.
Mekanism för energiöverföringar
Vikten av pigment i fotosyntesen är att det hjälper till att absorbera energin från ljuset. De fria elektronerna på molekylnivå i den fotosyntetiska pigmentens kemiska struktur kretsar vid vissa energinivåer. När ljusenergi (ljusfotoner) faller på dessa pigment absorberar elektronerna denna energi och hoppar till nästa energinivå. De kan inte fortsätta att stanna i den energinivån, eftersom det inte är tillståndet för stabilitet för dessa elektroner, så de måste skingra denna energi och komma tillbaka till sin stabila energinivå. Under fotosyntes överför dessa högenergielektroner sin energi till andra molekyler, eller så överförs dessa elektroner till andra molekyler. Därför frigör de den energi de fångat från ljuset. Denna energi används sedan av andra molekyler för att bilda socker och andra näringsämnen genom att använda koldioxid och vatten.
Fakta
I en ideal situation måste pigmenten kunna absorbera ljusenergi av hela våglängden, så att maximal energi kan absorberas. För att göra det bör de se ut som svarta, men klorofyller är faktiskt gröna eller bruna till färgen och absorberar ljusvåglängder i det synliga spektrumet. Om pigmentet börjar absorbera våglängden bort från det synliga ljusspektret, såsom ultravioletta eller infraröda strålar, kan de fria elektronerna få så mycket energi att de antingen kommer att slås av sin omlopp eller snart kan skingra energi i form av värme och därmed skada pigmentet molekyler. Så det är den synliga våglängdsenergiabsorberande förmågan hos pigment som är viktigt för fotosyntes att äga rum.
