Vilka fyra tillbehörspigment är nödvändiga för att fotosyntes ska kunna genomföras?

Ljusenergi från solen startar en kedjereaktion i växter som resulterar i fotosyntes av energirika glukos (socker) molekyler från oorganiska föreningar. Denna fantastiska bedrift händer via omorganisation av molekyler i kloroplaster av växter och i cytoplasman hos vissa protister.

Klorofyll a är kärnpigmentet som absorberar solljus för ljusberoende fotosyntes. Tillbehörspigment såsom: kolorfyllb, karotenoider, xantofyller och antocyaniner ge en hand till klorofyll a-molekyler genom att absorbera ett bredare spektrum av ljusvågor.

Fotosyntes förekommer i staplar av platta skivor som kallas grana ligger i stroma av växtcellorganeller. Tillbehörs fotosyntetiska pigment förenar fotoner som saknas av klorofyll a.

Fotosyntetiska pigment kan också hämma fotosyntes när energinivåerna i cellen är för höga. Koncentrationen av fotosyntetiska och antennpigment i växtceller varierar beroende på växtens ljusbehov och tillgång till solljus under ljusberoende cykel av fotosyntes.

De flesta livsmedelskedjor som utgör livsmedelsbanan är beroende av matenergi som produceras av autotrofer genom fotosyntes. Eukaryota växtceller syntetiserar glukos i kloroplaster som innehåller ljusabsorberande pigment som klorofyll a och b.

Syre är en biprodukt av fotosyntes som släpps ut i vattnet eller luften som omger växten. Aeroba organismer som fåglar, fiskar, djur och människor behöver mat att äta och syre för att andas.

Klorofyll a överför grönt ljus och absorberar blått och rött ljus, vilket är optimal för fotosyntes. Av den anledningen är klorofyll a det mest effektiva och viktigaste pigmentet som är involverat i fotosyntes.

Klorofyll a absorberar protoner och underlättar överföringen av ljusenergi till matenergi med hjälp av tillbehörspigment, såsom klorofyll b, en molekyl med många liknande egenskaper.

Tillbehörspigment har en något annan molekylär struktur än klorofyll a som underlättar absorption av olika färger på ljusspektret. Klorofyll b och c reflekterar olika nyanser av grönt ljus, varför löv och växter inte alla är samma gröna nyanser.

Klorofyll a maskerar de mindre rikliga tillbehörspigmenten i löv tills hösten när produktionen stoppar. I avsaknad av klorofyll avslöjas de bländande färgerna på tillbehörspigment som är dolda i bladen.

Exempel:

• Klorofyll b sänder grönt ljus och absorberar främst blått och rött ljus. Fångad solenergi överlämnas till klorofyll a, som är en mindre men rikligare molekyl i kloroplasten.

• Karotenoider reflekterar orange, gula och röda ljusvågor. I ett blad samlas karotenoidpigment bredvid klorofyll och molekyler för att effektivt lämna bort absorberade fotoner. Karotenoider är fettlösliga molekyler, som också tros spela en roll för att sprida alltför stora mängder strålningsenergi.

• Xantofyll pigment passerar ljusenergi till klorofyll a och fungerar som antioxidanter. Den molekylära strukturen ger xantofyll förmågan att acceptera eller donera elektroner. Xantofyllpigment ger den gula färgen i höstlöv.

• Antocyanin pigment absorberar blågrönt ljus och hjälper klorofyll a. Äpplen och höstlöv har sin livlighet tack vare rödaktiga, violetta antocyaninföreningar. Anthocyanin är en vattenlöslig molekyl som kan lagras i växtcellsvakuolen.
  

Fotosyntetiska pigment som klorofyll b och karotenoider binder till protein för att bilda en tätt packad antennliknande struktur för att fånga inkommande fotoner. Antennpigment absorbera strålningsenergi, ungefär som solpaneler på ett hus.

Antennpigment pumpar fotoner till reaktionscentra som en del av den fotosyntetiska processen. Fotoner exciterar en elektron i cellen som sedan överlämnas till en närliggande acceptormolekyl och i slutändan används vid tillverkning ATP-molekyler.