ความสำคัญของเม็ดสีในการสังเคราะห์ด้วยแสง

รงควัตถุเป็นสารประกอบทางเคมีที่มีสีสันซึ่งสะท้อนแสงที่ความยาวคลื่นเฉพาะและดูดซับความยาวคลื่นอื่นๆ ใบไม้ ดอกไม้ ปะการัง และหนังสัตว์มีสารสีที่ทำให้พวกมันมีสี การสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นในพืชและสามารถกำหนดได้ว่าเป็นการแปลงพลังงานแสงเป็นพลังงานเคมี เป็นกระบวนการที่พืชสีเขียวผลิตคาร์โบไฮเดรตจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำโดยใช้คลอโรฟิลล์ (เม็ดสีเขียวในพืช) ในที่ที่มีพลังงานแสง

คลอโรฟิลล์ เอ มีสีเขียว มันดูดซับแสงสีน้ำเงินและสีแดงและสะท้อนแสงสีเขียว เป็นเม็ดสีที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในใบและเป็นเม็ดสีที่สำคัญที่สุดในคลอโรพลาสต์ ในระดับโมเลกุล มีวงแหวนพอร์ไฟรินที่ดูดซับพลังงานแสง

คลอโรฟิลล์ ข มีปริมาณน้อยกว่าคลอโรฟิลล์ เอ แต่มีความสามารถในการดูดซับพลังงานแสงที่มีความยาวคลื่นได้กว้างกว่า

ไม่พบคลอโรฟิลล์ซีในพืชแต่พบในจุลินทรีย์บางชนิดที่สามารถสังเคราะห์แสงได้

เม็ดสีแคโรทีนอยด์พบได้ในสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงหลายชนิด เช่นเดียวกับในพืช ดูดซับแสงระหว่าง 460 ถึง 550 นาโนเมตร จึงปรากฏเป็นสีส้ม สีแดง และสีเหลือง Phycobillin ซึ่งเป็นรงควัตถุที่ละลายน้ำได้ พบได้ในคลอโรพลาสต์

ความสำคัญของเม็ดสีในการสังเคราะห์แสงคือช่วยดูดซับพลังงานจากแสง อิเล็กตรอนอิสระที่ระดับโมเลกุลในโครงสร้างทางเคมีของเม็ดสีสังเคราะห์แสงเหล่านี้หมุนรอบระดับพลังงานบางอย่าง เมื่อพลังงานแสง (โฟตอนของแสง) ตกกระทบกับเม็ดสีเหล่านี้ อิเล็กตรอนจะดูดซับพลังงานนี้และกระโดดไปยังระดับพลังงานถัดไป พวกมันไม่สามารถอยู่ในระดับพลังงานนั้นต่อไปได้ เนื่องจากอิเลคตรอนไม่เสถียร ดังนั้นพวกมันจึงต้องกระจายพลังงานนี้และกลับสู่ระดับพลังงานที่เสถียร ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง อิเล็กตรอนพลังงานสูงเหล่านี้จะถ่ายเทพลังงานไปยังโมเลกุลอื่น หรืออิเล็กตรอนเหล่านี้เองจะถูกถ่ายโอนไปยังโมเลกุลอื่น ดังนั้นพวกเขาจึงปล่อยพลังงานที่จับได้จากแสง พลังงานนี้ถูกใช้โดยโมเลกุลอื่นเพื่อสร้างน้ำตาลและสารอาหารอื่นๆ โดยใช้คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

ในสถานการณ์ในอุดมคติ เม็ดสีจะต้องสามารถดูดซับพลังงานแสงของความยาวคลื่นทั้งหมด เพื่อให้สามารถดูดซับพลังงานสูงสุดได้ ในการทำเช่นนั้น ควรปรากฏเป็นสีดำ แต่จริงๆ แล้วคลอโรฟิลล์มีสีเขียวหรือสีน้ำตาล และดูดซับความยาวคลื่นของแสงในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ หากเม็ดสีเริ่มดูดซับความยาวคลื่นออกจากสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้ เช่น รังสีอัลตราไวโอเลตหรืออินฟราเรด อิเล็กตรอนอิสระอาจได้รับ พลังงานมากจนอาจหลุดออกจากวงโคจรหรืออาจสลายพลังงานไปในรูปของความร้อนในไม่ช้า ทำลายเม็ดสี โมเลกุล ดังนั้นจึงเป็นความสามารถในการดูดซับพลังงานความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ของเม็ดสีซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงที่จะเกิดขึ้น