บทบาทของแคโรทีนอยด์ในการสังเคราะห์แสงคืออะไร?

เม็ดสีของพืชช่วยให้พืชดูดซับความยาวคลื่นต่างๆ ของแสงที่มองเห็นได้ เมื่อแสงถูกดักจับ พืชจะผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง ทำให้เกิดพลังงานและออกซิเจนจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ เม็ดสีพืชที่รู้จักกันมากที่สุดคือคลอโรฟิลล์ ซึ่งทำให้พืชมีสีเขียว รงควัตถุพืชทุติยภูมิอื่นๆ นั้นไม่ค่อยมีใครรู้จัก แต่มีหน้าที่ในการจับแสง

แสงแตกต่างกันไปตามความยาวคลื่น พืชใช้แสงในส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมแสง (ซึ่งมีตั้งแต่ 400 ถึง 700 นาโนเมตร) เพื่อทำการสังเคราะห์ด้วยแสง แสงที่มองเห็นถูกจัดเรียงบนสเปกตรัมตามความยาวคลื่นและเรียงลำดับความยาวคลื่นจากมากไปน้อย ได้แก่ สีแดง สีส้ม สีเหลือง สีเขียว สีฟ้า สีคราม และสีม่วง พืชจับแสงโดยการดูดซับแสง พวกมันดูดซับได้ดีเพียงใดขึ้นอยู่กับเม็ดสีของพืช

เม็ดสีของพืชถูกสร้างขึ้นภายในโครงสร้างที่เรียกว่าคลอโรพลาสต์ เม็ดสีที่โดดเด่นและคุ้นเคยที่สุดที่พืชส่วนใหญ่ผลิตคือคลอโรฟิลล์ คลอโรฟิลล์ (ซึ่งมีอยู่หลายชนิด) ทำให้ใบมีลักษณะเป็นสีเขียว เนื่องจากคลอโรฟิลล์เป็นสีเขียว ความยาวคลื่นสีเขียวทั้งหมดจึงสะท้อนออกจากผิวใบ ในที่ที่มีคลอโรฟิลล์เพียงอย่างเดียวแสงสีเขียวจะไม่ได้ใช้ พืชผลิตเม็ดสีอื่นๆ (เช่น แซนโทฟิลล์ แคโรทีนอยด์) เพื่อเพิ่มแสงที่คลอโรฟิลล์รวบรวมไว้

แคโรทีนอยด์ผลิตในคลอโรพลาสต์เช่นกัน แต่ไม่มีสีเขียว แคโรทีนอยด์มักเป็นเม็ดสีแดง ส้ม หรือเหลือง เนื่องจากเม็ดสีเหล่านี้ไม่สะท้อนแสงสีเขียว จึงใช้ประโยชน์จากความยาวคลื่นสีเขียวของแสงที่คลอโรฟิลล์ที่โดดเด่นกว่าไม่สามารถทำได้

พลังงานแสงที่รวบรวมโดยแคโรทีนอยด์ไม่ผ่านเส้นทางเดียวกับแสงที่รวบรวมโดย คลอโรฟิลล์ (ต้องผ่านทางเดินของคลอโรฟิลล์) ดังนั้นแคโรทีนอยด์จึงเรียกว่าอุปกรณ์เสริม เม็ดสี

ในฤดูใบไม้ร่วง เมื่อวันเริ่มสั้นลง คลอโรฟิลล์เริ่มสลายตัวและสีเขียวจะหายไปจากใบต้นไม้ อย่างไรก็ตาม แคโรทีนอยด์ยังคงอยู่ในเนื้อเยื่อใบนานขึ้นเล็กน้อย ซึ่งทำให้ฤดูใบไม้ร่วงมีสีส้ม สีแดงและสีเหลืองสดใส