Fotosentezde Pigmentlerin Önemi

Pigmentler, belirli bir dalga boyundaki ışığı yansıtan ve diğer dalga boylarını emen renkli kimyasal bileşiklerdir. Yapraklar, çiçekler, mercanlar ve hayvan derileri, onlara renk veren pigmentler içerir. Fotosentez, bitkilerde gerçekleşen bir süreçtir ve ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülmesi olarak tanımlanabilir. Yeşil bitkilerin, ışık enerjisi varlığında klorofil (bitkilerde yeşil pigment) yardımıyla karbondioksit ve sudan karbonhidrat üretme işlemidir.

Klorofil a rengi yeşil görünür. Mavi ve kırmızı ışığı emer ve yeşil ışığı yansıtır. Yapraklarda en bol bulunan pigment türüdür ve dolayısıyla kloroplasttaki en önemli pigment türüdür. Moleküler düzeyde, ışık enerjisini emen bir porfirin halkasına sahiptir.

Klorofil b, klorofil a'dan daha az miktarda bulunur, ancak daha geniş bir ışık enerjisi dalga boyunu emme yeteneğine sahiptir.

Klorofil c bitkilerde bulunmaz ancak fotosentez yapabilen bazı mikroorganizmalarda bulunur.

Karotenoid pigmentler, bitkilerde olduğu gibi birçok fotosentetik organizmada da bulunur. 460 ile 550 nm arasındaki ışığı emerler ve bu nedenle turuncu, kırmızı ve sarı görünürler. Suda çözünür bir pigment olan fikobillin, kloroplastta bulunur.

Pigmentin fotosentezdeki önemi, ışıktan gelen enerjiyi emmeye yardımcı olmasıdır. Bu fotosentetik pigmentlerin kimyasal yapısında moleküler seviyedeki serbest elektronlar, belirli enerji seviyelerinde dönerler. Bu pigmentlerin üzerine ışık enerjisi (ışık fotonları) düştüğünde, elektronlar bu enerjiyi emer ve bir sonraki enerji seviyesine atlar. Bu elektronlar için kararlılık durumu olmadığı için o enerji seviyesinde kalmaya devam edemezler, bu yüzden bu enerjiyi dağıtmalı ve kararlı enerji seviyelerine geri dönmelidirler. Fotosentez sırasında bu yüksek enerjili elektronlar enerjilerini diğer moleküllere aktarır veya bu elektronların kendileri başka moleküllere aktarılır. Böylece ışıktan yakaladıkları enerjiyi serbest bırakırlar. Bu enerji daha sonra diğer moleküller tarafından karbondioksit ve su kullanılarak şeker ve diğer besin maddelerini oluşturmak için kullanılır.

İdeal bir durumda, pigmentler, maksimum enerjinin emilebilmesi için tüm dalga boyunun ışık enerjisini soğurabilme yeteneğine sahip olmalıdır. Bunu yapmak için siyah görünmeleri gerekir, ancak klorofiller aslında yeşil veya kahverengi renktedir ve görünür spektrumdaki ışık dalga boylarını emer. Pigment, ultraviyole veya kızılötesi ışınlar gibi görünür ışık spektrumundan dalga boyunu emmeye başlarsa, serbest elektronlar kazanabilir. çok fazla enerji ya yörüngelerinden düşecekler ya da yakında enerjiyi ısı şeklinde dağıtarak pigmente zarar verecekler. moleküller. Bu nedenle fotosentezin gerçekleşmesi için önemli olan pigmentin görünür dalga boyu enerji soğurma kabiliyetidir.