Sisältö
Pigmentit ovat värikkäitä kemiallisia yhdisteitä, jotka heijastavat tietyn aallonpituuden valoa ja absorboivat muita aallonpituuksia. Lehdet, kukat, korallit ja eläinnahat sisältävät pigmenttejä, jotka antavat niille väriä. Fotosynteesi on kasveissa tapahtuva prosessi, joka voidaan määritellä kevyen energian muunnokseksi kemialliseksi energiaksi. Se on prosessi, jolla vihreät kasvit tuottavat hiilihydraatteja hiilidioksidista ja vedestä klorofyllin (kasveissa oleva vihreä pigmentti) avulla kevyen energian läsnä ollessa.
Klorofylli a
Klorofylli a näyttää vihreältä. Se absorboi sinistä ja punaista valoa ja heijastaa vihreää valoa. Se on lehtien runsaspigmenttityyppi ja siten tärkein pigmenttityyppi klooriplastissa. Molekyylitasolla siinä on porfyriinirengas, joka imee valon energiaa.
Klorofylli b
Klorofylli b on vähemmän runsas kuin klorofylli a, mutta sillä on kyky absorboida suurempi valon energian aallonpituus.
Klorofylli c
Klorofylli c: tä ei löydy kasveista, mutta sitä esiintyy joissakin mikro-organismeissa, jotka pystyvät suorittamaan fotosynteesiä.
Karotenoidi ja fykobilliini
Karotenoidipigmenttejä on monissa fotosynteettisissä organismeissa, samoin kuin kasveissa. Ne absorboivat valoa välillä 460 - 550 nm ja ovat siten oransseja, punaisia ja keltaisia. Fykobilliiniä, vesiliukoista pigmenttiä, löytyy kloroplastista.
Energiansiirtomekanismi
Pigmentin merkitys fotosynteesissä on, että se auttaa absorboimaan valon energiaa. Näiden fotosynteettisten pigmenttien kemiallisessa rakenteessa olevat molekyylitasolla vapaat elektronit pyörivät tietyillä energiatasoilla. Kun valoenergia (valon fotonit) putoaa näille pigmenteille, elektronit absorboivat tämän energian ja hyppäävät seuraavalle energiatasolle. He eivät voi jatkaa pysymistä tuolla energiatasolla, koska kyse ei ole näiden elektronien vakauden tilasta, joten heidän on poistettava tämä energia ja palattava takaisin vakaaan energiatasoonsa. Fotosynteesin aikana nämä korkeaenergiset elektronit siirtävät energiansa toisiin molekyyleihin tai nämä elektronit itse siirtyvät muihin molekyyleihin. Siksi he vapauttavat valonsa sieppaamansa energian. Tämän energian käyttävät sitten muut molekyylit sokerin ja muiden ravintoaineiden muodostamiseen hiilidioksidia ja vettä käyttämällä.
faktat
Ihanteellisessa tilanteessa pigmenttien on kyettävä absorboimaan koko aallonpituuden valoenergiaa, jotta maksimaalinen energia voidaan absorboida. Tätä varten niiden tulisi näyttää mustilta, mutta klorofyllit ovat todella vihreitä tai ruskeita ja ne absorboivat valon aallonpituuksia näkyvässä spektrissä.Jos pigmentti alkaa absorboida aallonpituutta pois näkyvästä valonspektristä, kuten ultravioletti- tai infrapunasäteistä, vapaat elektronit saattavat saada niin paljon energiaa, että ne joko kolhuvat kiertoradaltaan tai voivat pian hajottaa energian lämmön muodossa, vahingoittaen siten pigmenttimolekyylit. Joten pigmentin näkyvä aallonpituuden energian absorbointikyky on tärkeä, jotta fotosynteesi tapahtuu.