Conţinut
Pigmenții sunt compuși chimici colorați care reflectă lumina unei lungimi de undă specifice și absorb alte lungimi de undă. Frunzele, florile, coralul și piei de animale conțin pigmenți care le conferă culoare. Fotosinteza este un proces care are loc în plante și poate fi definit ca o conversie a energiei luminoase în energie chimică. Este un proces prin care plantele verzi produc carbohidrați din dioxid de carbon și apă cu ajutorul clorofilei (pigment verde din plante) în prezența energiei ușoare.
Clorofila a
Clorofila a apare de culoare verde. Absoarbe lumina albastră și roșie și reflectă lumina verde. Este cel mai abundent tip de pigment din frunze și astfel cel mai important tip de pigment din cloroplast. La nivel molecular are un inel de porfirină care absoarbe energia luminii.
Clorofilă b
Clorofila b este mai puțin abundentă decât clorofila a, dar are capacitatea de a absorbi o lungime de undă mai largă a energiei luminii.
Clorofilă c
Clorofila c nu se găsește la plante, ci se găsește în unele microorganisme capabile să efectueze fotosinteza.
Carotenoid și ficobilină
Pigmenții carotenoizi se găsesc în multe organisme fotosintetice, precum și în plante. Acestea absorb lumina între 460 și 550 nm și, prin urmare, apar portocaliu, roșu și galben. Ficobilina, un pigment solubil în apă, se găsește în cloroplast.
Mecanismul transferurilor de energie
Importanța pigmentului în fotosinteză este că ajută la absorbția energiei din lumină. Electronii liberi la nivel molecular în structura chimică a acestor pigmenți fotosintetici gravitează la anumite niveluri de energie. Când energia luminii (fotoni de lumină) cade pe acești pigmenți, electronii absorb această energie și sar la următorul nivel de energie. Ei nu pot continua să rămână în acel nivel de energie, deoarece nu este starea de stabilitate a acestor electroni, așa că trebuie să disipeze această energie și să revină la nivelul lor de energie stabil. În timpul fotosintezei, acești electroni cu energie mare își transferă energia în alte molecule sau acești electroni se transferă în alte molecule. Prin urmare, ei eliberează energia pe care au captat-o de la lumină. Această energie este apoi utilizată de alte molecule pentru a forma zahăr și alți nutrienți prin utilizarea dioxidului de carbon și a apei.
Fapte
Într-o situație ideală, pigmenții trebuie să poată absorbi energia ușoară pe întreaga lungime de undă, astfel încât energia maximă să poată fi absorbită. Pentru a face acest lucru, acestea ar trebui să pară negre, dar clorofilele sunt de fapt de culoare verde sau maro și absorb lungimi de undă ușoare în spectrul vizibil.Dacă pigmentul începe să absoarbă lungimea de undă departe de spectrul luminii vizibile, cum ar fi razele ultraviolete sau infraroșii, electronii liberi pot câștiga atâta energie încât fie vor fi doborâți de pe orbita lor, fie în curând vor disipa energie sub formă de căldură, dăunând astfel moleculele de pigment. Deci, capacitatea vizibilă de absorbție a energiei pe lungimea de undă a pigmentului este importantă pentru fotosinteza să aibă loc.