De fotosyntetiska pigment De är kemiska föreningar som absorberar och reflekterar vissa våglängder av synligt ljus, vilket gör att de verkar "färgglada". Olika typer av växter, alger och cyanobakterier har fotosyntetiska pigment som absorberar vid olika våglängder och genererar olika färger, främst grönt, gult och rött..
Dessa pigment är nödvändiga för vissa autotrofa organismer, såsom växter, eftersom de hjälper dem att dra nytta av ett brett spektrum av våglängder för att producera maten i fotosyntes. Eftersom varje pigment bara reagerar med vissa våglängder finns det olika pigment som gör att mer ljus kan fångas upp (fotoner).
Artikelindex
Som nämnts ovan är fotosyntetiska pigment kemiska element som är ansvariga för att absorbera det ljus som är nödvändigt för att fotosyntesprocessen ska äga rum. Genom fotosyntes omvandlas energi från solen till kemisk energi och socker.
Solljus består av olika våglängder, som har olika färger och energinivåer. Inte alla våglängder används lika i fotosyntes, varför det finns olika typer av fotosyntetiska pigment..
Fotosyntetiska organismer innehåller pigment som endast absorberar våglängderna för synligt ljus och reflekterar andra. Den uppsättning våglängder som absorberas av ett pigment är dess absorptionsspektrum.
Ett pigment absorberar vissa våglängder, och de som det inte absorberar reflekteras; färgen är helt enkelt det ljus som reflekteras av pigmenten. Till exempel verkar växter gröna eftersom de innehåller många klorofyll a- och b-molekyler, som reflekterar grönt ljus..
Fotosyntetiska pigment kan delas in i tre typer: klorofyller, karotenoider och fykobiliner.
Klorofyller är gröna fotosyntetiska pigment som innehåller en porfyrinring i sin struktur. De är stabila ringformade molekyler runt vilka elektroner är fria att migrera..
Eftersom elektroner rör sig fritt har ringen potential att enkelt få eller förlora elektroner och har därför potential att ge energi till andra molekyler. Detta är den grundläggande processen genom vilken klorofyll "fångar" energi från solljus..
Det finns flera typer av klorofyll: a, b, c, d och e. Av dessa finns bara två i kloroplasterna hos högre växter: klorofyll a och klorofyll b. Det viktigaste är klorofyll "a", eftersom det finns i växter, alger och fotosyntetiska cyanobakterier.
Klorofyll "a" möjliggör fotosyntes genom att överföra dess aktiverade elektroner till andra molekyler som kommer att göra sockerarter..
En andra typ av klorofyll är klorofyll "b", som endast finns i så kallade gröna alger och växter. För sin del finns klorofyll "c" endast i de fotosyntetiska medlemmarna i kromistagruppen, såsom dinoflagellater.
Skillnaderna mellan klorofyllerna i dessa huvudgrupper var ett av de första tecknen på att de inte var så nära besläktade som tidigare trott..
Mängden klorofyll "b" är ungefär en fjärdedel av det totala klorofyllinnehållet. För sin del finns klorofyll "a" i alla fotosyntetiska växter, varför det kallas universellt fotosyntetiskt pigment. Det kallas också primärt fotosyntetiskt pigment eftersom det utför fotosyntesens primära reaktion.
Av alla pigment som deltar i fotosyntes spelar klorofyll en grundläggande roll. Av denna anledning är resten av de fotosyntetiska pigmenten kända som tillbehörspigment..
Användningen av tillbehörspigment gör det möjligt att absorbera ett bredare spektrum av våglängder och därmed fånga mer energi från solljus.
Karotenoider är en annan viktig grupp av fotosyntetiska pigment. Dessa absorberar violett och blågrönt ljus.
Karotenoider ger de ljusa färger som frukter presenterar; Till exempel beror det röda i tomat på närvaron av lykopen, det gula i majsfrön orsakas av zeaxantin och apelsinen i apelsinskal beror på β-karoten.
Alla dessa karotenoider är viktiga för att locka djur och främja spridningen av växtens frön..
Liksom alla fotosyntetiska pigment hjälper karotenoider till att fånga ljus men de tjänar också en annan viktig funktion: eliminera överflödig energi från solen.
Således, om ett blad får en stor mängd energi och denna energi inte används, kan detta överskott skada det fotosyntetiska komplexets molekyler. Karotenoider deltar i absorptionen av överflödig energi och hjälper till att sprida den i form av värme.
Karotenoider är i allmänhet röda, orange eller gula pigment och inkluderar den välkända karotenföreningen, som ger morötterna sin färg. Dessa föreningar består av två små sexkol-ringar förbundna med en "kedja" av kolatomer..
Som ett resultat av deras molekylära struktur löses de inte upp i vatten utan binder snarare till membran i cellen..
Karotenoider kan inte direkt använda ljusets energi för fotosyntes utan måste överföra den absorberade energin till klorofyll. Av denna anledning anses de vara tillbehörspigment. Ett annat exempel på ett mycket synligt tillbehörspigment är fucoxanthin, som ger marina alger och kiselalger sin bruna färg..
Karotenoider kan klassificeras i två grupper: karotener och xantofyller..
Karotener är organiska föreningar som i stor utsträckning distribueras som pigment i växter och djur. Deras allmänna formel är C40H56 och de innehåller inte syre. Dessa pigment är omättade kolväten; det vill säga de har många dubbelbindningar och tillhör isoprenoidserien.
I växter ger karotener gula, orange eller röda färger till blommor (ringblomma), frukt (pumpa) och rötter (morot). Hos djur är de synliga i fett (smör), äggulor, fjädrar (kanariefågel) och skal (hummer).
Den vanligaste karoten är β-karoten, som är föregångaren till vitamin A och anses vara mycket viktigt för djur..
Xantofyller är gula pigment vars molekylära struktur liknar karotenes, men med skillnaden att de innehåller syreatomer. Några exempel är: C40H56O (cryptoxanthin), C40H56O2 (lutein, zeaxanthin) och C40H56O6, vilket är fucoxanthin-karakteristiken för bruna alger som nämns ovan.
Karotener har i allmänhet mer orange färg än xantofyller. Både karotener och xantofyller är lösliga i organiska lösningsmedel såsom kloroform, etyleter, bland andra. Karotener är mer lösliga i koldisulfid jämfört med xantofyller.
- Karotenoider fungerar som tillbehörspigment. De absorberar strålningsenergi i det synliga spektrumets mittregion och överför den till klorofyll.
- De skyddar kloroplastkomponenterna från syret som genereras och släpps ut under fotolysen av vatten. Karotenoider plockar upp detta syre genom sina dubbelbindningar och ändrar deras molekylära struktur till ett lägre energi (ofarligt) tillstånd..
- Det upphetsade tillståndet av klorofyll reagerar med molekylärt syre för att bilda ett mycket skadligt syretillstånd som kallas singlet syre. Karotenoider förhindrar detta genom att stänga av det upphetsade tillståndet av klorofyll..
- Tre xantofyller (violoxanthin, antheroxanthin och zeaxanthin) deltar i avledningen av överskott av energi genom att omvandla den till värme.
- På grund av sin färg gör karotenoider blommor och frukter synliga för pollinering och spridning av djur..
Fykobiliner är vattenlösliga pigment och finns därför i kloroplastens cytoplasma eller stroma. De förekommer endast i cyanobakterier och röda alger (Rhodophyta).
Fykobiliner är inte bara viktiga för organismer som använder dem för att absorbera energi från ljus, utan används också som forskningsverktyg.
När föreningar som pykocyanin och fykoerytrin exponeras för intensivt ljus absorberar de ljusets energi och släpper ut det genom att avge fluorescens inom ett mycket smalt våglängdsintervall..
Ljuset som produceras av denna fluorescens är så distinkt och tillförlitligt att phycobilins kan användas som kemiska "taggar". Dessa tekniker används ofta i cancerforskning för att "markera" tumörceller..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.