Informacija

Fotosintetiniai pigmentai


Terminas "pigmentas" reiškia spalvotą medžiagą. Fotosintezuojančio pigmento spalva priklauso nuo matomos šviesos spektro diapazonų, kuriuos jis sugeria arba atspindi.

Chlorofilas, kuris suteikia daugumai daržovių būdingą žalią spalvą, labai gerai sugeria šviesą raudonose ir violetinėse juostose, atspindėdamas žalią šviesą.

Kadangi atspindėta šviesa yra šviesa, kuri užklumpa mūsų akis, tai yra spalva, kurią matome žiūrėdami į lapą. Medžiagos šviesos absorbcijos profilis yra tas absorbcijos spektras.
Visose fotosintezės ląstelėse, išskyrus bakterijų ląsteles, yra 2 tipai chlorofilo, ir vienas iš jų visada yra chlorofilo a. Antrasis chlorofilo tipas paprastai yra chlorofilo b (aukštesnėse daržovėse) arba chlorofilo c (daugelyje dumblių). Šie įvairūs chlorofilo tipai skiriasi matomos šviesos spektro diapazonu, kuriame kiekvienas iš jų efektyviausiai fiksuoja šviesą.

Chlorofilai ir b turėti šiek tiek skirtingus šviesos sugerties spektrus, kaip parodyta šiame grafike:

Analizuodami grafiką galime įsitikinti, kad abu chlorofilai turi dvi absorbcijos smailes: vieną aukštesnę violetinės spalvos diapazone, kitą mažesnę raudonos spalvos diapazone.

Karotinoidai yra priedų pigmentai. Jie sugeria šviesą šiek tiek skirtinguose diapazonuose nuo chlorofilo juostų. Dėl šių papildomų pigmentų daugelis lapų yra skirtingų spalvų nei žalia. Nors jie turi chlorofilo, dideli šių kitų pigmentų kiekiai užmaskuoja jų buvimą ir palieka lapus kitomis spalvomis (purpurine, oranžine, geltona ir kt.).

Daugelis lapų žiemą keičia spalvą, sumažindami chlorofilo kiekį. Kadangi kitų pigmentų kiekis taip smarkiai nesikeičia, matomos jų spalvos, todėl lapai paprastai tampa gelsvi.

Šviesos vaidmuo fotosintezėje

Tam tikrų medžiagų atominė struktūra yra tokia, kad jos sugeba absorbuoti šviesą. Kai šviesa trenkia į atomą, galintį jį absorbuoti, kai kurie elektronai suaktyvinami ir pakeliami į aukštesnį energijos lygį. Atomas patenka į "įjungta būsena", turtingos energijos ir labai nestabilios. Kai sužadinti elektronai grįžta į normalias orbitales, atomas grįžta į savo bazinė būsena. Šis grįžimas lydimas energijos išsiskyrimo kaip šiluma arba kaip šviesa. Tokiu būdu skleidžiama šviesa vadinama fluorescencija.

Chloroplastuose chlorofilo molekulės turi šią savybę. Tačiau jo sužadintas elektronas negrąžina fluorescencijos sugautos energijos, bet perduoda ją kitoms medžiagoms. Taigi užfiksuota šviesos energija virsta chemine energija.