Зміст
Пігменти є фарбувальними хімікатами, які відбивають світло на певній довжині хвилі при поглинанні інших. Листя, квіти, корали і шкури тварин містять пігменти, які надають їм характерний колір. Фотосинтез - це процес, який відбувається в рослинах, і його можна визначити як перетворення світлової енергії в хімічну. Це процес, за допомогою якого зелені рослини виробляють вуглеводи з вуглекислого газу і води за допомогою хлорофілу (зеленого пігменту в рослинах), в той час як джерело світлової енергії присутній.
Хлорофіл А
Хлорофіл А з'являється зеленим кольором, оскільки він поглинає синій і червоний світло, відбиваючи зелене світло. Це найпоширеніший тип пігменту в листі, а також найважливіший тип пігменту в хлоропластах. На молекулярному рівні він має порфіринове кільце, яке дозволяє йому поглинати світлову енергію.
Хлорофіл B
Хлорофіл B менш поширений, ніж хлорофіл А, але має здатність поглинати більшу кількість світлових частот.
Хлорофіл С
Хлорофіл C не зустрічається у рослин, а тільки в мікроорганізмах, які здатні виконувати фотосинтез.
Каротиноїд і фікобілін
Каротиноїдні пігменти зустрічаються у багатьох фотосинтетичних організмах, а також у рослинах. Вони поглинають світло приблизно від 450 до 550 нм і зазвичай з'являються в оранжевому, червоному і жовтому кольорі. Phycobilin, водорозчинний пігмент, міститься в хлоропластах.
Механізм передачі енергії
Пігмент має своє значення в фотосинтезі тим, що допомагає поглинати енергію світла. На молекулярному рівні вільні електрони в хімічній структурі фотосинтетичних пігментів рухаються на певних енергетичних рівнях. Коли на них падає світлова енергія (фотони), електрони поглинають її і переходять до наступного енергетичного рівня. Вони не можуть продовжувати залишатися на одному рівні енергії, оскільки це не стан стабільності для цих електронів, тому вони повинні розсіювати цю енергію і повертатися до свого стабільного енергетичного рівня. Під час фотосинтезу ці високоенергетичні електрони переносять свій вміст до інших молекул, або самі переносяться. Таким чином, вони вивільняють енергію, яку вони захопили через світло, який потім використовується іншими молекулами для утворення цукру та інших поживних речовин, використовуючи такі речовини, як вуглекислий газ і вода.
Факти
В ідеалі, пігменти повинні мати можливість поглинати світлову енергію з усіх довжин хвиль, щоб максимум міг бути поглинений. Для цього вони повинні бути чорними, але хлорофіли фактично зелені або коричневі, і поглинають лише кілька частот світла у видимому спектрі. Якщо пігмент починає поглинати довжину хвилі від видимого спектру світла, як ультрафіолетові або інфрачервоні промені, вільні електрони можуть отримати стільки енергії, що вони або викидаються зі своїх орбіт, або незабаром розсіюються, у вигляді тепла. Тому енергетична абсорбційна здатність пігменту дуже важлива для того, щоб забезпечити можливість фотосинтезу.