Содержание
Пигменты - это красящие химикаты, которые отражают свет на определенной длине волны, поглощая другие. Листья, цветы, кораллы и шкуры животных содержат пигменты, которые придают им характерный цвет. Фотосинтез - это процесс, который происходит в растениях, и его можно определить как преобразование световой энергии в химическую энергию. Это процесс, при котором зеленые растения производят углеводы из углекислого газа и воды с помощью хлорофилла (зеленого пигмента в растениях), когда присутствует источник световой энергии.
Хлорофилл А
Хлорофилл А выглядит зеленым, потому что он поглощает синий и красный свет, отражая зеленый свет. Это наиболее распространенный тип пигмента в листьях, а также самый важный тип пигмента в хлоропластах. На молекулярном уровне он имеет порфириновое кольцо, которое позволяет ему поглощать световую энергию.
Хлорофилл Б
Хлорофилл В менее распространен, чем хлорофилл А, но обладает способностью поглощать большее количество световых частот.
Хлорофилл С
Хлорофилл С не обнаружен в растениях, а только в микроорганизмах, способных выполнять фотосинтез.
Каротиноид и фикобилин
Каротиноидные пигменты содержатся во многих фотосинтезирующих организмах, а также в растениях. Они поглощают свет при длине волны от 450 до 550 нм и обычно имеют оранжевый, красный и желтый цвета. Phycobilin, водорастворимый пигмент, найден в хлоропластах.
Механизм передачи энергии
Пигмент играет важную роль в фотосинтезе благодаря тому, что он помогает поглощать энергию света. На молекулярном уровне свободные электроны в химической структуре фотосинтетических пигментов движутся на определенных энергетических уровнях. Когда на них падает световая энергия (фотоны), электроны поглощают ее и переходят на следующий энергетический уровень. Они не могут продолжать оставаться на том же энергетическом уровне, поскольку это не состояние стабильности для этих электронов, поэтому они должны рассеивать эту энергию и возвращаться к своему стабильному энергетическому уровню. Во время фотосинтеза эти электроны высокой энергии передают свое содержимое другим молекулам или сами переносятся. Таким образом, они высвобождают энергию, которую они захватили через свет, который затем используется другими молекулами для образования сахара и других питательных веществ, используя такие вещества, как углекислый газ и вода.
факты
В идеале пигменты должны быть в состоянии поглощать световую энергию на всех длинах волн, чтобы можно было поглощать максимум. Для этого они должны быть черного цвета, но хлорофиллы на самом деле зеленого или коричневого цвета и поглощают лишь несколько частот света в видимом спектре. Если пигмент начинает поглощать длину волны вдали от спектра видимого света, как в случае ультрафиолетовых или инфракрасных лучей, свободные электроны могут получать столько энергии, что они либо будут вытеснены со своих орбит, либо вскоре рассеются, в форме тепла. Следовательно, энергетическая поглощающая способность пигмента очень важна для обеспечения возможности фотосинтеза.