Inhoud
Pigmenten zijn kleurende chemicaliën die licht reflecteren op een specifieke golflengte terwijl ze de andere absorberen. Bladeren, bloemen, koralen en dierenhuiden bevatten pigmenten die hun karakteristieke kleur geven. Fotosynthese is een proces dat plaatsvindt in planten en kan worden gedefinieerd als de omzetting van lichtenergie in chemische energie. Het is een proces waarbij groene planten koolhydraten produceren uit koolstofdioxide en water met behulp van chlorofyl (groen pigment in planten) terwijl een bron van lichtenergie aanwezig is.
Chlorofyl A
Chlorofyl A lijkt groen omdat het blauw en rood licht absorbeert terwijl het groen licht reflecteert. Het is het meest voorkomende type pigment in bladeren en ook het belangrijkste type pigment in chloroplasten. Op moleculair niveau heeft het een porfyrinering die het toelaat om lichtenergie te absorberen.
Chlorofyl B
Chlorofyl B is minder overvloedig dan chlorofyl A maar heeft het vermogen om een grotere hoeveelheid lichtfrequenties te absorberen.
Chlorofyl C
Chlorofyl C wordt niet gevonden in planten, maar alleen in micro-organismen die fotosynthese kunnen uitvoeren.
Carotenoïde en phycobilin
Carotenoïde pigmenten worden zowel in veel fotosynthetische organismen als in planten aangetroffen. Ze absorberen licht bij ongeveer 450 tot 550 nm en verschijnen meestal in oranje, rood en geel. Phycobilin, een in water oplosbaar pigment, wordt aangetroffen in chloroplasten.
Energieoverdrachtsmechanisme
Het pigment heeft zijn belang in fotosynthese door het feit dat het helpt energie van licht te absorberen. Op moleculair niveau bewegen de vrije elektronen in de chemische structuur van fotosynthetische pigmenten op bepaalde energieniveau's. Wanneer de lichtenergie (fotonen) erop valt, nemen de elektronen het op en gaan door naar het volgende energieniveau. Ze kunnen niet op hetzelfde energieniveau blijven zitten, omdat dit niet de stabiliteitsstaat is voor deze elektronen, dus moeten ze die energie verdrijven en terugkeren naar hun stabiele energieniveau. Tijdens de fotosynthese brengen deze hoogenergetische elektronen hun inhoud over naar andere moleculen, of ze worden zelf overgebracht. Op deze manier geven ze de energie vrij die ze hebben gevangen door licht, dat vervolgens door andere moleculen wordt gebruikt om suiker en andere voedingsstoffen te vormen, met behulp van stoffen zoals koolstofdioxide en water.
feiten
Idealiter zouden pigmenten de lichtenergie van alle golflengten kunnen absorberen, zodat het maximum kan worden geabsorbeerd. Om dit te doen, zouden ze zwart moeten zijn, maar chlorofylen zijn eigenlijk groen of bruin en absorberen slechts enkele frequenties van licht in het zichtbare spectrum. Als het pigment de golflengte begint te absorberen, weg van het zichtbare lichtspectrum, zoals met ultraviolette of infrarode stralen, kunnen vrije elektronen zoveel energie krijgen dat ze ofwel uit hun banen worden verdreven, of snel worden gedissipeerd, in de vorm van warmte. Daarom is de energetische absorptiecapaciteit van het pigment erg belangrijk om fotosynthese te laten plaatsvinden.