Articles

8.2 B: Absorpce Světla

Pochopení Pigmenty

Různé druhy pigmentů existují, z nichž každý se vyvinul, aby absorbovat pouze určité vlnové délky nebo barvy viditelné světlo. Pigmenty odrážejí nebo přenášejí vlnové délky, které nemohou absorbovat, takže se objevují v odpovídající barvě.

Chlorofyly a karotenoidy jsou dvě hlavní třídy fotosyntetické pigmenty rostlin a řas; každá třída má více typů pigmentových molekul. Existuje pět hlavních chlorofylů: a, b, c a d, spolu se související molekuly v prokaryotes tzv. bakteriochlorofyl.

s desítkami různých forem jsou karotenoidy mnohem větší skupinou pigmentů. Karotenoidy nalezené v ovoci, jako je červená rajčata (lykopen), žlutá semena kukuřice (zeaxanthin) nebo oranžová pomerančová kůra (β-karoten), se používají k přilákání organismů dispergujících semena. Při fotosyntéze fungují karotenoidy jako fotosyntetické pigmenty, které jsou velmi účinnými molekulami pro likvidaci přebytečné energie. Když je list vystaven plnému slunci, reakce závislé na světle jsou nutné ke zpracování obrovského množství energie; pokud s touto energií není správně zacházeno, může způsobit značné škody. Proto je v tylakoidní membráně uloženo mnoho karotenoidů, které absorbují přebytečnou energii a bezpečně uvolňují tuto energii jako teplo.

každý typ pigmentu lze identifikovat podle specifického vzoru vlnových délek, které absorbuje z viditelného světla, což je absorpční spektrum. Chlorofyl a absorbuje světlo v modrofialové oblasti, zatímco chlorofyl b absorbuje červeno-modré světlo. Ani a ani b neabsorbují zelené světlo; protože se zelená odráží nebo přenáší, chlorofyl se jeví jako zelený. Karotenoidy absorbují světlo v modrozelené a fialové oblasti a odrážejí delší žluté, červené a oranžové vlnové délky.

obrázek
Obrázek \(\PageIndex{1}\): Chlorofyl a a b: (a) Chlorofyl a, (b) chlorofyl b, a (c) β-karoten jsou hydrofobní organické pigmenty nalezené v membráně thylakoidu. Chlorofyl a A b, které jsou identické s výjimkou části uvedené v červeném poli, jsou zodpovědné za zelenou barvu listů. β-karoten je zodpovědný za oranžovou barvu v mrkvi. Každý pigment má (d) jedinečné absorpční spektrum.

mnoho fotosyntetických organismů má směs pigmentů. Tímto způsobem mohou organismy absorbovat energii ze širšího rozsahu vlnových délek. Ne všechny fotosyntetické organismy mají plný přístup ke slunečnímu světlu. Některé organismy rostou pod vodou, kde intenzita a kvalita světla klesají a mění se s hloubkou. Jiné organismy rostou v soutěži o světlo. Rostliny na podlaze deštný prales musí být schopen absorbovat veškeré světlo, které projde, protože vyšší stromy absorbují většinu slunečního světla a rozptýlit zbývající slunečního záření

obrázek
Obrázek \(\PageIndex{1}\): Pigmenty v Rostlinách: Rostliny, které běžně rostou ve stínu, mají přizpůsobený pro nízké úrovně světla, změnou relativní koncentrace jejich barviva chlorofylu.

při studiu fotosyntetického organismu mohou vědci určit typy přítomných pigmentů pomocí spektrofotometru. Tyto nástroje mohou rozlišit, které vlnové délky světla může látka absorbovat. Spektrofotometry měří přenášené světlo a počítají jeho absorpci. Extrakcí pigmentů z listů a umístěním těchto vzorků do spektrofotometru mohou vědci určit, které vlnové délky světla může organismus absorbovat.