pigmenttien ymmärtäminen

on olemassa erilaisia pigmenttejä, joista jokainen on kehittynyt absorboimaan vain tiettyjä näkyvän valon aallonpituuksia tai värejä. Pigmentit heijastavat tai lähettävät aallonpituuksia, joita ne eivät pysty absorboimaan, jolloin ne näkyvät vastaavassa värissä.

klorofyllit ja karotenoidit ovat kasvien ja levien fotosynteettisten pigmenttien kaksi pääluokkaa; kummassakin luokassa on useita erilaisia pigmenttimolekyylejä. Klorofyllejä on viisi pääasiallista: a, b, c ja d sekä prokaryooteissa esiintyvä samankaltainen molekyyli nimeltä bakterioklorofylli.

kymmenillä eri muodoilla karotenoidit ovat paljon suurempi ryhmä pigmenttejä. Hedelmissä olevia karotenoideja, kuten tomaatin punaista (lykopeenia), maissin siementen keltaista (zeaksantiinia) tai appelsiininkuoren oranssia (β-karoteenia), käytetään houkuttelemaan siemeniä hajottavia organismeja. Fotosynteesissä karotenoidit toimivat fotosynteettisinä pigmentteinä, jotka ovat erittäin tehokkaita molekyylejä ylimääräisen energian hävittämiseen. Kun lehti altistuu täydelle auringolle, valosta riippuvaisten reaktioiden täytyy käsitellä valtava määrä energiaa; jos tätä energiaa ei käsitellä oikein, se voi aiheuttaa merkittävää vahinkoa. Siksi monet karotenoidit varastoituvat tylakoidikalvoon absorboimaan ylimääräistä energiaa ja vapauttamaan sen turvallisesti lämpönä.

jokainen pigmenttityyppi voidaan tunnistaa sen näkyvästä valosta absorboimien aallonpituuksien ominaiskuviosta eli absorptiospektristä. Klorofylli a absorboi sinivioletin alueen valoa, kun taas klorofylli b absorboi punasinistä valoa. A tai b eivät absorboi vihreää valoa; koska vihreä heijastuu tai välittyy, klorofylli näyttää vihreältä. Karotenoidit absorboivat sinivihreän ja violetin alueen valoa ja heijastavat pidempiä keltaisen, punaisen ja oranssin aallonpituuksia.

monilla yhteyttävillä eliöillä on pigmenttien seos. Näin eliöt voivat absorboida energiaa laajemmilta aallonpituuksilta. Kaikilla yhteyttävillä eliöillä ei ole täyttä pääsyä auringonvaloon. Osa eliöistä kasvaa veden alla, jossa valon voimakkuus ja laatu heikkenevät ja muuttuvat syvyyden mukana. Muut eliöt kasvavat kilpaillen valosta. Sademetsän lattian kasvien on pystyttävä absorboimaan kaikki läpi tuleva valo, koska korkeimmat puut imevät suurimman osan auringonvalosta ja sirottavat jäljelle jääneen auringon säteilyn

fotosynteettistä organismia tutkiessaan tutkijat voivat määrittää spektrofotometrin avulla, millaisia pigmenttejä esiintyy. Näillä mittareilla voidaan erottaa, mitkä valon aallonpituudet aine voi absorboida. Spektrofotometrit mittaavat lähetettyä valoa ja laskevat sen absorption. Uuttamalla pigmenttejä lehdistä ja laittamalla nämä näytteet spektrofotometriin tiedemiehet voivat tunnistaa, mitä valon aallonpituuksia eliö voi absorboida.