zrozumienie pigmentów

istnieją różne rodzaje pigmentów, z których każdy ewoluował, aby absorbować tylko pewne długości fal lub kolory światła widzialnego. Pigmenty odbijają lub transmitują fale, których nie mogą wchłonąć, dzięki czemu pojawiają się w odpowiednim kolorze.

chlorofile i karotenoidy to dwie główne klasy pigmentów fotosyntetycznych występujących w roślinach i glonach; każda klasa ma wiele rodzajów cząsteczek pigmentu. Wyróżnia się pięć głównych chlorofili: a, b, c i d, wraz z pokrewną cząsteczką znajdującą się u prokariotów zwaną bakteriochlorofilem.

z dziesiątkami różnych form, karotenoidy stanowią znacznie większą grupę pigmentów. Karotenoidy znajdujące się w owocach, takie jak czerwień pomidora (likopen), żółć nasion kukurydzy (zeaksantyna) lub pomarańcza skórki pomarańczowej (β-karoten), są używane do przyciągania organizmów rozpraszających nasiona. W fotosyntezie karotenoidy działają jako pigmenty fotosyntetyczne, które są bardzo wydajnymi cząsteczkami do usuwania nadmiaru energii. Kiedy liść jest wystawiony na działanie pełnego słońca, reakcje zależne od światła są wymagane do przetworzenia ogromnej ilości energii; jeśli ta energia nie zostanie odpowiednio potraktowana, może wyrządzić znaczne szkody. Dlatego wiele karotenoidów jest przechowywanych w błonie tylakoidowej, aby absorbować nadmiar energii i bezpiecznie uwalniać tę energię jako ciepło.

każdy rodzaj pigmentu można zidentyfikować na podstawie określonego wzoru długości fal, które pochłania od światła widzialnego, czyli widma absorpcyjnego. Chlorofil a absorbuje światło w obszarze niebiesko-fioletowym, podczas gdy chlorofil b absorbuje światło czerwono-niebieskie. Ani a, ani b nie absorbują zielonego światła; ponieważ zielony jest odbijany lub przenoszony, chlorofil wydaje się zielony. Karotenoidy absorbują światło w niebiesko-zielonym i fioletowym obszarze i odbijają dłuższe fale żółte, czerwone i pomarańczowe.

wiele organizmów fotosyntetycznych ma mieszaninę pigmentów. W ten sposób organizmy mogą absorbować energię z szerszego zakresu długości fal. Nie wszystkie organizmy fotosyntetyczne mają pełny dostęp do światła słonecznego. Niektóre organizmy rosną pod wodą, gdzie intensywność i jakość światła maleją i zmieniają się wraz z głębokością. Inne organizmy rosną w konkurencji o światło. Rośliny na podłodze lasu deszczowego muszą być w stanie wchłonąć każde światło, które przez nie przechodzi, ponieważ wyższe drzewa pochłaniają większość światła słonecznego i rozpraszają Pozostałe promieniowanie słoneczne

badając organizm fotosyntetyczny, naukowcy mogą określić rodzaje obecnych pigmentów za pomocą spektrofotometru. Instrumenty te mogą rozróżniać długości fal światła, które substancja może wchłonąć. Spektrofotometry mierzą przepuszczane światło i obliczają jego absorpcję. Poprzez ekstrakcję pigmentów z liści i umieszczenie tych próbek w spektrofotometrze, naukowcy mogą zidentyfikować długości fal światła, które organizm może wchłonąć.