Bedeutung von Pigmenten in der Photosynthese

Chlorophyll vermittelt die grĂŒne Farbe von Pflanzen.

Pigmente sind bunte chemische Verbindungen, die Licht einer bestimmten WellenlĂ€nge reflektieren und andere WellenlĂ€ngen absorbieren. BlĂ€tter, Blumen, Korallen und TierhĂ€ute enthalten Pigmente, die ihnen Farbe verleihen. Photosynthese ist ein Prozess, der in Pflanzen stattfindet und als eine Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie definiert werden kann. Es ist ein Prozess, bei dem grĂŒne Pflanzen Kohlenhydrate aus Kohlendioxid und Wasser mithilfe von Chlorophyll (grĂŒnes Pigment in Pflanzen) in Gegenwart von Lichtenergie produzieren.

Chlorophyll a

Chlorophyll a erscheint grĂŒn. Es absorbiert blaues und rotes Licht und reflektiert grĂŒnes Licht. Es ist die hĂ€ufigste Art von Pigment in BlĂ€ttern und somit die wichtigste Art von Pigment in Chloroplasten. Auf molekularer Ebene hat es einen Porphyrinring, der Lichtenergie absorbiert.

Chlorophyll b

Chlorophyll b ist weniger hĂ€ufig als Chlorophyll a, hat aber die FĂ€higkeit, eine grĂ¶ĂŸere WellenlĂ€nge der Lichtenergie zu absorbieren.

Chlorophyll c

Chlorophyll c wird nicht in Pflanzen gefunden, findet sich jedoch in einigen Mikroorganismen, die Photosynthese betreiben können.

Carotinoid und Phycobillin

Carotinoidpigmente finden sich in vielen photosynthetischen Organismen sowie in Pflanzen. Sie absorbieren Licht zwischen 460 und 550 nm und erscheinen daher orange, rot und gelb. Phycobillin, ein wasserlösliches Pigment, wird in Chloroplasten gefunden.

Mechanismus der EnergieĂŒbertragung

Die Bedeutung des Pigments fĂŒr die Photosynthese liegt darin, dass es die Energie des Lichts absorbiert. Die freien Elektronen auf molekularer Ebene in der chemischen Struktur dieser Photosynthesepigmente kreisen auf bestimmten Energieniveaus. Wenn Lichtenergie (Photonen des Lichts) auf diese Pigmente fĂ€llt, absorbieren die Elektronen diese Energie und springen auf das nĂ€chste Energieniveau. Sie können nicht weiter auf diesem Energieniveau bleiben, da es fĂŒr diese Elektronen nicht der Zustand der StabilitĂ€t ist, also mĂŒssen sie diese Energie zerstreuen und zu ihrem stabilen Energieniveau zurĂŒckkehren. WĂ€hrend der Photosynthese ĂŒbertragen diese hochenergetischen Elektronen ihre Energie auf andere MolekĂŒle, oder diese Elektronen selbst werden auf andere MolekĂŒle ĂŒbertragen. Daher geben sie die Energie frei, die sie aus dem Licht gewonnen haben. Diese Energie wird dann von anderen MolekĂŒlen verwendet, um Zucker und andere NĂ€hrstoffe durch die Verwendung von Kohlendioxid und Wasser zu bilden.

Fakten

Im Idealfall mĂŒssen die Pigmente in der Lage sein, Lichtenergie der gesamten WellenlĂ€nge zu absorbieren, so dass die maximale Energie absorbiert werden kann. Um dies zu tun, sollten sie schwarz erscheinen, aber Chlorophylle sind tatsĂ€chlich grĂŒn oder braun gefĂ€rbt und absorbieren LichtwellenlĂ€ngen im sichtbaren Spektrum. Wenn das Pigment beginnt, WellenlĂ€ngen außerhalb des sichtbaren Lichtspektrums, wie ultraviolette oder infrarote Strahlen, zu absorbieren, können die freien Elektronen so viel Energie gewinnen, dass sie entweder von ihrer Umlaufbahn abgeklopft werden oder bald Energie in Form von WĂ€rme abgeben und somit schĂ€digen die PigmentmolekĂŒle. Es ist also die Energie absorbierende FĂ€higkeit der sichtbaren WellenlĂ€nge des Pigments, die fĂŒr die Photosynthese wichtig ist.

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