Pigment är färgglada kemiska föreningar som speglar ljuset av en specifik våglängd och absorberar andra våglängder. Blad, blommor, korall och djurskinn innehåller pigment som ger dem färg. Fotosyntes är en process som äger rum i växter och kan definieras som en omvandling av ljusenergi till kemisk energi. Det är en process där gröna växter producerar kolhydrater från koldioxid och vatten med hjälp av klorofyll (grönt pigment i växter) i närvaro av ljusenergi.

Klorofyll a

Klorofyll a visas grön i färg. Det absorberar blått och rött ljus och återspeglar grönt ljus. Det är den mest rikliga typen av pigment i löv och därmed den viktigaste typen av pigment i kloroplast. På molekylär nivå har den en porfyrinring som absorberar lätt energi.

Klorofyll b

Klorofyll b är mindre rik än klorofyll a men har förmåga att absorbera en bredare våglängd av ljusenergi.

Klorofyll c

Klorofyll c finns inte i växter men finns i vissa mikroorganismer som kan utföra fotosyntes.

Karotenoid och Phycobillin

Karotenoidpigment finns i många fotosyntetiska organismer, liksom i växter. De absorberar ljus mellan 460 och 550 nm och visas följaktligen orange, röd och gul. Phycobillin, ett vattenlösligt pigment, finns i kloroplast.

Överföringsmekanism

Pigmentets betydelse vid fotosyntes är att det bidrar till att absorbera energi från ljus. De fria elektronerna på molekylär nivå i den kemiska strukturen hos dessa fotosyntetiska pigmenter roterar på vissa energinivåer. När ljusenergi (ljusfotoner) faller på dessa pigment absorberar elektronerna denna energi och hoppa till nästa energinivå. De kan inte fortsätta att stanna på den energinivån, eftersom det inte är stabiliteten för dessa elektroner, så de måste släppa bort denna energi och komma tillbaka till sin stabila energinivå. Under fotosyntesen överför dessa hög-energielektroner sin energi till andra molekyler, eller dessa elektroner själva överförs till andra molekyler. Därmed släpper de ut den energi de hade fångat från ljuset. Denna energi används sedan av andra molekyler för att bilda socker och andra näringsämnen genom att använda koldioxid och vatten.

Fakta

I en idealisk situation måste pigmenten kunna absorbera ljusenergi i hela våglängd, så att maximal energi kan absorberas. För att göra det ska de vara svarta, men klorofyllerna är faktiskt gröna eller bruna i färg och absorberar ljusvåglängder i det synliga spektret. Om pigmentet börjar absorbera våglängden bort från det synliga ljusspektrumet, såsom ultravioletta eller infraröda strålar, kan de fria elektronerna få så mycket energi att de antingen kommer att slås av sin omlopp eller snart kan släppa bort energi i form av värme och därigenom skada pigmentmolekylerna. Så det är den synliga våglängdens energiabsorberande förmåga hos pigment som är viktigt för fotosyntes att ske