สีพืชหลัก: คำอธิบายและบทบาท

สารบัญ:

สีพืชหลัก: คำอธิบายและบทบาท
สีพืชหลัก: คำอธิบายและบทบาท
Anonim

นักวิทยาศาสตร์รู้ว่ารงควัตถุของพืชคืออะไร - เขียวและม่วง, เหลืองและแดง เม็ดสีของพืชเรียกว่าโมเลกุลอินทรีย์ที่พบในเนื้อเยื่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิตพืช - ต้องขอบคุณการรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้สี ในธรรมชาติพบคลอโรฟิลล์มากกว่าชนิดอื่นซึ่งมีอยู่ในร่างกายของพืชที่สูงกว่า แคโรทีนอยด์มีสีส้ม แดง เหลือง

และรายละเอียดเพิ่มเติม?

เม็ดสีพืชพบได้ในโครโม-, คลอโรพลาสต์ โดยรวมแล้ววิทยาศาสตร์สมัยใหม่รู้สารประกอบประเภทนี้หลายร้อยชนิด เปอร์เซ็นต์ที่น่าประทับใจของโมเลกุลที่ค้นพบทั้งหมดนั้นจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง จากการทดสอบแสดงให้เห็นว่า เม็ดสีเป็นแหล่งของเรตินอล เฉดสีชมพูและแดง ความหลากหลายของสีน้ำตาลและสีน้ำเงินนั้นมาจากการมีอยู่ของแอนโธไซยานิน เม็ดสีดังกล่าวพบได้ในน้ำนมพืช เมื่อวันเวลาสั้นลงในฤดูหนาวเม็ดสีทำปฏิกิริยากับสารประกอบอื่น ๆ ที่มีอยู่ในร่างกายของพืช ทำให้สีของส่วนที่เป็นสีเขียวก่อนหน้านี้เปลี่ยนไป ใบไม้ของต้นไม้จะสดใสและมีสีสัน - ฤดูใบไม้ร่วงเดียวกันกับที่เราคุ้นเคย

เม็ดสีพืช คลอโรฟิลล์
เม็ดสีพืช คลอโรฟิลล์

ดังที่สุด

บางทีนักเรียนมัธยมปลายเกือบทุกคนรู้เรื่องคลอโรฟิลล์ เม็ดสีพืชที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์แสง เนื่องจากสารประกอบนี้ ตัวแทนของโลกพืชจึงสามารถดูดซับแสงของดวงอาทิตย์ได้ อย่างไรก็ตาม บนโลกของเรา ไม่เพียงแต่พืชเท่านั้นที่ไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากปราศจากคลอโรฟิลล์ จากการศึกษาเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่า สารประกอบนี้จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับมนุษยชาติ เนื่องจากให้การปกป้องตามธรรมชาติต่อกระบวนการมะเร็ง ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเม็ดสียับยั้งสารก่อมะเร็งและรับประกันการปกป้อง DNA จากการกลายพันธุ์ภายใต้อิทธิพลของสารพิษ

คลอโรฟิลล์เป็นเม็ดสีเขียวของพืช เป็นตัวแทนทางเคมีของโมเลกุล มีการแปลในคลอโรพลาสต์ เกิดจากโมเลกุลดังกล่าวที่พื้นที่เหล่านี้เป็นสีเขียว โครงสร้างโมเลกุลเป็นวงแหวนพอร์ไฟริน เนื่องจากลักษณะเฉพาะนี้ เม็ดสีจึงมีลักษณะคล้ายฮีม ซึ่งเป็นองค์ประกอบโครงสร้างของเฮโมโกลบิน ความแตกต่างที่สำคัญอยู่ในอะตอมตรงกลาง: ใน heme ธาตุเหล็กจะเข้ามาแทนที่ สำหรับคลอโรฟิลล์ แมกนีเซียมมีความสำคัญที่สุด นักวิทยาศาสตร์ค้นพบความจริงข้อนี้ครั้งแรกในปี 1930 เหตุการณ์เกิดขึ้น 15 ปีหลังจากที่ Willstatter ค้นพบสารดังกล่าว

เคมีและชีววิทยา

อย่างแรก นักวิทยาศาสตร์พบว่าเม็ดสีเขียวในพืชมี 2 สายพันธุ์ ซึ่งตั้งชื่อตามสองอักษรตัวแรกของอักษรละติน ความแตกต่างระหว่างพันธุ์ แม้ว่าจะมีขนาดเล็ก แต่ก็ยังมีให้เห็น และเห็นได้ชัดเจนที่สุดในการวิเคราะห์โซ่ด้านข้าง สำหรับวาไรตี้แรก CH3 เล่นตามบทบาท สำหรับประเภทที่สอง - CHO คลอโรฟิลล์ทั้งสองรูปแบบอยู่ในกลุ่มของตัวรับแสงที่ใช้งาน ด้วยเหตุนี้พืชจึงสามารถดูดซับส่วนประกอบพลังงานของรังสีดวงอาทิตย์ได้ ต่อมาพบคลอโรฟิลล์อีก 3 ชนิด

ในวิทยาศาสตร์ เม็ดสีเขียวในพืชเรียกว่าคลอโรฟิลล์ จากการตรวจสอบความแตกต่างระหว่างสองสายพันธุ์หลักของโมเลกุลนี้ซึ่งมีอยู่ในพืชพันธุ์ชั้นสูง พบว่าความยาวคลื่นที่เม็ดสีสามารถดูดซับได้นั้นค่อนข้างแตกต่างกันสำหรับประเภท A และ B นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าพันธุ์เหล่านี้เสริมแต่ละชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ อื่นๆ ทำให้พืชมีความสามารถในการดูดซับพลังงานที่ต้องการได้สูงสุด โดยปกติคลอโรฟิลล์ชนิดแรกมักจะพบในความเข้มข้นที่สูงกว่าครั้งที่สองถึงสามเท่า พวกมันรวมกันเป็นเม็ดสีพืชสีเขียว มีอีกสามประเภทที่พบได้เฉพาะในพืชพรรณโบราณ

เม็ดสีพืชที่สูงขึ้น
เม็ดสีพืชที่สูงขึ้น

คุณสมบัติของโมเลกุล

ศึกษาโครงสร้างของเม็ดสีพืช พบว่าคลอโรฟิลล์ทั้งสองชนิดเป็นโมเลกุลที่ละลายในไขมัน พันธุ์สังเคราะห์ที่สร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการจะละลายในน้ำ แต่การดูดซึมในร่างกายทำได้เมื่อมีสารประกอบไขมันเท่านั้น พืชใช้เม็ดสีเพื่อให้พลังงานในการเจริญเติบโต ในการลดน้ำหนักของคนเรานั้นใช้เพื่อการฟื้นฟู

คลอโรฟิลล์เหมือนเฮโมโกลบินสามารถทำงานได้ตามปกติและผลิตคาร์โบไฮเดรตเมื่อเชื่อมต่อกับสายโปรตีน จากการมองเห็น โปรตีนดูเหมือนจะก่อตัวโดยไม่มีระบบและโครงสร้างที่ชัดเจน แต่จริงๆ แล้วถูกต้อง และนั่นคือสาเหตุที่คลอโรฟิลล์สามารถรักษาตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดได้อย่างมั่นคง

คุณสมบัติกิจกรรม

นักวิทยาศาสตร์ศึกษาเม็ดสีหลักของพืชชั้นสูงนี้ พบว่ามีอยู่ในผักใบเขียวทั้งหมด ในรายการรวมถึงผัก สาหร่าย แบคทีเรีย คลอโรฟิลล์เป็นสารประกอบจากธรรมชาติอย่างสมบูรณ์ โดยธรรมชาติแล้วมีคุณสมบัติป้องกันและป้องกันการเปลี่ยนแปลงการกลายพันธุ์ของ DNA ภายใต้อิทธิพลของสารพิษ มีการจัดงานวิจัยพิเศษในสวนพฤกษศาสตร์อินเดียที่สถาบันวิจัย ตามที่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ คลอโรฟิลล์ที่ได้จากสมุนไพรสดสามารถป้องกันสารพิษ แบคทีเรียทางพยาธิวิทยา และยังช่วยบรรเทาอาการอักเสบได้อีกด้วย

คลอโรฟิลล์มีอายุสั้น โมเลกุลเหล่านี้เปราะบางมาก รังสีของดวงอาทิตย์นำไปสู่การตายของเม็ดสี แต่ใบไม้สีเขียวสามารถสร้างโมเลกุลใหม่และโมเลกุลใหม่ที่แทนที่ผู้ที่รับใช้สหายของพวกเขา ในฤดูใบไม้ร่วงจะไม่มีการผลิตคลอโรฟิลล์อีกต่อไป ดังนั้นใบไม้จึงสูญเสียสีไป เม็ดสีอื่นๆ ปรากฏขึ้นเบื้องหน้า ซึ่งก่อนหน้านี้ถูกซ่อนจากสายตาของผู้สังเกตการณ์ภายนอก

เม็ดสีสังเคราะห์แสงของพืชชั้นสูง
เม็ดสีสังเคราะห์แสงของพืชชั้นสูง

ไม่จำกัดความหลากหลาย

รงควัตถุจากพืชที่นักวิจัยสมัยใหม่รู้จักนั้นมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ ในแต่ละปี นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบโมเลกุลใหม่ๆ มากขึ้นเรื่อยๆ ค่อนข้างเพิ่งดำเนินการจากการศึกษาทำให้สามารถเพิ่มคลอโรฟิลล์ได้อีกสามชนิดที่กล่าวถึงข้างต้น: C, C1, E อย่างไรก็ตาม ประเภท A ยังคงถือว่าสำคัญที่สุด แต่แคโรทีนอยด์ก็เท่ากัน หลากหลายมากขึ้น เม็ดสีประเภทนี้เป็นที่รู้จักกันดีในด้านวิทยาศาสตร์ - เนื่องจากรากแครอท ผักหลายชนิด ผลไม้รสเปรี้ยว และของขวัญอื่นๆ ในโลกของพืชได้รับเฉดสี การทดสอบเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่านกคีรีบูนมีขนสีเหลืองเนื่องจากแคโรทีนอยด์ พวกเขายังให้สีกับไข่แดง เนื่องจากแคโรทีนอยด์ที่อุดมสมบูรณ์ ชาวเอเชียจึงมีสีผิวที่แปลกประหลาด

ทั้งชายและตัวแทนของสัตว์โลกไม่มีคุณสมบัติทางชีวเคมีดังกล่าวที่จะอนุญาตให้มีการผลิตแคโรทีนอยด์ สารเหล่านี้มีพื้นฐานมาจากวิตามินเอ ซึ่งพิสูจน์ได้จากข้อสังเกตเกี่ยวกับเม็ดสีของพืช หากไก่ไม่ได้รับอาหารจากพืช ไข่แดงจะมีสีอ่อนมาก หากนกขมิ้นได้รับอาหารจำนวนมากที่อุดมไปด้วยแคโรทีนอยด์สีแดง ขนของมันจะเป็นสีแดงสด

คุณสมบัติน่าสงสัย: แคโรทีนอยด์

เม็ดสีเหลืองในพืชเรียกว่าแคโรทีน นักวิทยาศาสตร์พบว่าแซนโทฟิลล์ให้โทนสีแดง จำนวนผู้แทนของทั้งสองประเภทนี้เป็นที่รู้จักของชุมชนวิทยาศาสตร์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในปี 1947 นักวิทยาศาสตร์รู้จักแคโรทีนอยด์ประมาณเจ็ดโหล และในปี 1970 มีมากกว่าสองร้อยคนแล้ว ในระดับหนึ่ง มันคล้ายกับความก้าวหน้าของความรู้ในสาขาฟิสิกส์ ตอนแรกพวกเขารู้เกี่ยวกับอะตอม ต่อมาคืออิเล็กตรอนและโปรตอน และเปิดเผยในเวลาต่อมาแม้แต่อนุภาคที่เล็กกว่าสำหรับการกำหนดซึ่งใช้เฉพาะตัวอักษรเท่านั้น เป็นไปได้ไหมที่จะพูดเกี่ยวกับอนุภาคมูลฐาน? ดังที่การทดสอบของนักฟิสิกส์ได้แสดงให้เห็น ยังเร็วเกินไปที่จะใช้คำศัพท์ดังกล่าว - วิทยาศาสตร์ยังไม่ได้รับการพัฒนาเท่าที่จะหาได้ หากมี สถานการณ์ที่คล้ายคลึงกันได้พัฒนาขึ้นด้วยเม็ดสี - มีการพบสายพันธุ์และชนิดใหม่ทุกปี และนักชีววิทยารู้สึกประหลาดใจเท่านั้นที่ไม่สามารถอธิบายลักษณะหลายด้านได้

คลอโรฟิลล์ เม็ดสีพืชสีเขียว
คลอโรฟิลล์ เม็ดสีพืชสีเขียว

เกี่ยวกับฟังก์ชั่น

นักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับเม็ดสีของพืชชั้นสูงยังไม่สามารถอธิบายได้ว่าทำไมและเหตุใดธรรมชาติจึงให้โมเลกุลของเม็ดสีที่หลากหลายเช่นนี้ มีการเปิดเผยการทำงานของแต่ละพันธุ์ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าแคโรทีนมีความจำเป็นเพื่อความปลอดภัยของโมเลกุลคลอโรฟิลล์จากการเกิดออกซิเดชัน กลไกการป้องกันเกิดจากคุณสมบัติของออกซิเจนเดี่ยวซึ่งเกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นผลิตภัณฑ์เพิ่มเติม สารประกอบนี้มีความก้าวร้าวมาก

ลักษณะพิเศษของเม็ดสีเหลืองในเซลล์พืชก็คือความสามารถในการเพิ่มช่วงความยาวคลื่นที่จำเป็นสำหรับกระบวนการสังเคราะห์แสง ในขณะนี้ ฟังก์ชันดังกล่าวยังไม่ได้รับการพิสูจน์อย่างแน่ชัด แต่มีการวิจัยจำนวนมากเพื่อแนะนำว่าการพิสูจน์ขั้นสุดท้ายของสมมติฐานนั้นอยู่ไม่ไกล รังสีที่เม็ดสีพืชสีเขียวไม่สามารถดูดซับได้จะถูกดูดซับโดยโมเลกุลของเม็ดสีเหลือง จากนั้นพลังงานจะถูกส่งไปยังคลอโรฟิลล์เพื่อการเปลี่ยนแปลงต่อไป

เม็ดสี: แตกต่างกันมาก

ยกเว้นบางคนแคโรทีนอยด์ชนิดต่างๆ เม็ดสีที่เรียกว่าออโรน คาลโคนมีสีเหลือง โครงสร้างทางเคมีของพวกมันคล้ายกับฟลาโวนในหลาย ๆ ด้าน เม็ดสีดังกล่าวไม่ได้เกิดขึ้นบ่อยนักในธรรมชาติ พวกมันถูกพบในใบปลิว ช่อดอกออกซาลิสและสแน็ปดรากอน พวกมันให้สีของคอร์ออปซิส เม็ดสีดังกล่าวไม่ทนต่อควันบุหรี่ หากคุณรมควันพืชด้วยบุหรี่ มันจะกลายเป็นสีแดงทันที การสังเคราะห์ทางชีวภาพที่เกิดขึ้นในเซลล์พืชโดยมีส่วนร่วมของคาลโคนทำให้เกิดฟลาโวนอล ฟลาโวน และออโรน

ทั้งสัตว์และพืชมีเมลานิน เม็ดสีนี้ให้โทนสีน้ำตาลแก่เส้นผมด้วยเหตุนี้ลอนผมจึงสามารถเปลี่ยนเป็นสีดำได้ ถ้าเซลล์ไม่มีเมลานิน ตัวแทนของสัตว์โลกจะกลายเป็นเผือก ในพืช เม็ดสีจะพบได้ในผิวขององุ่นแดงและในช่อดอกที่กลีบดอก

เม็ดสีพืชสังเคราะห์แสง
เม็ดสีพืชสังเคราะห์แสง

สีน้ำเงินและอีกมากมาย

พืชพรรณได้รับโทนสีน้ำเงินจากไฟโตโครม เป็นเม็ดสีพืชโปรตีนที่ควบคุมการออกดอก ควบคุมการงอกของเมล็ด เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าไฟโตโครมสามารถเร่งการออกดอกของตัวแทนบางคนของโลกพืช ในขณะที่บางชนิดมีกระบวนการที่ตรงกันข้ามกับการชะลอตัว ในระดับหนึ่งก็เปรียบได้กับนาฬิกาแต่ทางชีววิทยา ในขณะนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบรายละเอียดเฉพาะของกลไกการออกฤทธิ์ของเม็ดสี พบว่าโครงสร้างของโมเลกุลนี้ถูกปรับตามเวลาของวันและแสง โดยเป็นการส่งข้อมูลระดับแสงในสิ่งแวดล้อมไปยังต้นพืช

เม็ดสีฟ้าในพืช - แอนโธไซยานิน อย่างไรก็ตามมีหลายพันธุ์ แอนโธไซยานินไม่เพียงแต่ให้สีฟ้าเท่านั้นแต่ยังให้สีชมพูอีกด้วย พวกมันยังอธิบายสีแดงและม่วง ซึ่งบางครั้งก็เป็นสีม่วงเข้มและเข้ม การสร้างแอนโธไซยานินในเซลล์พืชจะเกิดขึ้นเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมลดลง การสร้างคลอโรฟิลล์จะหยุดลง สีของใบไม้เปลี่ยนจากเขียวเป็นแดง แดง น้ำเงิน ขอบคุณแอนโธไซยานิน ดอกกุหลาบและดอกป๊อปปี้ทำให้ดอกไม้สีแดงสดสดใส เม็ดสีเดียวกันอธิบายเฉดสีของเจอเรเนียมและช่อดอกคอร์นฟลาวเวอร์ ต้องขอบคุณแอนโธไซยานินสีน้ำเงินที่หลากหลาย บลูเบลล์จึงมีสีที่ละเอียดอ่อน เม็ดสีประเภทนี้บางชนิดพบได้ในองุ่นกะหล่ำปลีแดง แอนโธไซยานินให้สีของ sloes, ลูกพลัม

สว่างและมืด

รู้จักเม็ดสีเหลืองซึ่งนักวิทยาศาสตร์เรียกว่าแอนโธคลอร์ มันถูกพบในผิวหนังของกลีบพริมโรส แอนโธคลอร์พบได้ในพริมโรส ช่อดอกแกะ พวกเขาอุดมไปด้วยดอกป๊อปปี้พันธุ์เหลืองและดอกรักเร่ เม็ดสีนี้ให้สีที่น่าพึงพอใจแก่ช่อดอกโทดแฟลกซ์ผลไม้มะนาว มันถูกระบุในพืชอื่นบางต้น

แอนโธเฟนค่อนข้างหายากในธรรมชาติ นี่คือเม็ดสีเข้ม ต้องขอบคุณเขา ทำให้มีจุดเฉพาะปรากฏบนกลีบพืชตระกูลถั่วบางชนิด

รงควัตถุที่สดใสทั้งหมดเกิดขึ้นโดยธรรมชาติสำหรับสีเฉพาะของตัวแทนของโลกพืช ด้วยสีนี้ทำให้พืชดึงดูดนกและสัตว์ต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่าเมล็ดจะกระจายตัว

เม็ดสีพืช
เม็ดสีพืช

เกี่ยวกับเซลล์และโครงสร้าง

พยายามตัดสินนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่า plastids มีอยู่ในร่างกายของพืช นี่คือชื่อที่กำหนดให้กับร่างเล็กๆ ที่อาจมีสี แต่ไม่มีสีเช่นกัน ร่างเล็ก ๆ ดังกล่าวเป็นเพียงตัวแทนของโลกพืชเท่านั้น พลาสติดทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นคลอโรพลาสต์ด้วยโทนสีเขียว โครโมพลาสต์ย้อมด้วยสเปกตรัมสีแดงในรูปแบบต่างๆ (รวมถึงเฉดสีเหลืองและเฉดสีเฉพาะกาล) และลิวโคพลาสต์ หลังไม่มีเฉดสีใดๆ

โดยปกติเซลล์พืชจะมีพลาสติดหลายชนิด การทดลองแสดงให้เห็นความสามารถของวัตถุเหล่านี้ในการแปลงจากประเภทเป็นประเภท คลอโรพลาสต์พบได้ในอวัยวะพืชที่มีสีเขียวทั้งหมด เม็ดเลือดขาวมักพบเห็นได้ในส่วนที่ซ่อนอยู่จากแสงแดดโดยตรง มีจำนวนมากในเหง้าที่พบในหัวตะแกรงอนุภาคของพืชบางชนิด Chromoplasts เป็นเรื่องปกติสำหรับกลีบผลสุก เยื่อหุ้มไทลาคอยด์อุดมไปด้วยคลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์ Leucoplasts ไม่มีโมเลกุลของเม็ดสี แต่สามารถเป็นสถานที่สำหรับกระบวนการสังเคราะห์ การสะสมของสารประกอบสารอาหาร - โปรตีน แป้ง และไขมันเป็นครั้งคราว

ปฏิกิริยาและการเปลี่ยนแปลง

จากการศึกษาสีสังเคราะห์แสงของพืชชั้นสูง นักวิทยาศาสตร์พบว่าโครโมพลาสต์เป็นสีแดง เนื่องจากมีแคโรทีนอยด์อยู่ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าโครโมพลาสต์เป็นขั้นตอนสุดท้ายในการพัฒนาพลาสมิด อาจปรากฏขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงของ leuko-, chloroplasts เมื่ออายุมากขึ้น ส่วนใหญ่การปรากฏตัวของโมเลกุลดังกล่าวเป็นตัวกำหนดสีของใบไม้ในฤดูใบไม้ร่วง เช่นเดียวกับดอกไม้และผลไม้ที่สดใสและสวยงาม แคโรทีนอยด์ผลิตโดยสาหร่ายแพลงก์ตอนพืชและพืช พวกมันสามารถเกิดขึ้นได้จากแบคทีเรีย เชื้อราบางชนิด แคโรทีนอยด์มีหน้าที่รับผิดชอบต่อสีของตัวแทนที่มีชีวิตของโลกพืช สัตว์บางชนิดมีระบบชีวเคมีเนื่องจากแคโรทีนอยด์ถูกเปลี่ยนเป็นโมเลกุลอื่น วัตถุดิบสำหรับปฏิกิริยาดังกล่าวได้มาจากอาหาร

จากการสังเกตของนกฟลามิงโกสีชมพู นกเหล่านี้รวบรวมและกรองสาหร่ายสไปรูลิน่าและสาหร่ายอื่นๆ เพื่อให้ได้เม็ดสีเหลือง ซึ่งแคนทาแซนธิน แอสตาแซนธินจึงปรากฏขึ้น โมเลกุลเหล่านี้ทำให้ขนนกมีสีสันสวยงาม ปลาและนก กั้งและแมลงหลายชนิดมีสีสดใสเนื่องจากแคโรทีนอยด์ซึ่งได้มาจากอาหาร เบต้าแคโรทีนถูกเปลี่ยนเป็นวิตามินบางชนิดที่ใช้เพื่อประโยชน์ของมนุษย์ - พวกเขาปกป้องดวงตาจากรังสีอัลตราไวโอเลต

เม็ดสีใบพืช
เม็ดสีใบพืช

แดงเขียว

เมื่อพูดถึงเม็ดสีสังเคราะห์แสงของพืชชั้นสูง ควรสังเกตว่าพวกมันสามารถดูดซับโฟตอนของคลื่นแสงได้ สังเกตว่าสิ่งนี้ใช้ได้เฉพาะกับสเปกตรัมที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์เท่านั้น นั่นคือสำหรับความยาวคลื่นในช่วง 400-700 นาโนเมตร อนุภาคพืชสามารถดูดซับเฉพาะควอนตั้มที่มีพลังงานสำรองเพียงพอสำหรับปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง การดูดซึมเป็นความรับผิดชอบของเม็ดสีเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษารูปแบบชีวิตที่เก่าแก่ที่สุดในโลกของพืช - แบคทีเรีย, สาหร่ายเป็นที่ยอมรับแล้วว่าประกอบด้วยสารประกอบต่าง ๆ ที่สามารถรับแสงในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ บางพันธุ์สามารถรับคลื่นแสงของรังสีที่ตามนุษย์มองไม่เห็น - จากบล็อกใกล้อินฟราเรด นอกจากคลอโรฟิลล์แล้ว ฟังก์ชันดังกล่าวยังถูกกำหนดโดยธรรมชาติให้กับ bacteriorhodopsin, bacteriochlorophylls การศึกษาได้แสดงให้เห็นความสำคัญสำหรับปฏิกิริยาของการสังเคราะห์ไฟโคบิลิน, แคโรทีนอยด์

ความหลากหลายของเม็ดสีสังเคราะห์แสงของพืชแตกต่างกันไปในแต่ละกลุ่ม หลายอย่างถูกกำหนดโดยสภาวะที่รูปแบบของชีวิตดำรงอยู่ ตัวแทนของโลกพืชชั้นสูงมีสีที่หลากหลายน้อยกว่าพันธุ์โบราณที่มีวิวัฒนาการ

เกี่ยวกับอะไร

จากการศึกษาสีสังเคราะห์แสงของพืช เราพบว่ารูปแบบพืชที่สูงขึ้นมีคลอโรฟิลล์เพียงสองสายพันธุ์ (ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ A, B) ทั้งสองประเภทนี้คือพอร์ไฟรินที่มีอะตอมแมกนีเซียม พวกมันส่วนใหญ่รวมอยู่ในคอมเพล็กซ์เก็บเกี่ยวแสงที่ดูดซับพลังงานแสงและนำไปยังศูนย์ปฏิกิริยา ศูนย์ประกอบด้วยร้อยละค่อนข้างน้อยของคลอโรฟิลล์ประเภท 1 ทั้งหมดที่มีอยู่ในพืช ลักษณะปฏิสัมพันธ์หลักของการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นที่นี่ คลอโรฟิลล์มาพร้อมกับแคโรทีนอยด์ ตามที่นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ โดยปกติแล้วจะมีห้าสายพันธุ์ ไม่มากไปกว่านั้น องค์ประกอบเหล่านี้ยังเก็บแสง

เมื่อละลาย คลอโรฟิลล์ แคโรทีนอยด์เป็นเม็ดสีพืชที่มีแถบดูดกลืนแสงแคบและค่อนข้างห่างกัน คลอโรฟิลล์มีประสิทธิภาพสูงสุดดูดซับคลื่นสีน้ำเงิน พวกมันสามารถทำงานกับคลื่นสีแดง แต่พวกมันจับแสงสีเขียวได้อ่อนมาก การขยายสเปกตรัมและการทับซ้อนกันนั้นมาจากคลอโรพลาสต์ที่แยกได้จากใบของพืชโดยไม่ยาก เยื่อหุ้มคลอโรพลาสต์แตกต่างจากสารละลาย เนื่องจากส่วนประกอบของสีรวมกับโปรตีน ไขมัน ทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน และพลังงานย้ายระหว่างตัวสะสมและศูนย์สะสม หากเราพิจารณาสเปกตรัมการดูดกลืนแสงของใบไม้ จะกลายเป็นเรื่องที่ซับซ้อนมากขึ้น เรียบเนียนกว่าคลอโรพลาสต์เพียงตัวเดียว

การสะท้อนและการดูดซับ

การศึกษาสีของใบพืช นักวิทยาศาสตร์พบว่าแสงที่กระทบใบเป็นเปอร์เซ็นต์นั้นสะท้อนออกมา ปรากฏการณ์นี้แบ่งออกเป็นสองประเภท: กระจก, กระจาย. เขาว่ากันเรื่องแรกว่าผิวมันเงาเรียบ การสะท้อนของแผ่นงานส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากประเภทที่สอง แสงซึมเข้าสู่ความหนา กระเจิง เปลี่ยนทิศทาง เนื่องจากทั้งในชั้นนอกและในแผ่นมีพื้นผิวแยกที่มีดัชนีการหักเหของแสงต่างกัน จะสังเกตเห็นผลกระทบที่คล้ายกันเมื่อแสงผ่านเซลล์ ไม่มีการดูดกลืนที่รุนแรง เส้นทางแสงมีมากกว่าความหนาของแผ่นงานมาก วัดทางเรขาคณิต และแผ่นสามารถดูดซับแสงได้มากกว่าเม็ดสีที่ดึงออกมาจากมัน ใบไม้ยังดูดซับพลังงานได้มากกว่าคลอโรพลาสต์ที่ศึกษาแยกกันมาก

เนื่องจากเม็ดสีพืชต่างกัน - แดง เขียว และอื่น ๆ - ตามลำดับ ปรากฏการณ์การดูดซึมจึงไม่เท่ากัน แผ่นงานสามารถรับรู้แสงในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ ได้ แต่ประสิทธิภาพของกระบวนการนี้ดีเยี่ยมความสามารถในการดูดซับสูงสุดของใบไม้สีเขียวนั้นมีอยู่ในบล็อกสีม่วงของสเปกตรัม สีแดง สีน้ำเงิน และสีน้ำเงิน ความแข็งแรงของการดูดซึมไม่ได้ถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ เนื่องจากตัวกลางมีกำลังการกระเจิงสูง หากพบว่าเม็ดสีมีความเข้มข้นสูง การดูดซึมจะเกิดขึ้นใกล้พื้นผิว