9.2: Enerji Olarak Işık

Genel Bakış

Fotosentez yapmak için gereken enerji ışıktır - genellikle güneşten gelen radyasyondur. Elektromanyetik parçacıklara fotonlar denir ve dalga boyuna bağlı olarak belirli bir miktarda enerji taşırlar. Tüm dalga boyları elektromanyetik spektrum adı verilen bir aralıkta düşer. Bitkiler 400 ila 700 nm arasında değişen dalga boylarını kullanarak fotosentez yaparlar. Öncelikle kırmızı ve mavi ışığı emen ve yeşil ışığı yansıtan klorofil a adı verilen bir pigment kullanırlar, bu yüzden yapraklar yeşil görünür.

Fotonlar

Bir foton, ayrı bir elektromanyetik parçacık veya enerji demetidir. Her zaman hareket halindedir ve ışık hızında hareket eder. Fotonlar, bir dalganın özelliklerine benzer şekilde frekansları, dalga boyu ve genlikleri ile karakterize edilir. Daha yüksek frekanslı dalgalar daha fazla enerji iletir ve daha az enerji ileten ve daha düşük frekanslara sahip olan daha uzun dalga boylarından daha kısa dalga boylarına sahiptir. Tüm olası dalga boylarının aralığı elektromanyetik spektrum olarak bilinir.

Fotosentetik Absorpsiyon Spektrumu

Çoğu organizma için, fotosentez elektromanyetik spektrumun küçük bir bölümüne dayanır-yani, maviden yeşile ve kırmızıya kadar 400 ila 700 nanometre arasında değişen görünür kısım. Bununla birlikte, birkaç organizma kızılötesi ışık kullanarak fotosentez yapabilir.

Bitkilerde, farklı pigment molekülleri ışığın belirli dalga boylarını emer ve her moleküle farklı bir emilim spektrumu verir. Örneğin, klorofila - yapraklardaki en bol pigment molekülü-sadece kırmızı ve mavi ışığı emer. Klorofila spektrumun yeşil kısmını yansıtır ve bitki yapraklarının insan gözüne yeşil görünmesini sağlar. Bitkiler ayrıca ışığı emmek için ek pigmentler kullanırlar. Örneğin, turuncu ve kırmızı ışığı emen fikosiyanin, ultraviyole, mor, mavi, mavi-yeşil ve turuncu-kırmızı ışığı emen karotenler ve mavi ve ultraviyole ışığı emen ksantofiller vardır.

- [Anlatıcı] Fotosentez için gereken enerji ışıktır. Tipik olarak güneşten gelen ve parçacıklar gibi davranan elektromanyetik radyasyon, foton denilen enerji paketleri ve bir yol boyunca ilerleyen dalgalardan oluşur. Ardışık iki nokta arasındaki, spesifik dalga boyunun ifade eden mesafe, dalgaların taşıdığı enerji miktarıyla ilgilidir.

Uzun dalga boyları, kısa olanlardan daha az enerji iletir ve tüm olası dalga boylarının aralığı elektromanyetik spektrum olarak bilinir. Fotosentez, bu spektrumun, 400 ile 700 nanometre arasında değişen görünen kısmıyla yani küçük bir bölümüyle ilgilenir. Yani, maviden yeşile ve kırmızıya kadardır.

Bitkilerde, farklı pigment molekülleri belirli ışık dalga boylarını emer ve her bir moleküle ayrı bir soğurma spektrumu verir. Örneğin, yapraklarda en sık rastlanan pigment molekülü olan klorofil A sadece kırmızı ve mavi ışığı emerek yeşili yansıtır ve yaprağın rengi bu şekilde görülür.