Bijvoegsel - Chlorofyl en fotosynthese
Chlorofylmoleculen
Bron: Wikimedia Commons.
Chlorofyl is een molecule (of beter, een familie van zeer gelijkaardige moleculen) die voornamelijk in planten aangetroffen worden maar ook in sommige bacteriën en algen. Ze zijn bedoeld om licht te absorberen en deze energie te gebruiken om het fotosyntheseproces te voeden.
Cellen van organismen die chlorofyl hebben, bevatten speciale constructies, genaamd chloroplasten. Dit zijn kleinere versies van cellen met hun eigen membranen en inwendige organische componenten. Een plantencel heeft gewoonlijk veel chloroplasten.
Bron: Wikimedia Commons.
Binnenin de chloroplasten zijn er structuren, grana genaamd die in feite stapels "zakken" zijn, gekend als thylakoïden. Het is binnenin deze zakken dat de chlorofylmoleculen aangetroffen worden.
Fotosynthese
Fotosynthese is het proces waardoor koolstofdioxide (CO2) en water omgezet worden in glucose (C2H12O6):
Om deze chemische reactie te doen werken, is energie nodig in de vorm van fotonen (licht). De energie vereist voor het fotosyntheseproces wordt geleverd door de chlorofylmoleculen. Chlorofyl absorbeert energie in het zichtbare bereik van het spectrum (vooral in het blauwe en rode bereik) en ietsje minder in het groene bereik - wat de reden is waarom bladeren er voor het menselijk oog groen uitzien.
De door de chlorofylmoleculen geabsorbeerde energie dient om de atoombindingen C-O en H-O van CO2 en H2O open te breken en de C-H- en C-O-bindingen van glucose te vormen. Glucose functioneert als een energieopslagmolecule die energie bevat in die C-H- en C-O-bindingen. De glucose wordt dan overgebracht in de hele plant via het nervensysteem. Wanneer de plant energie nodig heeft om een chemische reactie te starten, worden de atoombindingen van glucose verbroken waardoor de opgeslagen energie vrijkomt.
Naast chlorofylen absorberen andere pigmenten, zoals de carotenoïden en de anthocyaninen licht bij verschillende golflengtes. Carotenoïden absorberen in de blauwe band (tussen 400 en 500 nm), terwijl anthocyaninen voornamelijk in de groende band (tussen 500 en 600 nm) absorberen.
Klik hier om een korte oefening te downloaden over het bepalen van reflectantie vanuit een gekende pigmentconcentratie en over het bepalen van de pigmentconcentatie vanuit de bladreflectantie.
Organismen die complexe organische verbindingen produceren uitgaande van eenvoudige anorganische moleculen bekend staan als autotropen. Deze organismen maken gebruik van licht of oxidatie van anorganische verbindingen als energiebron. Anderzijds maken heterotropen gebruik van autotropen als grondstoffen- en energiebron.
