Fotosyntetický aparát a pigmenty
Fotosyntetický aparát
– u všech fototrofů sestává ze tří složek:
a) fotoreceptory (pigmenty absorbující záření)
b) fotosyntetické reakční centrum (provádí excitaci elektronů absorbovaným zářením)
c) řetězce oxidoreduktáz (přeměňují energii excitovaných elektronů na energii chemickou – výroba ATP a NADPH + H+)
– součást membránových sturktur – thylakoidů. V prokaryotické buňce (bakterie, sinice) jsou thylakoidy volně v cytoplasmě, v eukaryotických buňkách jsou ve specifických organelách – chromatofory (řasy, bičíkovci) či chloroplasty (vyšší rostliny)
Fotosyntetické pigmenty
Chlorofyl
– podstatná složka fotosyntetických pigmentů
– patří mezi porfyriny
– stavba:
• uprostřed molekuly je komplexně vázán kationt Mg2+
• konjugované dvojné vazby porfyrinového kruhu jsou nositeli barevnosti a zdrojem pohyblivých p elektronů
• na hydrofilní porfyrinový kruh je vázán dlouhý nepolární (hydrofobní) řetězec (chlorofyl je tedy membránový lipid zabudovaný do membrány thylakoidů)
– schopnost využít energie fotonů k přenosu elektronu z vyššího redox. potenciálu na nižší
– chlorofyly a a b – zachycují fotony modrofialové a červené části spektra
– v chloroplastech vyšších rostlin spolu s karotenoidy
– chlorofyl c – chromophyta
– chlorofyl d – rhodophyta
– karotenoidy – karoteny, xantofyly – zachycují fotony modrozelené části spektra
– bakteriochlorofyly – fotosyntetizující bakterie
– při fotosyntéze má klíčovou roli chlorofyl a (transformauje světelnou energii na chemickou), ostatní barviva jsou jen doplňkovými pigmenty
Fykobiliproteiny
– fykokyanin a fykoerythin
– na rozdíl od chlorofylů rozpustné ve vodě
– zachycují fotony zelené a žluté části spektra