Les pigments sont des composés chimiques colorés qui réfléchissent la lumière d'une longueur d'onde spécifique et absorbent d'autres longueurs d'onde. Les feuilles, les fleurs, les coraux et les peaux d'animaux contiennent des pigments qui leur donnent de la couleur. La photosynthèse est un processus qui se déroule dans les plantes et peut être définie comme une conversion de l'énergie lumineuse en énergie chimique. C'est un processus par lequel les plantes vertes produisent des hydrates de carbone à partir de dioxyde de carbone et d'eau à l'aide de chlorophylle (pigment vert dans les plantes) en présence d'énergie lumineuse.

Chlorophylle a

Chlorophylle a apparaît de couleur verte. Il absorbe la lumière bleue et rouge et réfléchit la lumière verte. C'est le type de pigment le plus abondant dans les feuilles et donc le type le plus important de pigment dans le chloroplaste. Au niveau moléculaire, il a un anneau de porphyrine qui absorbe l'énergie lumineuse.

Chlorophylle b

La chlorophylle b est moins abondante que la chlorophylle a mais a la capacité d'absorber une plus grande longueur d'onde de l'énergie lumineuse. >

Chlorophylle c

On ne trouve pas de chlorophylle c chez les plantes, mais on la trouve dans certains microorganismes capables de réaliser la photosynthèse.

Caroténoïdes et phycobilline

Les pigments caroténoïdes sont présents dans de nombreux organismes photosynthétiques, ainsi que dans les plantes. Ils absorbent la lumière entre 460 et 550 nm et par conséquent apparaissent orange, rouge et jaune. La phycobilline, un pigment soluble dans l'eau, se trouve dans le chloroplaste.

Le mécanisme du transfert d'énergie

L'importance du pigment dans la photosynthèse est qu'il aide à absorber l'énergie de la lumière. Les électrons libres au niveau moléculaire dans la structure chimique de ces pigments photosynthétiques tournent à certains niveaux d'énergie. Lorsque l'énergie lumineuse (photons de lumière) tombe sur ces pigments, les électrons absorbent cette énergie et passent au niveau d'énergie suivant. Ils ne peuvent pas continuer à rester dans ce niveau d'énergie, car ce n'est pas l'état de stabilité de ces électrons, ils doivent donc dissiper cette énergie et revenir à leur niveau d'énergie stable. Au cours de la photosynthèse, ces électrons de haute énergie transfèrent leur énergie à d'autres molécules, ou ces électrons eux-mêmes sont transférés à d'autres molécules. Par conséquent, ils libèrent l'énergie qu'ils avaient capturée de la lumière. Cette énergie est ensuite utilisée par d'autres molécules pour former du sucre et d'autres nutriments en utilisant du dioxyde de carbone et de l'eau. Dans les conditions idéales, les pigments doivent être capables d'absorber l'énergie lumineuse de l'ensemble. longueur d'onde, de sorte que l'énergie maximale peut être absorbée. Pour ce faire, ils devraient apparaître en noir, mais les chlorophylles sont en fait de couleur verte ou brune et absorbent les longueurs d'onde lumineuses dans le spectre visible. Si le pigment commence à absorber la longueur d'onde du spectre de la lumière visible, comme les rayons ultraviolets ou infrarouges, les électrons libres peuvent acquérir tellement d'énergie qu'ils seront soit éjectés de leur orbite, soit rapidement dissipés sous forme de chaleur, endommageant ainsi les molécules de pigment. C'est donc la capacité d'absorption de l'énergie de la longueur d'onde visible du pigment qui est importante pour la photosynthèse.