0000071 3

gdzie licznik stanowi iloczyn stałej Plancka — h (6,626 • 10^-27 jednostek bezwzględnych), szybkość światła — c (2,90 • 10¹⁰ cm/s), liczby Avogadro — A (6,023 • 10²³) oraz szeregu współczynników przeliczeniowych, a ). jest to długość fali w angstremach. Jak wynika z przytoczonego wzoru, energia molowego kwantu światła czerwonego o długości fali A = 7777 A wynosi 40 700 cal, a najbardziej aktywnie użytkowanego w fotosyntezie światła pomarańczowego (A = 6670 A) — 42 700 cal, natomiast światła zielononiebieskiego (A = 5000 A) — 51 000 cal.

Fotony świetlne padające na powierzchnię rośliny mogą być absorbowane przez cząsteczki związków w nich zawartych, których struktura pozwala na wybicie elektronu z Zajmowanej przezeń orbity i przemieszczenie go na bardziej zewnętrzną orbitę, charakteryzującą się wyższym potencjałem energetycznym. Naturalnie, aby to przemieszczenie mogło nastąpić, energia absorbowanego fotonu musi być równa różnicy potencjałów między dwiema orbitami, czyli wyższa od tzw. energii pobudzenia danej cząsteczki. Dlatego też tylko niektóre długości fali są w stanie przeprowadzić cząsteczki w stan pobudzenia i to tylko niektórych związków. Atom lub cząsteczka w stanie pobudzonym są nietrwałe i dążą do przywrócenia stanu normalnego, a więc do powrotu elektronu na jego pierwotną orbitę. W czasie tego powrotu wyzwala się cała pobrana uprzednio energia, głównie w postaci fluorescencji i w niewielkiej części jako ciepło. Dlatego też wtórnie wysyłane fotony fluorescencji dysponują mniejszą energią, a więc mają większą długość fali, niż kwant światła uprzednio zaabsorbowanego. Podobnie w roślinach fotony są absorbowane przez barwniki asymila-cyjne, które dzięki temu przechodzą w stan pobudzenia, a ich powrót do stanu normalnego odbywa się z częściową zamianą pobranej energii świetlnej w chemiczną.

W roślinie zielonej podstawowym aparatem, w którym odbywa się absorpcja energii świetlnej i zamiana jej w chemiczną, jest chloroplast, czyli wydłużony i spłaszczony twór o wysokiej organizacji wewnętrznej i o wymiarach 3—5 pm. Zawiera on zasadnicze barwniki asymilacyjne: chlorofile a i b (wzory 223) oraz karotenowce (str. 159), które występują w chloroplaście w postaci połączeń z białkami prostymi lub lipoproteidami. Chlorofil a jest spotykany we wszystkich fotosyntetyzujących organizmach i dlatego przypisuje jnu się zasadniczą rolę w procćsie fotosyntezy. Związek ten w wyniku zaabsorbowania fotonu świetlnego przechodzi w stan pobudzenia. Energia uwolniona w trakcie powrotu elektronu do stanu normalnego jest przekazywana za pośrednictwem innych przenośników, zawartych w chloroplastach, na mechanizm katalizujący wytwarzanie makroergicznych wiązań w postaci ATP. Proces ten jest określany jako fosforylacji f otosyntetyczna.

Ostatnio wykrytym barwnikiem jest związek występujący w chloroplaście w bardzo małych ilościach i wykazujący silną absorpcję przy 700 nm; dlatego Jest nazywany barwnikiem P_7M. Jest to przypuszczalnie nieco zmodyfikowany

315