fotopigmenti

I fotopigmenti sono molecole capaci di assorbire la luce e di convertire l’energia luminosa in energia chimica durante la fotosintesi. Si trovano nei cloroplasti delle piante e delle alghe, nelle membrane fotosintetiche dei batteri fotosintetici e, in alcune forme, nelle strutture cromoplate. Tra i fotopigmenti principali figurano le clorofille (come la clorofilla a e la clorofilla b), i carotenoidi, le ficobiline e le bacteriochlorofille.

La maggior parte dei fotopigmenti presenta un anello porfirinico legato al magnesio, capace di assorbire la luce, e sono legati a proteine formando complessi di antenna che catturano l’energia e la trasferiscono al centro di reazione delle fotosintesi. Nell’insieme, l’energia viene trasformata in energia chimica mediante i centri di reazione dei fotosistemi I e II, con PSII che contiene P680 e PS I che contiene P700.

Le clorofille assorbono soprattutto luce rossa e blu e riflettono il verde, conferendo alle piante la loro colorazione. I carotenoidi assorbono anche luce blu e proteggono le cellule dall’eccessivo irradiamento agendo come fotoprotettori. Le ficobiline, presenti in alghe rosse e cianobatteri, espandono lo spettro assorbito. L’insieme di pigmenti permette di utilizzare diverse lunghezze d’onda e ambienti differenti.

I fotopigmenti sono fondamentali per la produzione primaria degli ecosistemi e per il ciclo del carbonio. La sintesi e l’assemblaggio dei pigmenti dipendono da percorsi biosintetici specifici e da regolazioni ambientali, tra cui luce e nutrienti. Nelle applicazioni, i fotopigmenti sono studiati per sensori, biotecnologie e potenziali usi nelle celle fotovoltaiche dye-sensitized.