Alternative Absorptionsspektren für Pflanzen

Chlorophyll-a (das primäre), Chlorophyll-b und (?) Beta-Carotin (plus andere akzessorische Pigmente / Carotinoide) bestimmen, welche Teile des EM-Spektrums von Pflanzen als Energie verwendet werden.

Absorption

Tatsächliche Produktion

Einige Ergänzungen

Anlagen nutzen aufgrund dieser Einschränkungen nur einen Teil des verfügbaren Spektrums.

Die Ausgabe der Sonne ist:

Sonne

Offensichtlich sind Pflanzen entwickelt worden, um in unserer Umwelt zu arbeiten, dh: mit Dingen, die die Sonne ausstrahlt.

Gibt es andere hypothetische chemische Verbindungen, die Energie aus anderen Teilen des Spektrums umwandeln können? Bonuspunkte, wenn sie aus gewöhnlichen Atomen bestehen, anstatt aus selteneren, höheren Elementen.

dh: Wenn Sie einen anderen Stern mit unterschiedlichen Ausgangspegeln hätten (aber gibt es? Ich denke , dass die Sonne ein Schwarzkörperstrahler ist und alle diese Kurven im Allgemeinen gleich aussehen??), Auf welche Arten von chemischen Verbindungen könnten Sie stoßen? ihre Ökosysteme?

Ich wundere mich über Abwärme. Würde die Absorption eines breiteren Spektrums die Anlage überhitzen und die Effizienz verringern? Wäre der Rückgang größer als der Gewinn?
Bacteriochlorophyll kann funktionieren. Es nutzt einen völlig anderen Teil des Spektrums.
Schwarzkörperkurven haben im Allgemeinen die gleiche Form, aber die Frequenzspitze verschiebt sich ziemlich dramatisch mit der Temperatur. Sie könnten bis in die blauen Spektren gehen und daher entsprechende Pflanzenpigmente benötigen.
Während sich die Ausgänge von Sternen ein wenig ändern können (fragen Sie das bei Astronomy.SE), variiert das Absorptionsspektrum der Atmosphäre stark mit ihrer Zusammensetzung.

Antworten (2)

Bearbeiten2 Endlich den künstlichen / hypothetischen Teil zu bekommen, ist das, wonach Sie eigentlich gefragt haben. Ich habe mich eingehender damit befasst.

Künstliche Photosynthese

Aktuelle Forschung

Es gibt Forschungen zur künstlichen Photosynthese , die sich damit befassen, welche potenziellen Substanzen zur Schaffung eines Photosystems verwendet werden könnten.

Die üblicherweise in der künstlichen Photosynthese verwendeten Photosensibilisatoren sind hauptsächlich metallhaltige Komplexe, einschließlich Platin , Rhodium , Iridium und am häufigsten Ruthenium als Ruthenium-Polypyridin-Komplexe.

Als Photosensibilisatoren erfolgreich eingesetzte organische Komplexe sind Eosin Y und Bengalrosa .

Hypothetische Photosysteme

Der Teil des Photosystems, der bestimmt, welche Wellenlängen für die Photosynthese verwendet werden können, ist der Lichtsammelkomplex .

Und nun zur Beantwortung Ihrer ursprünglichen Frage

Gibt es andere hypothetische chemische Verbindungen, die Energie aus anderen Teilen des Spektrums umwandeln können?

Ja, das gibt es. Viel . _

Die Absorption eines Photons durch ein Molekül kann zu einer elektronischen Anregung führen, wenn die Energie des eingefangenen Photons mit der eines elektronischen Übergangs übereinstimmt.

Im Grunde könnte also jedes Molekül, das Photonen / elektromagnetische Strahlung absorbieren kann – sei es sichtbares Licht oder etwas anderes – verwendet werden, um Licht / Strahlung zu ernten.

Natürliche Photosynthese in Pflanzen

plus andere akzessorische Pigmente / Carotinoide

Nur um einige Zubehörpigmente als Referenz hinzuzufügen:

Name | Absorptionsmaximum

  • Chlorophyll c | 500-600nm
  • Chlorophyll d | 710nm
  • Chlorophyll f | 720nm

Natürliche Photosynthese in anderen Organismen

Lila Bakterien

Wie in den Kommentaren erwähnt wurde, gibt es auch Bakteriochlorophyll , das in Purpurbakterien vorkommt.

Name | Absorptionsmaxima

  • Bacteriochlorophyll a | 805, 830-890
  • Bacteriochlorophyll b | 835-850, 1020-1040
  • Bacteriochlorophyll c | 745-755
  • Bacteriochlorophyll cs| 740
  • Bacteriochlorophyll d | 705-740
  • Bacteriochlorophyll e | 719-726
  • Bacteriochlorophyll f | 700-710
  • Bacteriochlorophyll g | 670, 788

Cyanobakterien, Rotalgen und Glaukophyten

Die in diesen Organismen gefundenen Phycobilisomen können je nach ihrer Struktur Licht zwischen 500 und 650 nm ernten.

Und um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, was Wissenschaftler in Bezug auf natürlich vorkommende Photosynthese / photosynthetische Pigmente auf der Erde für möglich halten, schauen Sie sich http://sydney.edu.au/news/84.html?newsstoryid=5463 an . Zitat aus dem Artikel:

„Die Entdeckung dieses neuen Chlorophylls hat die traditionelle Vorstellung, dass die Photosynthese hochenergetisches Licht benötigt, vollständig auf den Kopf gestellt“, sagte Dr. Chen.

„Es ist erstaunlich, dass dieses neue Molekül durch eine einfache Änderung seiner chemischen Struktur Licht mit extrem niedriger Energie absorbieren kann. Das bedeutet, dass photosynthetische Organismen einen viel größeren Teil des Sonnenspektrums nutzen können, als wir bisher dachten, und dass die Effizienz der Photosynthese ist viel größer, als wir uns jemals vorgestellt haben.

Da dies von Wärme- / Infrarotwellenlängen abläuft ... welche Leistung hat der menschliche Körper? dh: könnten wir unsere eigenen Atemgeräte für Sauerstoffanlagen betreiben?
Diesen „anderen Ansatz“ wollte ich in meiner Frage stellen. :)

Bereits vorhanden, Im Herbst opfern gemäßigte Pflanzen Chlorophyll, um verschiedene Pigmente zu produzieren. Diese Pigmente nutzen die geringere Intensität der Herbst-/Wintersonne.

Es wird erwartet, dass die Antworten hier klar, maßgeblich und in sich geschlossen sind und erklären, warum sie richtig sind. Bitte schreiben Sie in Zukunft mehr als zwei kurze Sätze. Sie könnten sich etwas Mühe geben und uns etwas über Xanthaphyll erzählen und welche Wellenlängen es absorbiert und seine relative Effizienz oder Cholecalceferol - die Tatsache, dass es in der Elektronentransportkette fast 2000 % energieeffizienter ist.
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