식물이 카로티노이드 색소를 가져서 좋은 점이 무엇인가요?
안녕하세요. 식물의 경우에는 틸라코이드막의 막관통형단백질인 광계에 광합성 색소들이 존재한다고 알고 있고, 엽록소 a가 주색소로 작용한다고 하는데요, 그렇다면 흡수는 하지만 작용은 좋지 않은 카로티노이드 색소를 가짐으로서 식물이 갖는 장점은 무엇인가요?
말씀하신 것처럼 식물의 틸라코이드 막에는 광합성 색소 단백질 복합체가 자리 잡고 있고, 그 안에 주색소인 엽록소 a와 더불어 보조색소인 카로티노이드가 존재하는데요 카로티노이드는 단순히 빛을 흡수하는 색소를 넘어, 식물에게 여러 가지 중요한 이점을 제공합니다.
엽록소 a는 주로 청색(430nm 근처)과 적색(660nm 근처) 영역을 잘 흡수하지만, 녹색-황색 영역(500~600nm)은 흡수하지 못하고 반사하여 우리가 녹색으로 보는 것인데요, 이때 카로티노이드는 엽록소 a가 잘 흡수하지 못하는 파장 대역의 빛을 흡수해 흡수 스펙트럼을 넓혀주고, 여기서 얻은 에너지를 엽록소 a로 전달하여 광합성 효율을 높여 줍니다.
또한 광합성을 하는 동안 빛이 과도하게 들어오면, 엽록소의 여기 전자가 산소와 반응해 싱글렛 산소(¹O₂) 같은 활성산소를 만들 수 있는데요, 이는 광계 단백질과 지질막을 손상시키는 독성 물질입니다. 따라서 카로티노이드는 이런 여분의 에너지나 활성산소를 흡수, 소거하여 무해한 열로 방출하는 소광 역할을 합니다. 감사합니다.
1명 평가식물이 광합성에 활용하는 카로티노이드 색소의 장점은 크게 두 가지로, 보호 기능과 보조적인 광에너지 흡수입니다.\
즉, 카로티노이드가 주색소인 엽록소 a를 보호하고, 엽록소 a가 흡수하지 못하는 파장의 빛을 흡수하여 광합성 효율을 높이는 역할을 하는 것이죠.
강한 햇빛 아래에서는 엽록소 분자가 과도한 광에너지를 흡수하여 활성 산소종을 생성할 수 있는데, 이 활성 산소는 엽록체를 손상시키고 광합성 시스템을 파괴하여 식물에 자체에 손상일 입히게 됩니다. 하지만, 카로티노이드는 이러한 활성 산소종을 제거하고, 엽록소 분자가 빛에너지를 너무 많이 흡수할 때 발생하는 과잉 에너지를 열로 전환하여 방출함으로써 엽록체를 보호하는 역할을 하는 것입니다.
그리고 엽록소 a는 주로 청색과 적색 파장의 빛을 흡수합니다. 반면, 카로티노이드는 청록색에서 녹색 파장의 빛을 흡수합니다. 따라서 카로티노이드는 엽록소 a가 잘 흡수하지 못하는 파장대의 빛을 흡수하여 그 에너지를 엽록소 a로 전달하여 광합성 스펙트럼을 넓히고 광합성 효율을 증가시키는 보조적인 역할을 합니다. 이는 식물이 다양한 빛 아래에서도 생존할 수 있게 만드는 요소이죠.
카로티노이드는 엽록소가 잘 흡수하지 못하는 파장의 빛 에너지를 흡수하여 엽록소로 전달함으로써 광합성에 사용되는 빛의 스펙트럼을 넓혀주는 보조 색소의 역할을 하며, 강한 빛에 의해 과도한 에너지가 발생할 경우 이를 흡수하고 분산시켜 활성산소로부터 엽록소와 광합성 기관을 보호하는 중요한 기능을 수행합니다.
안녕하세요. 이성현 전문가입니다.
식물이 카로티노이드 색소를 가지면 광합성 과정에서 빛 에너지를 효율적으로 흡수하고, 과도한 빛으로부터 광합성 기관을 보호할 수 있습니다. 또한 항산화 역할을 하여 세포 손상을 줄이고 식물의 생존과 적응력을 높여줍니다.