Fotosyntese og lysabsorberende pigmenter

Fotosyntese er den proces, hvorved lysenergi omdannes til kemisk energi, hvorved kuldioxid og vand omdannes til organiske molekyler. Processen forekommer i næsten alle alger, og faktisk blev meget af det, man ved om fotosyntese, først opdaget ved at studere grønalgen Chlorella.

Fotosyntesen omfatter både lysreaktioner og mørkereaktioner (eller Calvin-cyklus). Under mørkereaktionerne bindes kuldioxid til ribulosebisfosfat, et 5-kulstofsukker med to tilknyttede fosfatgrupper, af enzymet ribulosebisfosfatcarboxylase. Dette er det første trin i en kompleks proces, der fører til dannelse af sukkerstoffer. Under lysreaktionerne omdannes lysenergi til den kemiske energi, der er nødvendig for de mørke reaktioner.

Lysreaktionerne hos mange alger adskiller sig fra dem hos landplanter, fordi nogle af dem bruger forskellige pigmenter til at høste lys. Klorofyller absorberer primært blåt og rødt lys, mens carotenoider primært absorberer blåt og grønt lys, og phycobiliproteiner absorberer primært blåt eller rødt lys. Da den mængde lys, der absorberes, afhænger af den sammensætning og koncentration af pigmenter, der findes i algen, absorberer nogle alger mere lys ved en given bølgelængde, og derfor kan disse alger potentielt set omdanne mere lysenergi af den pågældende bølgelængde til kemisk energi via fotosyntese. Alle alger bruger klorofyl a til at opsamle fotosyntetisk aktivt lys. Grønalger og euglenofytter bruger også klorofyl b. Ud over klorofyl a bruger de øvrige alger også forskellige kombinationer af andre klorofyller, klorofylider, carotenoider og phycobiliproteiner til at opsamle yderligere lys fra bølgelængder i spektret, der ikke absorberes af klorofyl a eller b. Chromofytealger, dinoflagellater, kryptomonader (klassen Cryptophyceae) og klassen Micromonadophyceae anvender f.eks. også klorofyllider. (Klorofyllider, der ofte fejlagtigt kaldes klorofyller, adskiller sig fra ægte klorofyller ved at mangle den lange, fedtopløselige phytolhale, der er karakteristisk for klorofyller). Nogle grønalger bruger carotenoider til at høste fotosyntetisk aktivt lys, men Dinophyceae og chromophytealger bruger næsten altid carotenoider. Phycobiliproteiner, der enten er blå (phycocyaniner) eller røde (phycoerythriner), findes i rødalger og kryptomonader.