Каротиноиды

Фикобилины

Это хромофорная часть фикобилипротеинов. Эта группа пигментов характерна для красных, синезеленых и криптофитовых водорослей. Наиболее известны представители фикобилинов – фикоэритробилины, аллофикоцианобилины и фикоцианобилины. По химической структуре – это тетрапирролы с открытой цепью, имеющих ситему коньюгированных двойных и одинарных связей. В своем составе они не содержат атомов магния, других металлов, а также фитола. Фикобилипротеины растворимы в воде.

Фикобилипротеины имеют разные максимуму поглощения: фикоэритрины – 498 -568 нм, белки красного цвета; фикоцианины – 585-630 нм, сине-голубые белки; аллофикоцианины – 585-650 нм, синие белки. Таким образом, максимуму поглощения света у фикобилинов находятся между максимумами поглощения у хлорофилла – в оранжевой, желтой и зеленой частях спектра. Такое распределения максимумов поглощения связано с тем, что вода поглощает прежде всего длинноволновые лучи. А водоросли с разным пигментным составом живут на разной глубине.. В.Т.Энгельман данное явление назвал хроматической комплементарной адаптацией водорослей.

Фикобилины выполняют функции светособирающего комплекса, около 90% энергии света, поглощенной ими, передается на хлорофилл а.

Каротиноиды – жирорастворимые пигменты желтого, оранжевого и красного цвета – присутствуют в хлоропластах всех растений. Они также входят в состав хромопластов. Хромопласты синтезируются также бактериями и грибами. В настоящее время известно около 400 пигментов, относящихся к этой группе. К каротиноидам относится три группы соединений: 1) оранжевые или красные пигменты каротины (С₄₀Н₅₆₎; 2) желтые ксантофиллы (С₄₀Н₅₆О₂ и С₄₀Н₅₆О₄); 3)каротиноидные кислоты – продукты окисления каротиноидов с укороченной цепочкой и карбоксильными группами.

Каротины и ксантофиллы хорошо растворимы в хлороформе, бензоле, сероуглероде, ацетоне. Каротины легко растворимы в эфирах, но не растворимы в метаноле, этаноле. Ксантофиллы хорошо ратворимы в спиртах и значительно хуже в петролейном эфире. Все каротиноиды – полиеновые соединения, состоят из остатков изопрена, которые оброазуют цепь коньюгированных двойных связей. Каротиноиды могут быть ациклическими, моно- и бициклическими.

Спектры поглощения каротиноидов характеризуются двумя полосами в фиолетово-синей и синей области (от 400 до 500 нм).

Каротиноиды, как и хлорофиллы нековалентно связаны с белками и липидами фотосинтетических мембран.

Каротиноиды – обязательные компоненты пигментных систем всех фотосинтезирующих организмов. Они выполняют ряд функций:

1) участвуют в поглощении света в качестве дополнительных пигментов;

2) зашищают молекулу хлорофилла от необратимого фотоокисления, т.е. выполняют функцию фотопротекторов. Их защитный эффект объясняется способностью каротиноидов взаимодействовать с возщбужденными молекулами кислорода и хлорофилла. Энергия возбуждения триплетного хлорофилла и синглентного кислорода передается резонансным путем на каротиноиды и затем рассеивается в виде тепла.

3) каротиноиды необходимы для фототропизмов растений и фототаксисов у жгутиковых;

4) обусловливают цвет лепестков и плодов, делая их более привлекательными;

5) некоторые производные каротиноидов – витамин А, ксантоксин действуют подобно фитогормону АБК и других биологически активных веществ.

Дата добавления: 2013-12-13