Медичні статті » Біологія » Пігменти фотосинтезу. Хлорофіли. Каротиноїди


Пігменти фотосинтезу у вищих рослин поділяються на два класи: хлорофіли і каротиноїдного-Ноїда. Основне призначення пігментів - поглинати світлову енергію, перетворюючи її потім в хімічну енергію. Пігменти розташовуються на мембранах хлоропластів (тилакоїдів), а хлоропласти в клітці зазвичай орієнтуються таким чином, щоб мембрани перебували під прямим кутом до джерела світла (для максимального поглинання світла).


Хлорофіли

Хлорофіли поглинають в основному червоний і синьо-фіолетове світло, зелене світло ними відбивається, що й надає рослинам специфічну зелене забарвлення, якщо вона не маскується іншими пігментами. На малюнку наведено спектри поглинання хлорофілів а і h в порівнянні з каротиноїдами.

До складу молекули хлорофілу входить плоска голова, поглинаюча світло, в центрі якої розташований атом магнію. Цим можна пояснити, чому рослини потребують магнії і чому дефіцит магнію призводить до зменшення утворення хлорофілу і пожовтіння листя рослини. Молекула хлорофілу включаєте себе ще й довгий гідрофобний (відштовхуючий воду) вуглеводневий хвіст. Внутрішні мембрани також гідрофобні, тому хвости «закидаються» всередину тілаковдних мембран і служать своєрідним якорем. Гідрофільні голови розташовуються в площині мембранних поверхонь подібно сонячним батареям. У різних хлорофілів до голів прикріплені різні бічні ланцюга, що призводить до зміни їх спектрів поглинання, збільшуючи діапазон довжин хвиль поглинається світла.

Хлорофіл а - Найбільш часто зустрічається пігмент фотосинтезу. Він існує в декількох формах, залежно від розташування в мембрані. Кожна форма ледь відрізняється по положенню піку адсорбції в червоній області; наприклад, значення максимуму можуть становити 670 680 690 або 700 нм.


Каротиноїди

Каротиноїди - Це жовті, оранжеві, червоні або коричневі пігменти, сильно поглинають в синьо-фіолетовою області. Вони називаються допоміжними пігментами, оскільки поглинену ними світлову енергію вони переносять на хлорофіл. В спектрі поглинання каротиноїдів виявляються три піки в синьо-фіолетовою області. Крім своєї функції як допоміжних пігментів каротиноїди захищають хлорофіли від надлишку світла і від окислення киснем, що утворюється в процесі фотосинтезу. Вони добре замасковані зеленими хлорофілу, але стають видні в листі до початку листопада, оскільки хлорофіли руйнуються першими. Каротиноїди виявлені в деяких квітках і фруктах, у яких яскраве забарвлення приваблює комах, птахів і ссавців, тим самим забезпечуючи успішне запилення і розповсюдження насіння; наприклад, червоний колір шкірки у томатів зумовлений наявністю в ній каротинів.

Каротиноїди бувають двох типів: каротини і ксантофілли. Найпоширенішим і важливим серед каротинів є (J-каротин, який знайомий нам як помаранчевий пігмент моркви. У хребетних тварин в процесі травлення цей пігмент розщеплюється на дві молекули вітаміну А.



...


2 (0,1626)