Пигменты бактерий

Самым важным процессом в живой природе, от которого зависит существование человека, является фотосинтез. Он осуществляется растениями, содержащими зеленый пигмент хлорофилл. Микроорганизмы (дрожжи, плесневые грибы и бактерии) являются бесхлорофильными низшими растениями. Однако некоторые низшие одноклеточные растения, например хлореллы, содержат хлорофилл и, следовательно, осуществляют фотосинтез. Суммарную реакцию фотосинтеза можно записать так [c.7]

У всех фотосинтезирующих организмов, включая высшие растения, фотосинтез протекает в мембранных структурах. У пурпурных бактерий поглощающие свет пигменты (бактериальные хлорофиллы и каротины) встроены в мембраны, которые представляют собой складки наружной клеточной мембраны. Эти участки имеют характерную структуру и называются хроматофорами. Они состоят из соединяющихся между собой полых пузырьков, параллельно расположенных трубочек или параллельных пластинок (ламелл) диаметр всей структуры — 50—100 нм. У зеленых бактерий пигменты выстилают внутриклеточные пузырьки. В настоящее время фотосинтезирующие бактерии обитают только в серных источниках и глубоких озерах, но когда-то они были, вероятно, распространены гораздо более широко и являлись единственными фотосинтезирующими организмами на Земле. [c.25]

Пигменты бактерий и грибов [c.81]

Биосинтез начинается с фотосинтеза [1]. Вся жизнь на Земле зависит от способности некоторых организмов (зеленых растений, водорослей и фотосинтезирующих бактерий), содержащих характерные фотосинтезирующие пигменты, использовать энергию солнечной радиации для синтеза органических молекул из неорганических веществ — диоксида углерода, азота и серы. Продукты фотосинтеза служат затем не только исходными веществами, но и источником химической энергии для всех последующих биосинтетических реакций. Обычно принято описывать фотосинтез только как процесс образования углеводов в некоторых случаях основными продуктами фотосинтеза, действительно, являются исключительно крахмал, целлюлоза и сахароза, однако в других организмах на синтез углеводов идет, быть может, всего лишь третья часть углерода, связываемого и восстанавливаемого в процессе фотосинтеза. При ближайшем рассмотрении оказывается, что нельзя провести четкую границу между образованием продуктов фотосинтеза и другими биосинтетическими реакциями в клетке, в которых могут участвовать промежуточные вещества фотосинтетического цикла восстановления углерода. [c.396]

Энергия падающего света поглощается фотосинтезирующими пигментами в органеллах, называемых фоторецепторами (хлоропласты в высших растениях, пластиды в водорослях, хроматофоры в фотосинтезирующих бактериях). Преобладающим пигментом является хлорофилл любой организм, способный осуществлять фотосинтез, содержит по меньшей мере одну разновидность хлоро- [c.396]

Вопрос о пигментах бактерий рассматривается нами подробно в связи с тем, что среди водной микрофлоры процент пигментированных родов и видов бактерий значительно выше, чем среди патогенных, бродильных и, по-видимому, даже выше, чем среди почвенных бактерий. При этом именно пигментные микроорганизмы играют важную роль в очистке промышленных сточных вод. Количество изученных микробных пигментов значительно превысило число известных растительных пигментов. Возникла потребность данные о них привести в систему— классифицировать пигменты. Андерсон [286] предложил в основу классификации микробных пигментов положить два свойства 1) растворимость в различных растворителях 2) химический состав. Наиболее совершенной является классификацпя пигментов по химическому составу. Е. П. Феофилова [264] в монографии Пигменты микроорганизмов также придерживается классификации пигментов по химическому составу. В аспекте химического строения излагаются сведения о микробных пигментах и в этой книге. [c.44]

Размножение бактерий на плотной питательной среде. Бактерии, растущие на плотных питательных средах, образуют изолированные колонии округлой формы с ровными или неровными краями (S- и R-формы см. главу 5), различной консистенции и цвета, зависящего от пигмента бактерий. [c.50]

Уравнение (111.14) лежит в основе с е д и м е н т а ц и о н н о г о анализа размеров грубодисперсных частиц. Этот метод, будучи одним из видов дисперсионного анализа, имеет огромное практическое значение, поскольку дисперсность определяет производственные показатели многих промышленных (цемент, бетон, каолин, пигменты и др) и природных (песок, грунты, почвы, бактерии) материалов. [c.35]

К наиболее важным вспомогательным пигментам относятся каротины (рис. 12-14), из которых главным в большинстве зеленых растений является -каротин. Зеленые серные бактерии содержат у-каротин один из концов молекулы этого соединения не подвергается циклизации и напоминает ликопен. Хлоропласты содержат разнообразные оксигенированные каротиноиды (ксантофиллы). Из них в высших растениях и зеленых водорослях преобладают неоксантин, виолаксантин [уравнение (12-30)] и лютеин. Лютеин напоминает зеаксантин, но на одном из концов цепи кольцо нзомеризуется путем перемещения двойной связи в положение, показанное ниже [c.43]

Биливердин, первый продукт размыкания цикла, восстанавливается в билирубин, который транспортируется в печень в виде комплекса с сывороточным альбумином. В печени билирубин превращается в глю-курониды [уравнение (12-12)], образующиеся за счет гликозилирования боковых остатков пропионовой кислоты. Многие из конъюгатов билирубина поступают в желчь. В кишечнике они вновь гидролизуются до-свободного билирубина, который восстанавливается кишечными бактериями в уробилиноген, стеркобилиноген и жезо-билирубиноген. Эти соединения бесцветны, но легко окисляются кислородом в уробилин и стер кобилин. Некоторая часть уробилина и других желчных пигментов вновь поступает в кровь и выделяется с мочой, придавая ей всем известный характерный желтый оттенок. [c.130]

Эта сводка показывает, что в спектре бактериохлорофилла живой клетки отсутствуют одна полоса поглощения и одна полоса флуоресценции, которые наблюдаются в экстрактах, но зато в этом спектре обнаруживаются одна или две дополнительные полосы поглощения, без соответствующих полос флуоресценции в клетках и в спектре раствора. Дейзенс [75] подтвердил, что hromatium и Rhodospirillum дают только одну полосу флуоресценции, которая связана с полосой поглощения у 890 мц. Поглощение в полосах 800 и 850 мц способствует возбуждению этой полосы флуоресценции то же получается и при поглощении каротиноидов, но с эффективностью, меньшей на 50—70°/ . Таким образом, энергия возбуждения от всех пигментов бактерий передается бактериохлорофиллу, имеющему наиболее низкую энергию возбуждения. [c.221]

В экспериментах, проведенных в 1974 г., было очень наглядно показано, как работает АТР-синтетаза. К этому времени уже были разработаны методы введения интегральных мембранных белков, предварительно солюбилизированных с помощью детергента, в липидные пузырьки (липосомы), приготовленные из очищенных, фосфолипидов (разд. 6.4.6). Это позволило создать гибридную мембрану, которая одновременно содержала очищенную митохондриальную АТР-синтетазу и бактериородопсин-светопоглощающий пигмент бактерий, выполняющий функцию светозависимого протонного насоса. При освещении таких пузырьков протоны, накачиваемые внутрь бактериородоп-сином, выходили наружу через АТР-синтетазу, и в результате в окружающем растворе накапливался АТР. Так как прямое взаимодействие между бактериальным протонным насосом (бактериородопсином) и АТР-синтетазой млекопитающих вряд ли возможно, этот эксперимент служит убедительным подтверждением того, что активный перенос протонов и синтез АТР-это два раздельных процесса в общем механизме окислительного фосфорилирования. [c.26]

Впервые на свойство содержащих пигменты бактерий испсльэовать энергию света для фотосинтеза указал Энгельман (1883). Дальнейшие исследовааия показали, что окрашенные бактерии содержат 124 [c.124]

Процессы фотосинтеза весьма детально изучаются в течение ряда лет, однако они еще ни в коей мере не могут считаться окончательно выясненными. В особенности спорной является первая стадия фотосинтеза— образование восстанавливающего первичного продукта под действием света. Мы знаем, что для этого необходимы зеленые красители листьев —хлорофилл а и в некоторых ассимилирующих бактериях соответствуюн1ую роль играет бактериальный хлорофилл . Возможно, что для процессов ассимиляции необходимы также другие пигменты так, неоднократно высказывалось мнение, что в процессах ассимиляции принимает участие -каротин. [c.983]

КАРОТИНОИДЫ (лат. arota — морковь) — пигменты различных оттенков от желтого до красного цвета, содержатся в тканях растений, многих грибов, бактерий, водорослей по химическому строению являются непредельными углеводородами терпенового ряда. В организме животных не синтезируются, а поступают вместе с растительной пищей. Известно свыше 70 К-, в молекулах большинства из них содержится 40 атомов углерода. Основными представителями К. являются а-, Р-, Y-каротины ioH e, отличающиеся геометрическим строением молекул. Наиболее распространен Р-каротин, получаемый экстракцией из сушеной моркови, люцерны, гречихи, пальмового масла, а также синтетически. К. являются провитаминами витамина А, их применяют для витаминизации пищи и кормов животных, птиц и в качестве красителя для закрашивания масла, маргарина и др. [c.122]

Свойства волокои. В. в. гигроскопичны, устойчивы к большинству орг. р-рителей, раств. в ДМСО в присут. формальдегида, в ДМФА-в прнсут. N 04, в четвертичных аммониевьа основаниях и др. Они разрушаются в конц. минеральных к-тах, р-рах щелочей, окислителях, под воздействием аэробных и анаэробных бактерий, грибков, термитов, но не подвержены действию моли. При нагр. (180-200°С) и действии УФ-лучей В. в. деструктируются, при 180°С легко загораются. Окрашивают В. в. обычно в массе (кубозолями, орг. пигментами и др. см. Крашение волокон). [c.378]

ФОТОСЙНТЕЗ, образование зелеными растениями и нек-рыми бактериями орг. в-в с использованием энергии солнечного света. Происходит при участии пигментов (у растений хлорофиллов). В основе Ф. лежат окислит.-восстановит. р-ции, в к-рых электроны переносятся от донора (напр., Н2О, H2S) к акцептору (СО2) с образованием восстановленных соед. (углеводов) и выделением Oj (если донор электронов Н2О), S (если донор электронов, напр., H2S) и др. [c.175]

Фотосинтезирующие бактерии способны использовать не только ввдимое, но и ближнее ИК излучение (до 1000 нм) в соответствии со спектрами поглощения преобладающих в них пигментов - бактериохлорофиллов. Бактериальный Ф. не имеет существенного значения в глобальном запасании солнечной энергаи, но важен для понимания общих механизмов Ф. Кроме того, локально бескислородный Ф. может вносить существенный вклад в суммарную продуктивность планкгона. Так, в Черном море кол-во хлорофилла и бактериохлорофил-ла в столбе воды в ряде мест приблизительно одинаково. [c.176]

Из высших растений, водорослей и фотосинтезирующих бактерий вьщелено и структурно охарактеризовано св. 50 разл. X. Осн. пигменты высших растений и зеленых водорослей - X. а ч Ь. Основа этих X.- ди-гидропорфириновый (хлориновый) цикл, содержащий в качестве эфирных фупп (У) остаток спирта фи-тола (СНз)2СН(СН2)зСН(СНз)(СН2)зСН(СНз)(СН2)зС(СНз) = = СНСНзОН. [c.291]

Железо входит в состав гемоглобина крови, а точнее в красные пигменты крови, обратимо связывающие молекулярный кислород. У взрослого человека в крови содержится около 2,6 г железа. В процессе жизнедеятельности в организме происходит постоянный распад и синтез гемоглобина. Для восстановления железа, потерянного с распадом гемоглобина, человеку необходимо суточное поступление в организм около 25 мг. Недостаток железа в организме приводит к заболеванию — анемии. Однако избыток железа в организме тоже вреден. С ним связан сидероз глаз и легких — заболевание, вызываемое отложением соединений железа в тканях этих орга-нов Недостаток в организме меди вызывает деструкцию кровеносных сосудов. Кроме того, считают, что его дефицит служит причиной раковых заболеваний. В некоторых случаях поражение раком легких у людей пожилого возраста врачи связывают с возрастным снижением меди в организме. Однако избыток меди приводит к нарушению психики и параличу некоторых органов (болезнь Вильсона). Для человека вред причиняют лишь большие количества соединений меди. В малых дозах они используются в медицине как вяжущее и бактерио-стазное (задерживающее рост и размножение бактерий) средство. Так, например, сульфат меди (И) Си304 используют при лечении конъюнктивитов в виде глазных капель (0,25 %-ный раствор), а также для прижиганий при трахоме в виде глазных карандашей (сплав сульфата меди (И), нитрата калия, квасцов и камфоры). При ожогах кожи фосфором производят ее обильное смачивание 5 %-ньш раствором сульфата меди(П). [c.170]

Основная проблема создания систем конверсии энергии биомассы в водород связана с превращением этих метаболитов в топливную форму. Для биотехнологии можно было бы воспользоваться и другими механизмами превращения энергии, вьывленными у микроорганизмов. Например, галофильная бактерия На1оЬас1епит каЬЫит способна использовать световую энергию, улавливаемую пурпурным пигментом (бактериородопсином), вмонтированным в мембрану клетки. Молекула пигмента состоит из одной поли-пептидной цепи, к которой прикреплена молекула ретиналя, являющегося светочувствительной частью пигмента. Под влиянием солнечного света изменяется конформация пигмента, приводящая к переносу ионов водорода (Н ) через мембрану. Пигмент является как бы протонным насосом. Молекулы бактериородопси-на располагаются в мембране триадами, и перекачивание протонов через мембрану обеспечивает градиент концентрации Н (АН ), вследствие чего они движутся к наружной стенке, у которой пространство подкисляется и возникает электрохимический градиент (Ац н)- [c.27]

Предприняты попытки встраивания молекул пигмента в искусственные системы и повыщения эффективности их использования. В частности, растущие бактерии Н. каЬЫит переносят в мелкие водоемы с высокой концентрацией КаС1 и других минеральных солей, в которых исключается загрязнение. У некоторых щтаммов половина клеточной мембраны покрыта пурпурным пигментом, и из 10 л бактериальной культуры можно получить 0,5 г пурпурных мембран. В таких биомембранах содержится до 100000 молекул родопсина. Биомембраны фиксируют на особой подложке, которая должна обладать всеми свойствами, необходимыми для обеспечения тока протонов, а не других ионов. В частности, для этих целей вполне пригодны пористые подложки, пропитанные липидами, которые, сливаясь с мембраной, сплощным слоем покрывают поверхность фильтра. Мембранные фрагменты можно смещивать и с акриламидом с образованием геля. Вместо создания плотных слоев молекул бактериородопсин и липиды могут создавать протеолипосомы, которые встраивают в структуры, обеспечивающие эффективное перекачивание протонов. [c.27]

Источниками железа для синтетических целей являются пищевые продукты, а также железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов в клетках печени и селезенки (около 25 мг в сутки). Простетические группы пищевых хромопротеинов (гемоглобин, миоглобин), включая хло-рофиллпротеины, не используются для синтеза железопротеинов организма, поскольку после переваривания небелковый компонент гем подвергается окислению в гематин, который, как и хлорофилл, не всасывается в кишечнике. Обычно эти пигменты выделяются с содержимым толстой кишки в неизмененной форме или в виде продуктов распада под действием ферментов кишечных бактерий. Следовательно, гемсодержащие соединения пищи не используются в качестве источника порфиринового ядра, а синтез сложного пиррольного комплекса в организме протекает из низкомолекулярных предшественников de novo. [c.504]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология