Каротиноиды как вспомогательные пигменты

ССК можно выделить в виде комплекса хлорофилл ajb — белок и расщепить его на три компонента хлорофилл — белок. ССК, по-видимому, является единственным комплексом, который содержит хлорофилл Ь, функционирующий как вспомогательный пигмент. В его состав входят в значительных количествах каротиноиды, которые представлены главным образом ксантофиллами [преимущественно лютеином (10.7)]. Роль ССК, тесно связанного с ФС II, заключается в увеличении светособирающей способности ФС II, в частности путем расширения спект- [c.335]

Они являются вспомогательными пигментами, которые имеются у всех фотосинтезирующих организмов. Каротиноиды - это продукт конденсации изопрена. Большинство каротиноидов построено на основе конденсации 8 изопреноидных остатков. [c.189]

Самым важным фотосинтетическим пигментом у всех растений является хлорофилл а (Хл а) в бактериях ему соответствует бактериохлорофилл (БХл). Кроме того, фотосинтезирующий аппарат всех клеток содержит ряд пигментов, обычно называемых дополнительными или вспомогательными. Нам теперь ясно, что функции этих компонентов не менее существенны, чем функция обычного хлорофилла а. У всех зеленых растений, включая водоросли, к такого рода пигментам относится также особая форма хлорофилла а (поглощающая в более коротковолновой области спектра) и хлорофилл Ъ. Ряд других вспомогательных пигментов указан в табл. 37. Среди них особенно важную роль играют каротиноиды и фикобилины (фикоцианин и фикоэритрин). На фиг. 93 показано строение некоторых фотосинтетических пигментов. [c.320]

Фотосинтетический аппарат растений характеризуется особым химическим составом, отличающим его от остальных участков клеток. Главное отличие заключается в ТОМ, что только в хроматофорах и хлоропластах содержатся пигменты, непосредственно участвующие в осуществлении процесса фотосинтеза. Эти пигменты подразделяются на три группы зеленые (порфирины), желтые (каротиноиды) и растительные желчные пигменты — фикобилины, являющиеся вспомогательными пигментами некоторых водорослей. [c.35]

Каротиноиды фотосинтетического аппарата поглощают свет в синей области спектра (фиг. 18). В отличие от хлорофиллов, у них не удалось обнаружить измеримой флуоресценции. Следовательно, энергия поглощенных каротиноидами квантов, казалось бы, может расходоваться лишь двумя путями на осуществление химической работы и рассеивание в виде тепла. Однако было установлено, что каротиноиды, так же как и все другие вспомогательные пигменты, непосредственно в фотохимических реакциях не участвуют, а передают энергию электронного возбуждения на молекулы хлорофилла. [c.144]

Интересен и вопрос о роли вспомогательных пигментов в фотосинтезе. Имеются значительные доказательства правильности той идеи, что эти пигменты, которые состоят из каротиноидов, фикобилинов и хлорофилла Ь, действуют главным образом как дополнительные светопроводы, которые подводят свет к обычному каналу фотосинтеза с помощью хлорофилла а. Эти пигменты захватывают зеленый свет, который плохо поглощается хлорофиллом, и затем передают энергию по экситонному механизму и с помощью резонансного переноса хлорофиллу а. Однако в последние годы были представлены доказательства того, что вспомогательные пигменты также испытывают фотохимическую реакцию, так что в настоящее время этот вопрос никоим образом не может считаться решенным. Более подробная информация по этим вопросам дана в обзоре Френча [97]. [c.132]

Американские ученые Эмерсон и Льюис установили, что-квантовый выход фотосинтеза хлореллы (т. е. количество молекул СОг, которые реагируют на квант поглощенного света при фотосинтезе) начинает падать около 680 нм и достигает нуля около 700 нм, хотя полоса поглощения хлорофилла а кончается лишь около 820 нм. Одиако низкий квантовый выход фотосинтеза в области красного падения можио увеличить и даже довести до нормального уровня одновременным освещением светом более короткой длины волны. Это явление назвали эффектом Эмерсона. Спектр действия данного эффекта параллелен кривой, которая показывает долю поглощения света, приходившуюся в хлорелле на хлорофилл Ь, у диатомовых водорослей— на фукоксантин и хлорофилл с, а у красных и сине-зеленых водорослей — на фикобилины. Очевидно, фотосинтез требует одновременного возбуждения хлорофилла и одного из вспомогательных пигментов. Световая энергия, поглощенная пигментами-спутниками, передается резонансно на хлорофилл а, и эффективность этого переноса определяет также действенность света, поглощенного вспомогательным пигментом, сенсибилизирующим фотосинтез. Таким образом, для эффективного использования световой энергии в фотосинтезе, кроме хлорофилла а, должен активироваться еще и вспомогательный пигмент—хлорофилл Ь, а также фикобилины, каротиноиды. [c.183]

Облучение хлоропластов вызывает легко измеряемую флуоресценцию хлорофилла а, в то время как хлорофилл Ь и другие формы хлорофилла, а также каротиноиды и прочие пигменты совершенно не флуоресцируют. Отсюда следует, что все они служат вспомогательными пиг- [c.43]

К вспомогательным фотосинтетическим пигментам, которые содержат все фотосинтезирующие организмы, относятся каротиноиды, большая группа химических соединений, представляющих собой продукт конденсации остатков изопрена [c.268]

В качестве вспомогательных фотосинтетических пигментов каротиноиды поглощают кванты света в коротковолновой области спектра, которые затем передаются на хлорофилл. У цианобактерий энергия света, поглощенная каротиноидами, поступает в основном [c.270]

Фикобилины — растительные желчные пигменты. Фикобилины, встречающиеся у некоторых водорослей, представляют собой вспомогательные фотосинтетические пигменты, которые подобно каротиноидам могут передавать энергию поглощенных квантов света на хлорофилл, расширяя спектр действия фотосинтеза. В видимой области спектра фикобилины имеют один большой максимум поглощения в области 500—600 нм (фиг. 19). [c.45]

Каротиноидные пигменты поглощают свет в синем и зеленом участках спектра, т. е. в области длин волн 400—550 нм. Эти пигменты, как и хлорофиллы, локализованы в мембранах и связаны с мембранными белками без участия ковалентных связей. По современным представлениям, функции каротиноидов фотосинтезирующих прокариот многообразны. В качестве вспомогательных фотосинтетических пигментов каротиноиды поглощают кванты света в коротковолновой области спектра, которые затем передаются на хлорофилл. У цианобактерий энергия света, поглощенная каротиноидами, поступает в основном в I фотосистему. Эффективность передачи энергии для разных каротиноидов колеблется от 30 до 90%. Для некоторых галофильных бактерий показана способность каротиноида ретиналя в комплексе с белком осуществлять особый бесхлорофилльный тип фотосинтеза. Известно участие каротиноидов в осуществлении реакций фототаксиса, а также в защите клетки от токсических эффектов синглетного кислорода. [c.232]

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]

Детали синтеза углеводов и механизмов фотофосфорилирования лежат за пределами настояш,ей книги. Однако мы остановимся здесь на роли в этих процессах пигментов, поскольку они имеют фундаментальное значение в улавливании и утилизации энергии света. Светособирающая роль хлорофилла в фотосинтезе— вероятно, наиболее яркий пример специфических биологических фотофункций природного пигмента. Функционирование каротиноидов и фикобилинов в качестве вспомогательных пигментов также прямо связано с их светопоглощающими свойствами. Другие окрашенные молекулы, в том числе цитохромы и флавопротеины, участвуют в фотосинтезе как часть электронтранспортных систем способность этих соединений поглощать видимый свет не имеет отношения к их функционированию. Ниже будут освещены вопросы о том, как поглощающие свет пигменты расположены в фотосинтетическом аппара- [c.328]

В тилакоидных мембранах присутствуют вместе с хлорофиллами также и некоторые второстепенные светопоглощающие пегменты их называют вспомогательными. К вспомогательным пигментам относятся различные каротиноиды, окрашенные в желтый, красный или пурпурный цвет. Среди них наиболее важны красный пигмент (3-каротин (рис. 23-9)-изопреноидное соединение, которое служит у животных предшественником витамина А (разд. 10.14), и желтый каротиноид ксантофилл. Каро- [c.691]

Рис. 23-9. р-Каротин, вспомогательный пигмент зеленых листьев. У различных видов растений вспомогательными пигментами служат многие другие каротиноиды. Обратите внимание, что молекула р-каротина, так же как и молекула хлорофилла, содержит много сопряженных двойных связей, которые придают ей способность поглощать свет и передавать эксито-ны. [c.691]

В растениях обнаруживаются также другие вспомогательные пигменты, не относящиеся к хлорофиллам и поглощающие в коротковолновой области спектра. Все фотосинтетические ткани содержат каротиноиды — например р-и а-каротин, лутеин и др. (см. обзор Гудвина [39]). Кроме того, у различных классов бурых водорослей в качестве дополнительных пигментов содержатся значительные количества ксантофиллов —(фукоксантин и перидинин). [c.561]

Каротиноиды — это желтые, оранжевые, красные или коричневые пигменты, сильно поглощающие в сине-фиолетовой области. Они называются вспомогательными пигментами, поскольку поглощенную ими световую энергию они переносят на хлорофилл. В спектре поглощения каротиноидов (рис. 7.9) обнаруживаются три пика в сине-фиолетовой области. Помимо своей функции как вспомогательных пигментов каротиноиды защищают хлорофиллы от избытка света и от окисления кислородом, образующимся в процессе фотосинтеза. Они хорошо замаскированы зелеными хлорофиллами, но становятся видны в листьях до начала листопада, поскольку хлорофиллы разрушаются первыми. Каротиноиды обнаружены в некоторьж цветках и фруктах, у которых яркая окраска привлекает насекомых, птиц и млекопитающих, тем самым обеспечивая успешное опьшение и распространение семян к примеру, красный цвет кожицы у томатов обусловлен наличием в ней каротинов. [c.261]

Хотя в литературе имеются сообщения о слабой флуоресценции каротиноидов, в настоящее время считается, что каротиноиды не флуоресцируют [823, 8651, ло крайней мере квантовый выход их флуоресценции < 10" , а наблюдавшаяся ранее флуоресценция связана с примесями. Время жизни первого возбужденного состояния р-каротина чрезвычайно мало, а недавно Даллингер и др. 12421, используя метод спектроскопии резонансного комбинационного рассеяния, показали, что оно составляет <С1 пс. Поскольку при столь малом времени жизни исключены любые контрапируе-мые диффузией процессы и, кроме того, учитывая роль р-каротина как вспомогательного пигмента фотосинтеза (см. гл. 7), в свето-ссйирающей антенне донор (р-каротин) и акцептор энергии электронного возбуждения должны быть расположены близко друг к другу. [c.126]

Во всех фотосинтезирующих растениях обнаружен хлорофилл а, содержание которого превьщ1ает содержание других пигментов. Он является самым важным пигментом, так как образует реакционные центры, участвующие в световой фазе фотосинтеза. Другие формы хлорофиллов, а также каротиноиды рассматриваются как вспомогательные, или сопутствующие, пигменты. Функция каротиноидов не ограничивается ролью светособирающих пигментов. Оки также защищают ткани от окисления кислородом на свету. [c.531]

Помимо хлорофилла, который является основным видом фотосин-тетических пигментов, в зеленом листе (в так называемых хлоропла-стах, представляющих собой сложные специализированные биологические структуры) содержатся и другие пигменты — каротиноиды и фикобелины, которые обычно называют вспомогательными. Эти пигменты, по современным представлениям, принимают известное участие в фотосинтезе, а также защищают хлорофилл от фотоокисления. Помимо пигментов, основными компонентами хлоропластов, в которых собственно и осуществляется весь процесс фотосинтеза, являются липоидные вещества и белки, которые содержат большое количество ферментов, необходимых для осуществления последующих стадий фотосинтеза, не связанных с воздействием солнечной радиации. [c.215]

Все фотосинтезирующие организмы содержат один или несколько органических пигментов, способных поглощать видимый свет, запуская тем цамым фотохимические реакции фотосинтеза. Из большинства листьев эти пигменты можно экстрагировать спиртом или другими органическими растворителями. Выделить индивидуальные пигменты из спиртового экстракта можно методом хроматографии на колонке с сахарной пудрой. Впервые это сделал русский ботаник М. С. Цвет в 1906 г. В растениях и водорослях встречаются пигменты трех основных классов — хлорофиллы, каротиноиды и фикобилины. Хлорофиллы и каротиноиды нерастворимы в воде, а фикобилины растворимы. Каротиноиды и фикобилины называют вспомогательными, или сопровождающими, пигментами, поскольку энергия квантов света, поглощенных этими пигментами, может передаваться на хлоро-4 илл. В табл. 3.1 приведены характеристики поглощения света этими пигментами. Пигменты фотосинтезирующих бактерий описаны в гл. 7. [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология