2Пигменты растений и их функциональная роль.

Пигменты – вещества, избирательно поглощающие свет в видимой части спектра. Их цвет – это то, что они отражают. Способность поглощать свет происходит из-за чередования двойных и одинарных сопряженных связей.

Существуют 3 класса:

1. Хлорофиллы

2. Каротиноиды

3. Фикобелины

Хлорофилл – сложное органическое вещество, полностью нерастворимо в воде. Химический состав:

Хлорофилл «а» C₅₅H₇₂O₅N₄Mg

Хлорофилл «в» C₅₅H₇₀O₆N₄Mg

В основе хлорофилла лежит порфирин, который состоит из 4 пиррольных колец, соединенных С-Н мостиками. Еще есть 5 кольцо, оно определяет активность. В центре находится магний. Полярная головка – гидрофильная часть поглощает видимый свет, а липофильный хвостик – играет роль якоря для молекулы.

Mg – играет очень важную роль:

1.он изменяет симметрию молекулы хлорофилла, т.о. что молекула находится в одной плоскости.

2. придает способность молекуле соединяться с другими молекулами.

3. необходим для сохранения возбужденного состояния молекулы хлорофилла.

Хлорофилл а – самый важный, а все остальные отличаются по строению.

Каротиноиды – жирорастворимые пигменты желтого, красного, оранжевого цветов, входят в состав хлоропластов и хромопластов. В зеленых листьях их окраска маскируется окраской хлорофилла.

По химическому составу: полимеры углеводорода изопрена, и образуют цепочку из 40 углеродных атомов, с чередованием двойных и одинарных связей. Цепочка заканчивается ионовыми кольцами.

Каротиноиды делятся на каротины и ксантофиллы.

Каротины – не содержат атомов кислорода, α-каротин и β-каротин (С₄₀Н₅₆) имеют оранжевую или красную окраски.

Ксантофиллы – более разнообразны, т.к. содержат атомы кислорода лютеин (С₄₀Н₅₆О₂), виолоксантин (С₄₀Н₅₆О₄). Имеют желтую окраску.

Относительная распространенность хлорофиллов и каротиноидов = 4,5 / 1.

Функции каротиноидов:

1. Обладают фотопротектным эффектом (взаимодействуют с О₂ и хлорофиллом).

2. Участвуют в кислородном обмене (передают энергию солнечного света на хлорофилл а).

3. Защищают хлорофилл от повреждений.

Фикобелины – как вспомогательные фотосинтезирующие ферменты водорослей, в виде хромопротеинов. Общее содержание фикобелинов в водорослях 20 % от сухой массы вещества.

По химическому составу – незамкнутые тетраперролы, с чередующимися

одинарными и двойными связями, с открытыми кольцами. Фикобелины ковалентно связаны с белками фикобелисомами.

В состав которых входят: 85% аминокислоты

5% углеводы

4 – 5 % хромофор.

Гранулы – фикобелисомы, образуют упорядоченный ансамбль, жестко связаны, и чтобы их разрушить, нужен гидролиз в очень жестких условиях.

Делят на: красные фикоэритрины, синие фикоцианиды