 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
VII. 1. 3.1. Пигменты фотосинтезирующих бактерий
У фотосинтезирующих организмов обнаружены пигменты, в основе которых лежит тетропиррольная группировка – это флорофиллы и фикобилипротеины, и пигменты, состоящие из длинных полиизопреноидных цепей – каротиноиды.
Цианобактерии содержат хлорофилл а, прохлорофиты – a и b. Наличие этих пигментов обеспечивает поглощение света до 750 нм.
Хлорофиллы бактерий, осуществляющие аноксигенный фотосинтез, называются бактериохлорофиллами. Все пурпурные бактерии содержат хлорофилл а или b (рис. 30; табл.7). Основными хлорофильными пигментами зеленых бактерий являются бактериохлорофиллы c, d, или e, в небольшом количестве а. Необычный бактериохлорофилл g обнаружен у гелиобактерий.
Фикобилипротеины (красные и синие пигменты) имеются только у цианобактерий. Хромофорная группа пигмента (фикобилин) ковалентно связана с водорастворимым белком типа глобулина и представляет собой структуру, состоящую из четырех не замкнутых пиррольных колец (рис. 31). Фикобилипротеины обеспечивают в клетках цианобактерий поглощение света в области 450–700 нм и с высокой эффективностью передают поглощенный свет на хлорофилл.
Каратиноиды (вспомогательные фотосинтетичекие пигменты) представляют собой продукт конденсации остатков изопрена (чаще восьми изопреноидных остатков). У некоторых каротиноидов (алифатических) полиизопреноидная цепь открыта и не содержит циклических группировок. У большинства каротиноидов на одном или обоих концах цепи расположены по ароматическому или b-иононовому кольцу. Каротиониды первого типа относятся к арильным, второго – к алициклическим. Выделяют каротиноды, не содержащие в молекуле кислорода, и кислородсодержащие каротиноиды – ксантофиллы.
Рис. 31. Химическая структура хромофорных групп фикобилипротеинов
римскими цифрами указаны пиррольные кольца
Наиболее разнообразен состав каротиноидных пигментов у пурпурных бактерий. Набор и количество отдельных каротиноидов определяют окраску пурпурных бактерий, суспензии которых имеют пурпурно-фиолетовый, красный, розовый, коричневый, желтые цвета.
Таблица 7
Различия в химическом строении хлорофиллов
| Пигмент | Химическая природа радикалов | Основной максимум поглощения в клетке, нм | ||||||
| R1 | R2 | R3 | R4 | R5 | R6 | R7 | ||
| Хлорофилл а | -СН=СН2 | -СН3 | -С2Н5 | -СН3 | -СО-О-СН3 | фитол (С20Н39ОН) | -Н | 680–685 |
| Хлорофилл b | -СН2=СН2 | -СОН | -С2Н5 | -СН3 | -СО-О-СН3 | фитол (С20Н39ОН) | -Н | 650–660 |
| Бактерио хлорофилл а | -СО-СН3 | -СН3 | -С2Н5 | -СН3 | -СО-О-СН3 | фитол или геранил-гераниол | -Н | 830–890 |
| Бактерио хлорофилл b | -СО-СН3 | -СН3 | =СН-СН3 | -СН3 | -СО-О-СН3 | фитол или геранил-гераниол (С20Н39ОН) | -Н | 1020–1030 |
| Бактерио хлорофилл c | -СНОН-СН3 | -СН3 | -С2Н5 -С3Н7 -С4Н9 | -С2Н5 -СН2 | -Н | фитол, фарнезол и др. | -СН3 | 750–760 |
| Бактерио хлорофилл d | -СНОН-СН3 | -СН3 | -С2Н5 -С3Н7 -С4Н9 | -С2Н5 -СН2 | -Н | фарнезол (С15Н25ОН) | -Н | 720–740 |
| Бактерио хлорофилл e | -СНОН-СН3 | -СОН | -С2Н5 -С3Н7 -С4Н9 | -С2Н5 | -Н | фарнезол (С15Н25ОН) | -СН3 | 710–720 |
| Бактерио хлорофилл g | -СН=СН2 | -СН3 | =СН-СН3 | -СН3 | -СО-О-СН3 | фарнезол (С15Н25ОН) | -Н | 770–790 |
Основные каротиноиды зеленых бактерий – арильные, содержащие один или два ароматических кольца, а также алициклический каротиноид – g-каротин. У цианобактерий и прохлорофит основным каротиноидом является b-каротин (рис. 32).
Каротиноидные пигменты поглощают свет в синем и зеленом участках спектрах (в области длин волн 400–550 нм). Каротиноиды поглощают кванты света в коротковолновой области и передают их на хлорофилл. Также как и хлорофиллы, каротиноиды локализованы в мембранах и связаны с мембранными белками без участия ковалентных связей.
Рис. 32. Структурные формулы некоторых каротиноидов
Поиск по сайту: