3.18: Хлорофіли та каротиноїди

Last updated
Save as PDF

Page ID: 5194

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

хлорофіли

У рослин і зелених водоростях зустрічаються два види хлорофілу: хлорофіл а і хлорофіл б Різниця в їх будові показана на наведеному вище малюнку (червоні диски).

У хлоропласті обидва типи пов'язані з інтегральними мембранними білками в тилакоїдної мембрані. Зверніть увагу на систему чергуються одинарних і подвійних зв'язків (білі смуги), які бігають навколо порфіринового кільця. Хоча я змушений малювати одинарні та подвійні зв'язки у фіксованих положеннях, насправді «зайві» електрони, відповідальні за подвійні зв'язки, не фіксуються між будь-якою певною парою атомів вуглецю, а замість цього вільні мігрувати навколо кільця. Ця властивість дозволяє цим молекулам поглинати світло. Обидва хлорофіли найбільш сильно поглинають світло в червоній і фіолетовій частинам спектра. Зелене світло поглинається погано. Таким чином, коли біле світло світить на хлорофіл містять структури, такі як листя, зелене світло передається і відбивається, а структури виглядають зеленими.

Каротиноїди

Хлоропласти також містять каротиноїди. Це також пігменти з кольорами від червоного до жовтого. Каротиноїди поглинають світло найсильніше в синій частині спектра. Таким чином, вони дозволяють хлоропласту затримувати більшу частку променистої енергії, що падає на нього. Каротиноїди часто є основними пігментами квітів і фруктів. Червоний стиглий помідор і апельсин моркви виробляються їх каротиноїдами. У листі каротиноїди зазвичай маскуються хлорофілами. Восени, коли кількість хлорофілу в листі зменшується, каротиноїди стають видимими і утворюють жовті та червоні осіннє листя.

На малюнку 3.18.2 показана будова бета-каротину, одного з найбільш поширених каротиноїдів. Відзначимо ще раз систему чергуються одинарних і подвійних зв'язків, яка в цій молекулі проходить по вуглеводневому ланцюгу, що з'єднує два бензольних кільця. Як і в хлорофілі, електрони подвійних зв'язків фактично мігрують по ланцюгу, а також роблять цю молекулу ефективним поглиначем світла. Багато тварин використовують бета-каротин в якості попередника синтезу вітаміну А.