6. Билихромопротеиды.
Сложные белки, у которых глобулиновые белки связаны прочными ковалентными связями с хромофильными группами фикобилинов. Фикобилины относятся к группе желчных пигментов билинов.
Фикобилипротеины делятся на:
Фикоэретрины – белки красного цвета с максимумом поглощения 468 – 560 нм.
Фикоцианины – синеголубые белки с максимумом поглощения 585 – 630 нм.
Аллофикоцианины – синие белки с максимумом поглощения 585 – 650нм.
Все они обладают флюорисценцией, водонерастворимы.
Поглощение света у фикобилинов находится в оранжево-жёлтом и зелёном частях спектра. Это имеет важное значение в связи с оптическими свойствами воды. На глубине 34 м полностью исчезают красные лучи. 170 м – жёлтые, 322 м – зелёные. На глубину более 500 м не проникают синие и фиолетовые лучи. В связи с таким изменением качества состава света обитают преимущественно зелёные водоросли, глубже синезелёные и ещё глубже водоросли с красной окраской.
У водорослей фикобилины это дополнительные пигменты, выполняющие функции светособирающего комплекса. Около 90% энергии света, поглощаемого фикобилинами, передаётся на хлорофилл а.
7. Каротиноиды: химическое строение, свойства; спектры поглощения, функции в фотосинтезе.
Каротиноиды – жирорастворимые пигменты, присутствующие в хлоропластах всех растений. Они входят в состав хромопластов в незеленых частях растений, например, корнеплодов моркови. К каротиноидам относят 3 группы соединений: 1) оранжевые или красные каротины, 2) желтые ксантофиллы, 3) каротиноидные кислоты. Каротины и ксантофиллы состоят из 8 остатков изопрена, которые образуют цепь конъюгированных двойных связей (рис. 5.2). Основные каротиноиды - -каротин, лютеин, виолаксантин и неоксантин.
Рис. 5.2. Структурные формулы каротиноидов и последовательность их превращений (по В. В. Полевому).
Каротины и ксантофиллы растворимы в хлороформе, бензоле, сероуглероде, ацетоне. Каротины хорошо растворяются в эфирах, но плохо в спиртах, а ксантофиллы наоборот. Каротиноиды имеют максимумы поглощения в фиолетово-синей и синей частях спектра света. Они не способны к флуоресценции.
Главные функции каротиноидов: поглощение света в качестве дополнительных пигментов, защита молекул хлорофиллов от необратимого фотоокисления, тушение активных радикалов, участие в фототропизме, так как способствуют определению направления роста побега.
8. Родопсин и пурпурные мембраны.
Длительное время считалось, что без участия хлорофилла фотосинтез невозможен. Способность некоторых голофильных бактерий осуществлять фотосинтез бесхлорофильного типа было открыто в начале 70 гг. Остерхельтом и Стекениусом.Бактериородопсин - белок, ковалентно связан с 20С ритиналем и способный к светозависимому переносу бактерий через мембрану, приводящий в конечном итоге к синтезу АТФ. Фотофосфорелирование обнаруживается у этих бактерий – это единственный пример превращения энергии света в химическую энергию. Бактериородопсин откладывается в виде пурпурной области на ЦМ красного цвета. При выращивании клеток на свету в условиях недостаточного кислорода пурпурные участки составляют до 50% поверхности мембраны.