Каротиноїди
Каротиноїди — природні органічні пігменти, що виробляються бактеріями, грибами, водоростями і рослинами. Тепер ідентифіковано близько 600 каротиноїдів, що діляться на два класи: ксантофіли та каротини. Вони мають переважно жовтий, помаранчевий або червоний колір, за своєю будовою це циклічні або ациклічні ізопреноїди.
Властивості
Каротиноїди легко розчиняються в багатьох органічних розчинниках: сірководні, дихлоретані, хлороформі, ізопропанолі, бензолі і киплячому петролейному ефірі, в гексані (при 0°С).[1]
Фізіологічний ефект
Як допоміжні пігменти фотосинтетичного апарату каротиноїди забезпечують поглинання квантів двома піками в синьо-фіолетовий та синій областях спектра (420…490 нм) і деякою мірою в зеленій (490…550 нм). Максимуми поглинання залежать від замісників біля вуглецевого скелета, типу розчинника та кількості подвійних зв'язків. У діапазоні від 400 до 550 нм вони, як правило, мають дві-три смуги поглинання.
Каротиноїди розширюють спектр дії фотосинтезу, забезпечуючи, поглинання від 10 до 20 % енергії сонячних квантів, причому близько 50 % енергії поглинається в короткохвильовій області — зоні високих енергій. Ці пігменти виконують функцію світлопоглинання, передаючи енергію свого електронно-збудженого стану хлорофілу. Зворотний процес передачі неможливий. Каротиноїди, на відміну від хлорофілів, не здатні до флуоресценції.
Такі каротиноїди, як віолаксантин, неоксантин, зеаксантин та інші, поглинаючи світло в короткохвильовій високоенергетичній частині спектра, виконують захисну функцію, як хімічні буфери в реакціях фотосинтезу. Можливий механізм захисту полягає в тому, що каротиноїди здатні реагувати зі збудженою молекулою хлорофілу, забираючи від нього енергію, чим запобігають його фотоокисненню. Енергія фотозбудженої молекули хлорофілу переходить до каротиноїду, хлорофіл набуває нормального енергетичного стану, а енергія виділяється у вигляді тепла. Завдяки цьому каротиноїди оберігають хлорофіл та інші біологічно активні сполуки від фотоокиснення.
Каротиноїдам належить ще одна специфічна функція в регулюванні фотосинтетичного апарату рослинного організму. Річ у тім, що хлоропласти переміщуються в клітині під впливом синіх променів, які знову ж таки поглинаються каротиноїдами.
Фізіологічна функція каротиноїдів не обмежується їхньою участю в передачі енергії на молекули хлорофілів. Каротиноїди — переносники активного кисню, вони беруть участь в окисно-відновних реакціях завдяки наявності значної кількості подвійних зв'язків. їм належить певна функція у статевому процесі рослин, а саме: вони зумовлюють забарвлення пелюсток квітів, плодів, коренеплодів. Залишається мало з'ясованою їхня функція в кисневому обміні, участь у формуванні фотоперіодичної реакції, в ростових процесах, зокрема під час проростання насіння, в проявах фототаксису та фототропізму.
Примітки
- Питание и обмен веществ. Сборник научных статей. Выпуск 3. — Litres, 2014 ISBN 5457648559, 9785457648555