Пигменты хлоропластов и их свойства

Фотосинтетические пигменты делятся на 2 группы:

Хлорофиллы и каротиноиды

1).Хлорофиллы – (хлоро-зеленый, фил-лист) – представляют из себя органическое соединение состоящее из порфиринового ядра к которому эфирными связями присоединены остатки 2-х спиртов – фитола и метилового. Порфириновое ядро, в свою очередь, состоит из 4х пирольных колец, каждое из которых содержит по одному атому азота. В центре ядра находится атом магния. Длинный хвост гидрофобен, т.е. растворим в липидах, и таким образом удерживает молекулу мембране тилакоида. Ядро гидрофильно и имеет на внешней поверхности мембраны, обращенной к строме. Плоскость головки расположена параллельно плоскости мембраны для лучшего поглощения света. Хлорофиллы поглощают красный и сине-фиолетовый цвет.

В порфириновом ядре вокруг атома Мg располагается система коньюгированных связей (когда чередуются одинарная и двойная связь). Именно это придает молекуле хлорофилла фотохимическую активность. Здесь поглощенный квант света трансформируется в энергию возбужденного электрона вызывая его эмиссию (выпуск). Электрон с запасом энергии легко передается с хлорофилла на вещества – акцепторы. При этом хлорофилл окисляется, а акцептор восстанавливается. Если энергия не передается, то электрон возвращается в исходное состояние, при этом часть энергии теряется (сдвиг Стокса), а часть испускается в виде флуоресценции. Сейчас известно 4 типа хлорофиллов а, в, с, d, которые встречаются у высших и низших растений.

Фотосинтетические пигменты делятся на главные и вспомогательные. Существует 2 главных пигмента – это формы хлорофилла, а их обозначают Р₆₉₀и Р₇₀₀

Р – пигмент 690-700 – максимальная длина волны света который он может поглотить.

К вспомогательным пигментам относятся другие формы хлорофилла и каротиноиды.

2). Каротиноиды – желтые, оранжевые, красные или коричневые пигменты. Как и хлорофилл имеют систему сопряженных одинарных и двойных связей и могут избирательно поглощать свет в сине-фиолетовой области. Каротиноиды в большинстве случаев обладают четко выраженным гидрофобными свойствами и также находятся на мембранах тилакоидов. Каротиноиды предохраняют молекулы хлорофилла от разрушения на ярком свету, также могут передавать на молекулу хлорофилла энергию поглощенных квантов (особенно в пасмурную погоду, когда увеличивается доля снижения лучей). Среди каратиноидов хорошо известен В-каротин (оранжевый пигмент) имеющийся у всех растений и ксантофиллы – разнообразные пигменты желтого цвета.