16. Пигментные системы фотосинтезирующих организмов.

Пигменты – в-ва, избирательно поглощ свет в видимой части спектра. Пигменты наход чаще в структурных образ клетки. В раст встреч пигменты 3х основных классов - хлорофиллы, каротиноиды, фикобилины.

Хлорофиллы - основные пигменты, тк прин участие в процессе фотосинтеза. Каротиноиды и фикобилины - вспомогат пигменты в силу того, что энергия квантов света, поглощ этими пигментами, обычно передается на хлорофилл а.

Физиолог роль хлорофилла: 1)избирательно погл энергию (Е) света; 2) запасать ее в виде Е электронного возбуждения; 3) фотохим преобразов Е возбужд сост в химич. Энергию 1-ных фотовосстан и фотоокисленных соед.

Каротиноиды - желтые или оранжевые пигменты, найденные во всех фотосинтез клетках. 1) Поглощ света в кач-ве дополн пигментов; 2) Защита молекул хлорофилла от необратимого фотоокисления; 3) Тушение активных радикалов; 4) Участвтв в фототропизме, т.к. Спос направлению роста побега.

Фикобилины – красные и синие пигменты, содерж у цианобактерий и некот водорослей. 1)Максимумы поглощ света наход между 2 максимумами поглощ у хлорофилла: в оранжевой, желтой и зеленой частях спектр; 2) Фикобилины вып у водорослей ф-ции светособирающего комплекса; 3) У раст им фикобилин-фитохром, он не уч в фотосинтезе, но явл фоторецептором красного света и вып регуляторную ф-цию в клетках раст.

17. Хлорофиллы, их строение, химические и физические свойства. Функции хлорофиллов.

Хлорофиллы - основные пигменты, т.к прин. Непосредственное участие в процессе фотосинтеза.

(функции) Физиолог. Роль хлороф: 1) избирательно погл энергию света; 2) запасать ее в виде энергии электр возбуждения; 3) фотохим преобраз энергию возбужденного сост в химич. Энергию первичных фотовосстан и фотоокисленных соедин.

Физ. Св-ва: 1) не раств в воде; 2) взаимод с солями, к-тами, щелочами.

Хим. Св-ва: 1. Хлорофилл А - сложный эфир дикарбоновой к-ты-хлорофилина, в 1 карбоксиле кот вместо Н остаток метанола, а в другом-фитола. В основе лежит парфирин, кот сост из 4 пирольных колец, соед метиловыми мостиками. В центре парфиринового ядра атом Mg соед с N. Также входит циклопентановое кольцо, кот соед кетогруппу и участв в окислении воды C66H62O5N4Mg. Сине-зеленый. 2. Хлорофилл Б –ко 2 пиррольному кольцу вместо метильной присоед альдегидная группа. C66H70O4N4Mg. Желто-зеленый. Двойные связи. Парфириновое ядро гидрофильно, фитольный хвост-гидрофобно. Ядро погл свет благодаря конвингированным связям, а фитольный хвост удерж молекулу хлорофилла в опред части мембраны.

Роль Mg в поглощ света хлорофиллом: 1) Меняет симметрию молекулы хлорофилла таким образом, что все сопряженные связи наход в 1 плоскости. 2) Придает молекуле хлороф способн соедин с др молекулами этого же пигмента. 3) Необх для сохр возбужденного сост молекулы пигмента.

18. Биосинтез хлорофилла.

Синтез хлорофилла: 1) Темновая фаза-синтез протохлорофиллида. 2) Световая фаза - протохлорофиллид присоед 2 атома Н и обр. Хлорофиллид. 3) Темновая фаза – к хлорофиллиду присоед фитол и с помощью хлорофиллазы обр хлорофилл.

Биосинтез: 1 СТАДИЯ: супцинил-коа из лимонного цикла и глицин под д-вием АЛК-синтазы (аминолевулиновоя к-та) превр в АЛК (аминолевулиновоя к-та). Для микроорг и животных. 1 стадия для хлоропластов: исходные продукты из цикла Кресса (глутаминовая к-та→2-гидроксиглутаровая к-та→4,5-диоксивалериановая к-та→аланин) . 2 СТАДИЯ: 2 молекулы АЛК в присутствии АЛК-дегидротазы превр в порфобилиноген. 3 СТАДИЯ:4 молекулы порфобилиногена превр в уропорфириноген-1,а затем в уропириноген-3. 4 СТАДИЯ: от молекулы уропириногена с участием уропириногенкарбоксилазы отщепляется 4СО2. Обр капрофириноген. 5 СТАДИЯ: капрофириноген за счет окислительного декарбоксилирования в 2 и 4 положениях превр в протопарфириноген-9 . 6 СТАДИЯ: из протопарфириногена-9 в результате дегидрирования отщепл 6 ионов водорода и обр. Протопарфирин. 7СТАДИЯ: в связь NH-H ион Mg и обр. Магнийпротопарфирин-9. 8 СТАДИЯ: в результате этерификации метиловым спиртом магнийпротопарфирин-9 превр в монометиловый эфир магнийпротопарфирина. 9 СТАДИЯ: в результате этерификации карбоксильной группы монометилового эфира магнийпротопарфирина метанолом обр. Протохлорофиллид. Замыкается фурановое кольцо. 10 СТАДИЯ: под возд света происх. Восстан в 4 кольце протохлорофиллида, обр. Хлорофиллид. 11 СТАДИЯ: происх в липидной фазе хлоропластов под д-вием хлорофиллазы. Фитол присоед. К хлорофиллиду и обр. Хлорофилл. Синтез хлорофилла зав света, темпер. (26-30) , сод воды, минеральн. Пит.