Xantofyller
Xantofyller är en grupp syrehaltiga pigment av karotenoidklassen .
Struktur och egenskaper
Enligt sin kemiska struktur är xantofyller, liksom andra karotenoider, isoprenoider som består av 8 isoprenfragment (C 40 ), men till skillnad från karotener innehåller xantofyller hydroxyl- och/eller keto- och/eller epoxigrupper. Xantofyller kännetecknas av två jononringar placerade vid kanterna av molekylen. Den centrala delen av molekylen är ett system av konjugerade bindningar och består av 18 kolatomer (exklusive metylgrupper). Systemet med konjugerade bindningar spelar rollen som en kromoforgrupp . Xantofyller har en gul färg av olika nyanser på grund av det karakteristiska absorptionsspektrumet med tre mer eller mindre uttalade toppar i det violettblå området av spektrat (från 400 till 500 nm). Kristalliseras till gula prismatiska kristaller . I ett extrakt från växtmaterial separeras xantofyller lätt från andra pigment genom att skaka en alkohollösning med bensin . Efter skakning finns xantofyll kvar i det nedre alkohollagret, medan grönt klorofyll och orange karoten går över i bensin. Dessutom används kromatografiska metoder för att separera växtpigment .
Plats och roll i naturen
Xantofyller finns i många prokaryoter , högre växter och djur. Djur kan dock inte syntetisera xantofyller och ta emot dem från växtföda. Xantofyller, tillsammans med andra karotenoider, är ytterligare fotosyntespigment och finns främst i växtblad. De viktigaste xantofyllerna av högre växter: lutein , violoxantin , zeaxantin , neoxantin . Xantofyller är lokaliserade i de inre membranen av kloroplaster och utför en fotoskyddande funktion under arbetet med xantofyllcykeln (violoxantin).
Violoxanthin cykel
Violoxantincykeln utför funktionen att skydda fotosyntesapparaten från överskottsenergi under ökad solinstrålning . Det undviker fotoinhibering genom att kraftigt öka icke-fotokemisk härdning . Cykeln inkluderar enzymatiska omvandlingar mellan violoxantin och zeaxantin (mellanprodukten är antheroxanthin). Violoxantincykeln förekommer i de mindre underenheterna av ljusskördekomplexet i fotosystem II ( proteinerna CP29, CP26, CP23, CP22, etc.). Vid hög ljusintensitet, på grund av det aktiva arbetet med ETC för fotosyntes, uppstår försurning av tylakoidlumen . När pH sjunker till 5,0 aktiveras enzymet deepoxidas, som på den lumenala sidan av membranet utför reduktionen av epoxigrupperna i violoxantin med askorbinsyra som reduktionsmedel . Dubbelreduktion leder till bildandet av zeaxantin, som utför en fotoskyddande funktion. När ljusintensiteten minskar inträffar en omvänd reaktion katalyserad av epoxidas beläget på den stromala sidan av membranet. Införandet av epoxigrupper kräver molekylärt syre och ett reduktionsmedel (NADPH). Som ett resultat bildas violoxantin, som kan fungera som ett ljusskördande pigment.
Litteratur
- Växtfysiologi / ed. I. P. Ermakova. - M .: "Akademin", 2007. - 640 sid. — ISBN 978-5-7695-36-88-5 .
- Fotosyntes. Fysiologisk-ekologiska och biokemiska aspekter / A.T. Mokronosov, V.F. Gavrilenko, T.V. Zhigalova; ed. I. P. Ermakova. - M .: "Akademin", 2006. - 448 sid. — ISBN 5-7695-2757-9
- Biokemi av växter / G.-V. Heldt; per. från engelska. — M. : BINOM. Kunskapslaboratoriet, 2011. - 471 sid. — ISBN 978-5-94774-795-9
 Ordböcker och uppslagsverk | |
|---|---|
| I bibliografiska kataloger |