Пигменты растений • • Хлорофиллы Фикобилины Каротиноиды Антоцианы Фотосинтез
Химизм хлорофиллов COOН • С 32 H 30 ON 4 Mg CH 3 OH + COOН Хлорофиллиновая кислота C 20 H 39 OH фитол COOCH 3 • С 32 H 30 ON 4 Mg Хлорофилл а COOC 20 H 39 COOCH 3 • С 32 H 28 O 2 N 4 Mg Хлорофилл b COOC 20 H 39 (-СН 3 -С=О) Н
Структурно-функциональные особенности хлорофилла а 1. 18 -электронная система сопряженных связей (хромофорная группа – поглощение синего света; окислительновосстановительные свойства) 2. Магний (хромофорная группа – поглощение красного света; структурный центр – выравнивание электронной плотности πсистемы; ориентирование молекулы в мембране – агрегация хлорофиллов) 3. V циклопентановое кольцо (гидрофильный центр, агрегация хлорофиллов) 4. Фитол (гидрофобная часть, заякоривание хлорофилла в мембране)
Хлорофиллы – пигменты светосборщики Максимумы поглощения раствора хлорофиллов в ацетоне Хл а - 450 нм; 680 нм Хл b - 480 нм; 650 нм Возбуждение хлорофилла: Хл + ħν = Хл* Миграция энергии: Хл 1* + Хл 2 = Хл 1 + Хл 2*
Хлорофилл а – пигмент-ловушка (преобразование энергии света) Хл* Хл+˙ + ē* (ФЭТЦ) Хл+˙ + ē Хл
Эмпирическая формула каротиноидов С 40 Н 56 Ох Каротины – бескислородные Ксантофиллы – кислородсодержащие.
β - каротин Полиизопреновая цепь изопрен
Функции каротиноидов 1. Пигменты-светосборщики
Перенос энергии на хлорофилл • Кар + ħν = Кар* • Кар* + Хл = Кар + Хл* • Эффективность переноса энергии - около 60% • Важнейший светосборщик виолаксантин
Функции каротиноидов. 2. Защитная. 1 S и 3 S — возбужденные состояния хлорофилла R∙ — радикальные соединения β – каротин, зеаксантин β–Кар* = β–Кар + тепло
день Цикл Сапожникова ночь
Схема синтеза полиизопреновых соединений в растительной клетке
Фикобилины
Спектр поглощения пигментов фотосинтеза
Хроматическая адаптация водорослей 5 -10 м 30 -40 м 70 -80 м Зеленые водоросли Сине-зеленые бактерии Красные и бурые водоросли
Фотофизический этап. Светособирающий комплекс.
Схема возбужденных состояний хлорофилла нециклический поток электронов 10 -10 – 10 -12 с циклический поток электронов 2 Н 2 О = 4 ē + 4 Н + + О 2 10 -3 – 10 -4 с фосфоресценция флуоресценция тепло 10 -7 – 10 -8 с
Фотоокисление воды • Водоокисляющий комплекс: • белки 33 к. Да, 23 к. ДА, 17 к. Да. • Mn 2+ - Mn 7+ «депо электронов» • 4 вспышки света 2 Н 2 О = 4 ē + 4 Н + + О 2
Скачать презентацию Пигменты растений Хлорофиллы Фикобилины Каротиноиды Антоцианы
возбужд хлорофилл, фотоокисление воды.ppt