Cтраница 4
Из всех химических соединений, встречающихся в растениях, очевидно, единственным, необходимость которого для фотосинтеза ясна, является зеленый пигмент хлорофилла. Ингенхуз в 1779 г. установил, что лишь зеленые части растений улучшают воздух на свету. В тех случаях, когда красные, бурые или синие клетки обнаруживали способность к фотосинтезу, всегда удавалось доказать, что и они содержат хлорофилл, хотя он маскировался каро-тиноидами или антоцианинами. [46]
![]() |
Аскодесмис ( Ascodesmis.| Сферосома ( Sphaerosoma. Разрез апотеция. [47] |
Это самое обширное и разнообразное по морфологии и экологии семейство в порядке пецицевых. Его представители образуют типичные дисковидные или чашевидные апотеции, чаще сидячие, различных размеров - от нескольких миллиметров до 10 см в диаметре. Часто они имеют яркую окраску, обычно красно-оранжевых тонов, обусловленную присутствием пигментов из группы каротиноидов. У других представителей этого семейства каро-тиноиды отсутствуют и апотеции имеют желтоватую или коричневую окраску. [48]
![]() |
Сравнение спектра действия фотосинтеза со спектром поглощения фотосинтетических пигментов. [49] |
Каротиноиды - это желтые, оранжевые, красные или коричневые пигменты, сильно поглощающие в сине-фиолетовой области. Они называются вспомогательными пигментами, поскольку поглощенную ими световую энергию они переносят на хлорофилл. В спектре поглощения ка-ротиноидов ( рис. 7.9) обнаруживаются три пика в сине-фиолетовой области. Помимо своей функции как вспомогательных пигментов каро-тиноиды защищают хлорофиллы от избытка света и от окисления кислородом, образующимся в процессе фотосинтеза. Они хорошо замаскированы зелеными хлорофиллами, но становятся видны в листьях до начала листопада, поскольку хлорофиллы разрушаются первыми. Каротиноиды обнаружены в некоторых цветках и фруктах, у которых яркая окраска привлекает насекомых, птиц и млекопитающих, тем самым обеспечивая успешное опыление и распространение семян; к примеру, красный цвет кожицы у томатов обусловлен наличием в ней каротинов. [50]
Незрелые плоды имеют обычно зеленую окраску и содержат функционирующие хлоропласты. Во многих случаях, когда плоды созревают, хлоропласты превращаются в нефото-синтезирующие хромопласты. По мере потери хлоропластами фотосинтетической активности разрушается и хлорофилл. Иногда разрушаются и хлоропластные каротиноиды, но часто вместо них образуется гораздо большее количество других каро-тиноидов, которые и придают окраску зрелым плодам. [51]
Желто-оранжевые каротиноидные пигменты рассматривают как производные тетратерпенов. Окраска каротиноидов обусловлена наличием в молекуле длинного ряда сопряженных двойных связей. Каротиноиды, представляющие собой углеводороды, называют каротинами, а их кислородсодержащие производные - ксантофиллами. Каротиноиды липофильны - растворимы в жирах ( маслах), в ди-этиловом эфире. Растворимость в других растворителях определяется строением каро-тиноида. [52]
Производные каротиноидов, содержащие 20 атомов углерода в молекуле, играют важную роль в животном организме как витамины А. В настоящее время известно, что все светочувствительные пигменты, участвующие в процессе зрения животного организма, образуются путем соединения альдегидов витамина А, так называемых ретиненов, с протеинами. Способность каротиноида взаимодействовать с протеинами зависит от его формы; изменение в форме может изменить или устранить взаимодействие, причем как само взаимодействие, так и его прекращение направляется светом. Молекулы каротиноидов в отличие от других пигментов могут изменять свою форму путем перемены геометрической конфигурации своих двойных связей. Эти изменения прямо индуцируются действием поглощенного света, что приводит к образованию и выцветанию зрительных пигментов. Вполне возможно, что каро-тиноиды участвуют во всех типах светочувствительности живого мира. Примером является процесс зрения. [53]
Выбор адсорбента до настоящего времени частично производится опытным путем. В то же время накапливается все больше данных о пригодности тех или иных адсорбентов для раз-деления веществ с определенным химическим строением, приводится несколько примеров применения специфических адсорбентов. В каждом отдельном случае выбирают такой адсорбент, который обладает наибольшей избирательностью по отношению к отдельным компонентам смеси, подлежащей разделению. Выбор адсорбента частично зависит от характера применяемых растворителей. Для анализа веществ с полярными группами в молекуле могут применяться окись алюминия и окислы других металлов. Для разделения кароти-ноидов обычно используются окись алюминия, гидрат окиси кальция, углекислый цинк и углекислый кальций, адсорбирующая способность которых уменьшается в приведенной последовательности. Стрейн исследовал последовательность адсорбции некоторых каро-тиноидов на колонках из сахара, целита и окиси магния. [54]