Какие пигменты содержатся в водорослях
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОРОСЛЕЙ
План лекции:
Пигментный состав водорослей
Типы талломов водорослей и их эволюция
Размножение и дифференцировка пола водорослей
Жизненные циклы водорослей и их эволюция
Пигментный состав водорослей
Все пигменты водорослей делятся на 3 группы:
– хлорофиллы
– каротиноиды
– фикобилины (билиопротеины)
Важнейшим пигментом является хлорофилл. Хлорофилл – магниевая соль тетрапирола, магний соединен с 4 пиролами к одному из них присоединяется фитол (С20Н39ОН). Наличие таких сопряженных связей способствует участию хлорофилла в процессе фотосинтеза и поглощать свет различной длины волны. Выделяют 10 структурных форм хлорофилла: хлорофилл a, b, c, d, e, бактериохлорофилл a, b, c, d и протохлорофилл. Хлорофилл a и бактериохлорофилл a преобразуют энергию, все остальные типы хлорофилла участвуют в поглощении и миграции энергии. Хлорофилл поглощает свет в красной области спектра.
Хлорофилл а универсальный пигмент высших растений и водорослей, имеет сине-зеленую окраску. У некоторых водорослей (сине-зеленые) он представляет единственную форму хлорофилла. Поглощает свет в красной области спектра длиной волны 660-664 нм.
Хлорофилл b – дополнительный пигмент высших растений и водорослей, впервые появился у эвгленовых. Поглощает свет длиной волны 645 нм.
Хлорофилл с – дополнительный пигмент бурых и диатомовых водорослей.
Хлрофилл d – дополнительный пигмент красных водорослей. Поглощает свет длиной волны 686 нм.
Каротиноиды – большая группа оранжевых, красных, бурых пигментов, поглощающих коротковолновую часть видимой области спектра (400-550 нм). Каротиноиды представляют собой углеводы соединенные 8 остатками изопрена. По содержанию кислорода каротиноиды делятся на:
– каротины – не содержат кислорода (α-каротин (478 нм), β-каротин (483,5 нм), γ-каротин (485 нм);
– ксантофиллы – содержат кислород в виде гидроксогруппы или эпоксигруппы (лютеин (445 нм), виолаксантин, зеаксантин, неоксантин, фукоксантин).
Имеются закономерности в размещении каротиноидов:
– β-каротин – универсальный каротиноид;
– у водорослей с сочетанием хлорофилла а и с преобладает фукоксантин (бурый ксантофилл);
– у водорослей с сочетание хлорофилла а и b преобладает золотисто-желтый ксантофилл.
Функции каротиноидов:
1. антенная (дополнительные пигменты в процессе поглощения солнечной энергии);
2. защитная (тушители триплетного хлорофилла);
3. фотопротекторная (защита фотосинтетического аппарата от излишка энергии возбуждения при высокой интенсивности света).
Фикобилины – группа пигментов которая имеется не у всех водорослей. По химическому составу они близки к желчным ферментам животным. Фикобилины встречаются в связи с белком. В клетках они содержаться в особых струткрах – фикобилиомах. Фикобилины делятся на 3 группы:
А) фикоэретрин – красный пигмент
Б) фикоцианин – синий пигмент
В) аллофикоцианин – синий пигмент.
Фиколибины поглощают свет желто-зеленой части спектра, далее энергия предается хлорофиллу. Таким образом, присутствие других пигментов увеличивает энергию фотосинтеза.
Разнообразие пигментов имеет большое биологическое значение. Например, красные водоросли живут на большой глубине, куда проникают лучи только синей части спектра, которые они и поглощают. Существует несколько гипотез возникновения многообразия пигментов у водорослей: 1) разнообразие пигментов у водорослей было изначально и в зависимости от пигментного состава водоросли и расселялись; 2) гипотеза Энгельмана – водоросли расселялись и приспосабливались к условиям обитания так и возникло многообразие пигментов (доказательство – переход к фотосинтезу происходит не однократно и независимо от разных эволюционных стволов).
Основные биохимические особенности характерные для разных
отделов водорослей
Отделы водорослей | Пигментный состав | Главное запасное вещество | ||||||||
хлорофилл | каротиноиды | фикобилины | ||||||||
а | b | c | d | каротин | ксантофилл | фукоксантин | фикоэритрин | фикоцианин | ||
Сине-зеленые | + | β | + | + | + | валютин | ||||
Эвгленовые | + | + | Β | + | парамилон | |||||
Зеленые | + | + | Β | + (лютеин, виолаксантин) | крахмал | |||||
Красные | + | + | α, γ | + (лютеин) | + | + | багрянковый крахмал | |||
Пирофитовые | + | + | β | + | + | крахмал | ||||
Золотистые | + | + | β | + | + | хризоламинарин | ||||
Желто-зеленые | + | + | β | + | + | масла, валютин | ||||
Бурые | + | + | β | + (виолаксантин, антероксантин) | + | ламинарин, маннит, жиры | ||||
Диатомовые | + | + | β | + | + | масла, валютин | ||||
Харовые | + | + | β | + (как у зеленых) | крахмал |
Дата добавления: 2015-04-20; просмотров: 25 | Нарушение авторских прав
| 2 | 3 | 4 | 5 |
lektsii.net – Лекции.Нет – 2014-2020 год. (0.014 сек.)
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Источник
05. Цвет пигментов водорослей и фотосинтез. Почему лучи синей части спектра достигают больших глубин, нежели красной?
Из альгологии, раздела ботаники, посвященному всему, что касается водорослей, мы можем узнать, что водоросли разных отделов способны обитать на разных глубинах водоемов. Так, зеленые водоросли встречаются обычно на глубине в несколько метров. Бурые водоросли могут жить на глубинах до 200 метров. Красные водоросли – до 268 метров.
Там же, в книгах и учебниках по альгологии, вы найдете объяснение этим фактам, устанавливающее взаимосвязь между цветом пигментов в составе клеток водорослей и предельной глубиной обитания. Объяснение примерно следующее.
Спектральные компоненты солнечного света пронизывают воду на разную глубину. Красные лучи проникают лишь в верхние слои, а синие – значительно глубже. Для функционирования хлорофилла необходим красный свет. Именно поэтому зеленые водоросли не могут жить на больших глубинах. В составе клеток бурых водорослей присутствует пигмент, позволяющий осуществлять фотосинтез при желто-зеленом свете. И потому порог обитания этого отдела достигает 200 м. Что касается красных водорослей, то пигмент в их составе использует зеленый и синий цвета, что и позволяет им жить глубже всех.
Но соответствует ли данное объяснение действительности? Давайте попробуем разобраться.
В клетках водорослей отдела Зеленых преобладает пигмент хлорофилл. Именно поэтому данный тип водорослей окрашен в различные оттенки зеленого.
В красных водорослях очень много пигмента фикоэритрина, характеризующегося красным цветом. Этот пигмент и придает данному отделу этих растений соответствующий цвет.
В бурых водорослях присутствует пигмент фукоксантин – бурого цвета.
То же самое можно сказать о водорослях других цветов – желто-зеленых, сине-зеленых. В каждом случае цвет определяется каким-то пигментом или их сочетанием.
Теперь о том, что такое пигменты и для чего они нужны клетке.
Пигменты требуются для фотосинтеза. Фотосинтез – это процесс разложения воды и углекислого газа с последующим построением из водорода, углерода и кислорода всевозможных видов органических соединений. Пигменты накапливают солнечную энергию (фотоны солнечного происхождения). Эти фотоны как раз используются для разложения воды и углекислого газа. Сообщение этой энергии – это своего рода точечный нагрев мест соединения элементов в молекулах.
Пигменты накапливают все виды солнечных фотонов, которые достигают Земли и проходят сквозь атмосферу. Ошибкой было бы считать, что пигменты «работают» только с фотонами видимого спектра. Они накапливают также инфракрасные и радио фотоны. Когда световые лучи не заслоняются на своем пути различными плотными и жидкими телами, большее число фотонов в составе этих лучей достигает обогреваемое тело, в данном случае водоросль. Фотоны (энергия) нужны для точечного разогрева. Чем больше глубина водоема, тем меньше энергии достигает, тем больше фотонов поглощается на пути.
Пигменты разного цвета способны задерживать – аккумулировать на себе – разное количество фотонов, приходящих со световыми лучами. И не только приходящих с лучами, но и движущихся диффузно – от атома к атому, от молекулы к молекуле – вниз, под действием притяжения планеты. Фотоны видимого диапазона выступают только в качестве своего рода «маркеров». Эти видимые фотоны указывают нам цвет пигмента. И одновременно сообщают этим особенности Силового Поля этого пигмента. Цвет пигмента нам об этом и «говорит». Т. е. Поле Притяжения преобладает или Поле Отталкивания, и какова величина того или другого. Вот и выходит, в соответствии с этой теорией, что пигменты красного цвета должны иметь наибольшее по величине Поле Притяжения – иначе говоря, наибольшую относительную массу. А все потому, что фотоны красного цвета, как обладающие Полями Отталкивания, сложнее всего удержать в составе элемента – притяжением. Красный цвет вещества как раз нам и указывает на то, что фотоны такого цвета в достаточном количестве накапливаются на поверхности его элементов – не говоря о фотонах всех остальных цветов. Такой способностью – удерживать больше энергии на поверхности – как раз и обладает названный ранее пигмент фикоэритрин.
Что касается пигментов других цветов, то качественно-количественный состав аккумулируемого ими на поверхности солнечного излучения будет несколько иным, нежели у пигментов красного цвета. К примеру, хлорофилл, обладающий зеленой окраской, будет накапливать в своем составе меньше солнечной энергии, чем фикоэритрин. На этот факт нам как раз и указывает его зеленый цвет. Зеленый – комплексный. Он складывается из самых «тяжелых» желтых видимых фотонов и самых «легких» синих. В ходе своего инерционного движения те и другие оказываются в равны условиях. Величина их Силы Инерции равная. И потому они совершенно одинаково подчиняются в ходе своего движения одним и тем же объектам с Полями Притяжения, воздействующим на них своим притяжением. Это означает, что в фотонах синего и желтого цвета, формирующим вкупе зеленый, возникает по отношению к одному и тому же химическому элементу одна и та же по величине Сила Притяжения.
Здесь следует отвлечься и пояснить один важный момент.
Цвет веществ в том виде, в каком он нам знаком по окружающему миру – т. е. как испускание видимых фотонов в ответ на падение (не только видимых фотонов, и не только фотонов, но и других типов элементарных частиц) – явление достаточно уникальное. Оно возможно лишь благодаря тому, что в составе небесного тела, обогреваемого более крупным небесным телом (породившим его), происходит постоянное течение всех этих свободных частиц от периферии к центру. К примеру, наше Солнце испускает частицы. Они достигают атмосферы Земли и движутся вниз – прямыми лучами или диффузно (от элемента к элементу). Диффузно распространяющиеся частицы ученые именуют «электричеством». Все это было сказано для того, чтобы пояснить, почему фотоны разных цветов – синие и желтые обладают одинаковой Силой Инерции. Но Силой Инерции могут обладать лишь движущиеся фотоны. А это означает, что в каждый момент времени по поверхности любого химического элемента в составе освещаемого небесного тела движутся свободные частицы. Они проходят транзитом – от периферии небесного тела к его центру. Т. е. состав поверхностных слоев любого химического элемента постоянно обновляется.
Сказанное совершенно справедливо для фотонов двух других комплексных цветов – фиолетового и оранжевого.
И это еще не все объяснение.
Любой химический элемент устроен точно по образу любого небесного тела. В этом и заключается истинный смысл «планетарной модели атома», а вовсе не в том, что электроны летают по орбитам как планеты вокруг Солнца. Никакие электроны в элементах не летают! Любой химический элемент – это совокупность слоев элементарных частиц – простейших (неделимых) и комплексных. Также как любое небесное тело – это последовательность слоев химических элементов. Т. е. комплексные (нестабильные) элементарные частицы в химических элементах выполняют ту же функцию, что и химические элементы в составе небесных тел. И точно также как в составе небесного тела более тяжелые элементы располагаются ближе к центру, а более легкие – ближе к периферии, Так же и в любом химическом элементе. Ближе к периферии располагаются более тяжелые элементарные частицы. А ближе центру – более тяжелые. Это же правило распространяется на частицы, транзитно проходящие по поверхности элементов. Более тяжелые, чья Сила Инерции меньше, ныряют глубже к центру. А те, что легче и чья Сила Инерции больше, образуют более поверхностные текучие слои. Это означает, что если химический элемент красного цвета, то его верхний слой из фотонов видимого диапазона образован красными фотонами. А под этим слоем располагаются фотоны всех остальных пяти цветов – по нисходящей – оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый.
Если же цвет химического элемента зеленый, то это означает, что верхний слой его видимых фотонов представлен фотонами, дающими зеленый цвет. А вот слоев желтого, оранжевого и красного цветов у него нет или практически нет.
Повторим – более тяжелые химические элементы обладают способностью удерживать более легкие элементарные частицы – красного цвета, например.
Таким образом, не совсем корректно говорить, что для фотосинтеза одних водорослей нужна одна цветовая гамма, а для фотосинтеза других – другая. Точнее сказать, взаимосвязь между цветом пигментов и предельной глубиной обитания прослежена верно. Однако объяснение верно не до конца. Энергия, требующаяся водорослям для фотосинтеза, состоит не только из видимых фотонов. Не следует забывать про ИК и радио фотоны, а также УФ. Все эти виды частиц (фотонов) требуются и используются растениями при фотосинтезе. А вовсе не так – хлорофиллу нужные преимущественно красные видимые фотоны, фукоксантину – желтые и образующие зеленый цвет, а фикоэритрину – синие и зеленые. Вовсе нет.
Ученые совершенно верно установили факт, что световые лучи синего и зеленого цветов способны достигать в большем количественном составе больших глубин, нежели желтые лучи, и тем более – красные. Причина все та же – разная по величине Сила Инерции фотонов.
Среди частиц Физического Плана, как известно, в состоянии покоя только у красных есть Поле Отталкивания. У желтых и синих вне состояния движения – Поле Притяжения. Поэтому инерционное движение только у красных может длиться бесконечно. Желтые и синие с течением времени останавливаются. И чем меньше Сила Инерции, тем быстрее произойдет остановка. Т. е. световой поток желтого цвета тормозится медленнее зеленого, а зеленый – не так быстро, как синего. Однако, как известно, в естественных условиях монохроматического света не бывает. В световом луче смешаны частицы разного качества – разных подуровней Физического Плана и различных цветов. И в таком смешанном световом луче частицы Ян поддерживают инерционное движение частиц Инь. А частицы Инь, соответственно, тормозят Ян. Большой процент частиц какого-то одного качества несомненно сказывается на общей скорости светового потока и на средней величине Силы Инерции.
Фотоны проникают в толщу воды, двигаясь либо диффузно, либо прямолинейно. Диффузное движение – это движение под действием Сил Притяжения химически элементов, в среде которых происходит движение. Т. е. фотоны передаются от элемента к элементу, но при этом общее направление их перемещения остается все тем же – в сторону центра небесного тела. При этом сохраняется инерционный компонент их движения. Однако траектория их движения постоянно контролируется окружающими элементами. Вся совокупность движущихся фотонов (солнечных) образует своего рода газовые атмосферы химических элементов – как у небесных тел – планет. Для того чтобы понять, что представляют из себя химические элементы, вы должны чаще обращаться к книгам по астрономии. Поскольку аналогия между небесными телами и элементами полнейшая. Фотоны скользят в этих «газовых оболочках», постоянно сталкиваясь друг с другом, притягиваясь и отталкиваясь – т. е. ведут себя в точности как газы атмосферы Земли.
Таким образом, фотоны движутся вследствие действия в них двух Сил – Инерции и Притяжения (к центру небесного тела и к элементам, в среде которых они движутся). В каждый момент времени движения любого фотона, чтобы узнать направление и величину суммарной силы, следует пользоваться Правилом Параллелограмма.
Фотоны красного цвета слабо поглощаются средой, в которой движутся. Причина – их Поля Отталкивания в состоянии покоя. Из-за этого у них велика Сила Инерции. Стакиваясь с химическими элементами, они с большей вероятностью отскакивают, нежели притягиваются. Именно поэтому меньшее число красных фотонов проникает в водную толщу по сравнению с фотонами других цветов. Они отражаются.
Фотоны синего цвета, напротив, способны проникать глубже фотонов других цветов. Их Сила Инерции наименьшая. При столкновении с химическими элементами они тормозятся – их Сила Инерции уменьшается. Они тормозятся и притягиваются элементами – поглощаются. Именно это – поглощение вместо отражения – позволяет большему числу синих фотонов проникать вглубь водной толщи.
Сделаем вывод.
В альгологии неверно используется для объяснения зависимости между цветом пигментов и глубиной обитания верно подмеченный факт – разная способность проникать в водную толщу фотонов разного цвета.
Что касается цветов, то вещества, окрашенные в красный, обладают большей массой (притягивают сильнее), нежели вещества, окрашенные в любой другой цвет. Вещества, окрашенные в фиолетовый, обладают наименьшей массой (наименьшим притяжением).
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Похожие главы из других книг:
3-й лунный день: Получайте энергию для больших свершений
В третий лунный день очень интенсивно идет процесс поглощения организмом живой природной энергии. Поэтому в это время хорошо выполнять различные практики для зарядки ею. Энергия необходима для успешного свершения
Призрак в синей майке
Внезапный звонок в дверь заставил всех напрячься. Кто бы это мог быть? На часах — уже за полночь.— Юлик, откроешь?Юль поднялся и неторопливо отправился в прихожую:— Кто там?Из-за входной двери что-то буркнули, а потом мы услышался, как Юлик отпирает
Я чувствую, что страстно хочу отбросить ревность, суждения, жадность, злость, все пороки. И все же я неосознанно цепляюсь за те части моей личности, которые мне нравится удовлетворять, — мою страсть, моего клоуна, моего цыгана, искателя приключений. Почему я так боюсь, что
ГЛУХАЯ ПОРА – ОТ «ГРАДЖА» К «СИНЕЙ КНИГЕ»
«Градж» – второй секретный проект. – Новая установка: покончить с НЛО. – Попытки «психологического объяснения». – Проект «Туинкл»: охота за «зелеными болидами». – Градж-доклад и пресса. – Дональд Кихо: «Наша планета под
Вибрации и лучи
23.04.38 Вы спрашиваете: «Какими вибрациями можно отвратить сильный припадок боли?» Вибрациями, посылаемыми Учителями, которые еще не известны науке. Приведенный в 380-м и 422-м [параграфах] случай[33] относится к моему переживанию. Во сне я видела состояние своего
ЛУЧИ АВАТАРОВ
В проявлениях энергии и воли Великих Учителей в земной жизни есть еще одна тайна. Тот или иной Великий Учитель может не воплощаться на земном плане, но своим духовным воздействием на какого-либо близкого Ему по духу (и кармически связанного с Ним) земного
ПОЛЕТ К СИНЕЙ ЗВЕЗДЕ
В октябре 1989 года, в то время, когда в Сальске, находящемся в трех часах езды от Ростова-на-Дону, творятся, как мы помним, странные вещи, в редакцию ростовской газеты «Комсомолец» заявляется женщина, коренная ростовчанка, и взволнованно признается, что в
О Задачах больших и маленьких, а также о воле, творчестве и любви
А я тем временем буду продолжать рисовать картинку.Над кругом Ум будет висеть круг Задача. Задача – это то, зачем мы проявились именно здесь, на Земле, и именно в это время, в этом окружении, в этом месте. Просто
Загадки больших камней
Анатолий Иванов
Дольмены, менгиры, кромлехи…
Каждый, кто интересуется археологией или просто всем древним и загадочным, обязательно встречался с этими странными терминами. Это названия самых разнообразных древних сооружений из камня,
ВРЕМЯ БОЛЬШИХ ПЕРЕМЕН
Американец Друнвало Мельхиседек изучал физику и искусство в Калифорнийском университете в Беркли, но, по его собственному мнению, самое важное образование он получил позднее, после его окончания.Последние тридцать лет он проходил обучение более
Родители Будды достигают нирваны
Когда Суддхадана состарился и заболел, он послал за сыном, чтобы тот пришел и можно было его увидеть еще раз перед смертью. Благословенный пришел и оставался у постели больного, и Суддхадана, достигнув совершенного просветления, умер на
Ужас Синей Бороды
«Он жил, как чудовище, а умер, как святой; натура его была непостижимой – и в память простых людей, подверженных страхам, благоговеющих перед всем таинственным, он вошел под именем Синей Бороды. Образ этого противоречивого человека, познавшего на своем
Источник