В каких органоидах содержится хлорофилл и каротиноиды
Пигменты фотосинтеза. Хлорофиллы. Каротиноиды.Пигменты фотосинтеза у высших растений подразделяются на два класса: хлорофиллы и кароти-ноиды. Основное назначение пигментов — поглощать световую энергию, превращая ее затем в химическую энергию. Пигменты располагаются на мембранах хлоропластов (тилакоидах), а хлоропласты в клетке обычно ориентируются таким образом, чтобы мембраны находились под прямым углом к источнику света (для максимального поглощения света). ХлорофиллыХлорофиллы поглощают в основном красный и сине-фиолетовый свет, зеленый свет ими отражается, что и придает растениям специфическую зеленую окраску, если она не маскируется другими пигментами. На рисунке приведены спектры поглощения хлорофиллов а и h в сравнении с каротиноидами.
В состав молекулы хлорофилла входит плоская голова, поглощающая свет, в центре которой расположен атом магния. Этим можно объяснить, почему растения нуждаются в магнии и почему дефицит магния приводит к уменьшению образования хлорофилла и пожелтению листьев растения. Молекула хлорофилла включаете себя еще и длинный гидрофобный (отталкивающий воду) углеводородный хвост. Внутренние мембраны также гидрофобны, поэтому хвосты «забрасываются» внутрь тилаковдных мембран и служат своеобразным якорем. Гидрофильные головы располагаются в плоскости мембранных поверхностей подобно солнечным батареям. У различных хлорофиллов к головам прикреплены различные боковые цепи, что приводит к изменению их спектров поглощения, увеличивая диапазон длин волн поглощаемого света. Хлорофилл а — наиболее часто встречающийся пигмент фотосинтеза. Он существует в нескольких формах, в зависимости от расположения в мембране. Каждая форма едва отличается по положению пика адсорбции в красной области; например, значения максимума могут составлять 670, 680, 690 или 700 нм.
КаротиноидыКаротиноиды — 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 каротиноидов обнаруживаются три пика в сине-фиолетовой области. Помимо своей функции как вспомогательных пигментов каротиноиды 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. Каротиноиды бывают двух типов: каротины и ксантофиллы. Самым распространенным и важным среди каротинов является (J-каротин, который знаком нам как оранжевый пигмент моркови. У позвоночных животных в процессе пищеварения этот пигмент расщепляется на две молекулы витамина А. – Также рекомендуем “Спектры поглощения и спектры действия. Возбуждение хлорофилла светом.” Оглавление темы “Фотосинтез.”: |
Источник
Основное различие между хлорофиллом и каротиноидами, что хлорофилл представляет собой семейство зеленых цветных пигментов , прежде всего , используемые для фотосинтеза в фотосинтезирующих организмах в то время как каротиноиды группы желтого до красных цветных пигментов, включая каротины и ксантофиллы, которые являются вспомогательными пигментами.
Пигмент представляет собой красочное химическое соединение, которое отражает определенную длину волны видимого света. Он отвечает за придание характерных цветов многим объектам, включая цветы, краски, фрукты, листья, кораллы и т.д. Специальный пигмент поглощает определенную длину волны видимого света и отражает другую длину волны, которая видна нашему невооруженному глазу. У фотосинтезирующих организмов пигменты зеленого цвета, называемые хлорофиллами, играют главную роль в процессе фотосинтеза. Другая группа пигментов, называемая каротиноидами, также способна поглощать свет, но они не могут напрямую участвовать в пути фотосинтеза. Это желтые, оранжевые и красные цветные пигменты.
Содержание
- Обзор и основные отличия
- Что такое хлорофилл
- Что такое каротиноиды
- Сходство между хлорофиллом и каротиноидами
- Сравнение между собой — хлорофилл против каротиноидов
- Резюме
Что такое хлорофилл?
Хлорофилл — это группа пигментов зеленого цвета, присутствующих в растениях и других фотосинтезирующих организмах. На самом деле, хлорофиллы являются основными пигментами фотосинтезирующих организмов, включая растения и водоросли. Эти пигменты способны захватывать энергию света от солнечного света и производить углеводы. Как правило, в этом семействе есть несколько типов хлорофилловых пигментов, таких как хлорофилл a, b, c и d.
Среди нескольких типов хлорофилловых пигментов хлорофилл А и В являются наиболее распространенными пигментами, которые в основном участвуют в фотосинтезе. Хлорофиллы поглощают волны электромагнитного излучения желтого и синего цвета и отражают зеленый цвет. Следовательно, они видны нам в отражающем зеленом цвете.
ХлорофиллыСтруктурно молекула хлорофилла содержит порфириновое кольцо, состоящее из молекул углерода, водорода, азота и кислорода, окружающих центральный ион металла; магний.
Что такое каротиноиды?
Желтый, оранжевый и красный цвета, которые мы видим повсюду, происходят из-за пигментов, называемых каротиноидами. Это химические соединения, которые отражают эти цвета. Кроме того, есть два основных типа каротиноидов; а именно, они являются каротинами и ксантофиллами. Каротины — это пигменты оранжевого или желтого цвета, а ксантофиллы — пигменты желтого цвета. Типичный цвет моркови обусловлен содержащимися в ней бета-каротинами. С другой стороны, типичный цвет томата обусловлен ликопином, который является другим каротиноидным пигментом.
Каротиноиды
Конструктивно каротиноиды содержат два маленьких шести углеродных кольца и длинную углеродную цепь. Поэтому они не растворимы в воде. Вместо этого они растворимы в жире. Кроме того, в фотосинтезирующих организмах каротиноиды играют роль дополнительных пигментов. Хотя каротиноиды не могут напрямую переносить поглощенный свет в пути фотосинтеза, они могут передавать свой свет хлорофиллам и способствовать фотосинтезу. Следовательно, они присутствуют в хлоропластах и даже в цианобактериях, а также.
Каковы сходства между хлорофиллом и каротиноидами?
- Хлорофиллы и каротиноиды являются пигментами.
- Это растительные пигменты.
- Они также присутствуют в хлоропластах.
- Кроме того, они также присутствуют в цианобактерии.
- Кроме того, оба типа пигментов могут поглощать свет.
- Кроме того, оба могут поглощать определенные длины волн света и отражать определенные другие длины волн, которые видимы для нас.
В чем разница между хлорофиллом и каротиноидами?
Хлорофиллы — это растительные пигменты зеленого цвета, а каротиноиды — от растительных пигментов желтого до красного цвета. Следовательно, в этом ключевое отличие хлорофилла от каротиноидов. Кроме того, есть несколько типов хлорофиллов; хлорофилл а, б, в и г пока есть только два типа каротиноидов. Это каротины и ксантофиллы. Следовательно, это еще одно различие между хлорофиллом и каротиноидами.
Более того, оба типа пигментов могут поглощать свет. Но, в отличие от каротиноидов, только хлорофиллы могут напрямую передавать свет на путь фотосинтеза. Кроме того, существует также структурное различие между хлорофиллом и каротиноидами. Хлорофиллы содержат порфириновые кольца в своей структуре, в то время как каротиноиды содержат два маленьких шести углеродных кольца и длинную углеродную цепь.
Резюме — Хлорофилл против каротиноидов
Хлорофиллы и каротиноиды — это два типа растительных пигментов. Основное различие между хлорофиллом и каротиноидами заключается в отражающих цветах. Хлорофиллы отражают длину волны зеленого цвета; следовательно, видимый зеленым цветом, в то время как каротиноиды отражают длины волн от желтого до красного цвета; следовательно, видимый в желтом, оранжевом и красном цветах. Кроме того, хлорофиллы являются первичными фотосинтетическими пигментами, которые непосредственно участвуют в фотосинтезе, в то время как каротиноиды являются дополнительными пигментами, которые переносят поглощенный свет на хлорофиллы из-за невозможности передачи непосредственно на путь фотосинтеза. Существует несколько типов хлорофиллов, а именно хлорофилл a, b, c и d, в то время как есть два основных типа каротиноидов, а именно каротины и ксантофиллы. Таким образом, это суммирует разницу между хлорофиллом и каротиноидами.
Источник
Каротиноиды представляют собой группу красителей, обычно встречающихся в растительных продуктах, особенно тех, которые имеют желтый, оранжевый или красный цвет. Они обладают антиоксидантным эффектом, поэтому играют очень важную роль в организме. В каких продуктах вы можете найти больше всего каротиноидов и почему они так важны для нашего здоровья?
Какую диету составляют каротиноиды?
В связи с тем, что каротиноиды придают пище желтый, оранжевый и красный цвета, нетрудно догадаться, в каких растительных продуктах содержатся эти красители. Самые популярные источники различных типов каротиноидов:
– помидоры,
– морковь,
– тыква,
– перец,
– апельсины,
– персики,
– вишня,
– красный грейпфрут,
– кукуруза,
– арбуз,
– облепиха,
– сладкий картофель,
– абрикосы,
– манго.
Кроме того, каротиноиды можно найти в овощах с зелеными листьями, особенно с темно-зелеными листьями, например, петрушка, шпинат, капуста или брокколи. Антиоксиданты этого типа есть и в белой капусте, а их небольшие количества можно найти в молочных продуктах, особенно молоке и в яичных желтках. Кроме того, яйца влияют на всасывание каротиноидов из других пищевых продуктов. По этой причине стоит добавлять в салаты вареное яйцо. Каротиноиды не теряют своих полезных свойств при термообработке. Кроме того, некоторые готовые продукты, такие как помидоры, содержат больше каротиноидов, чем их сырые аналоги.
Если по каким-либо причинам невозможно обеспечить нужное количество каротиноидов в ежедневно потребляемых продуктах, вам следует рассмотреть возможность добавления этих ингредиентов. В аптеках есть добавки, содержащие отдельные виды каротиноидов, а также состав из нескольких видов антиоксидантов и других ингредиентов. Стоит помнить, что перед включением любых добавок проконсультируйтесь с врачом (у некоторых препаратов могут быть вредные реакции с принимаемыми препаратами).
Каротиноиды – свойства.
Каротиноиды – это пигменты, которые встречаются во фруктах и цветах. Они дают цвет от желтого, через оранжевый к красному. Каротиноиды, которые значительно влияют на наше здоровье, включают в себя:
– каротин,
– лютеин,
– ликопин,
– криптоксантин,
– зеаксантин.
Из этих соединений при соответствующих условиях организм вырабатывает витамин А.
Каротиноиды оказывают большое влияние на здоровье человека и необходимы для правильного функционирования многих органов и систем. Какой эффект имеют каротиноиды?
Они влияют на здоровый внешний вид кожи: бета-каротин хранится в коже, что придает ей здоровый цвет и выглядит красиво загорелым. Кроме того, бета-каротин нейтрализует действие свободных радикалов и защищает кожу от негативного воздействия солнечных лучей. Более того, антиоксиданты этого типа предотвращают шелушение эпидермиса, оказывают положительное влияние на рост эпителия, а также ускоряют заживление ран и другие повреждения кожи. Благодаря защитному эффекту и положительному воздействию на кожу, каротиноиды легко используются в косметике в качестве компонента кремов для бронзирования и улучшения тонуса кожи.
Они необходимы для здоровья глаз: лютеин в сочетании с бета-каротином чрезвычайно важен для правильного функционирования глаз. Эти компоненты связывают свободные радикалы и фильтруют излучение, попадающее в глаза, защищая фоторецепторы от высокоэнергетического синего света, который может привести к дегенерации желтого пятна.
Профилактика заболеваний системы кровообращения. Антиоксиданты, особенно каротиноиды, снижают уровень вредного холестерина и предотвращают накопление холестериновых отложений в кровеносных сосудах и, таким образом, снижают риск атеросклероза и сердечных заболеваний, а также даже инсульта и сердечного приступа.
Они противодействуют развитию раковых заболеваний: каротиноиды защищают организм от рака, удаляя из организма свободные радикалы, ответственные за развитие различных видов рака.
Они помогают сохранить когнитивные функции: с помощью метода функционального магнитного резонанса было обнаружено, что люди с более высоким уровнем зеаксантина и лютеина обладают лучшими способностями памяти.
Они снижают риск остеопоротических переломов костей: было доказано, что люди, которые имеют адекватную диету из каротиноидов, которую организм использует для производства витамина А, с меньшей вероятностью сломают кость в результате остеопороза. Этот эффект наиболее сильный у пожилых мужчин с худощавым телосложением.
Источник
Фото взято из открытых источников
Систематика растений
Основы систематики были заложены К. Линнеем в 18-ом веке. В своих работах Линней дал определение понятия «вид», ввел бинарную номенклатуру, установил четкую соподчиненность между систематическими категориями; создал классификацию растений и животных. Название каждого вида должно состоять из двух слов: одно обозначает род, оба слова – вид. В систематике растений выделяют 7 категорий (или таксонов): царство, отдел, класс, порядок, семейство, род и вид.
Водоросли
Около 30 тыс. видов. Водоросли – это низшие растения, большинство из них обитает в водной среде. Тело водорослей представлено талломом, или слоевищем, не дифференцированным на органы и ткани. Некоторые водоросли с помощью ризоидов (специальные выросты клеток) прикрепляются к субстрату. Клетка водоросли характеризуется наличием клеточной стенки; внутри содержится одно или нескольких ядер, вакуоль, хроматофор и другие органоиды.
Отдел зеленые водоросли
Это самый крупный отдел водорослей. Характерен хлорофилл, который преобладает над другими пигментами. Запасное вещество – крахмал.
Одноклеточные зеленые водоросли
Хламидомонада – пресноводная водоросль. Есть два жгутика, у их основания – две сократительные вакуоли. Хроматофор чашевидной формы; в цитоплазме есть одно ядро, глазок (стигма) и другие органоиды, типичные для эукариот. Глазок служит для восприятия уровня освещенности. Размножение происходит бесполым (происходит в благоприятных условиях с помощью гаплоидных зооспор) и половым (изогамия, в неблагоприятных условиях) путем. После образования зиготы она покрывается толстой оболочкой и в таком состоянии зимует. Весной в ней происходит мейоз, оболочка разрывается и из нее выходит 4 молодые гаплоидные особи.
Хлорелла – водоросль, которая может обитать в воде, почве, на поверхности почвы или коре деревьев во влажных местах. Жгутиков, глазка и сократительных вакуолей нет, внутри клетки – ядро, хроматофор и цитоплазма с органоидами, типичными для растений. Размножение только бесполое (с помощью апланоспор), половой процесс не известен.
Колониальные зеленые водоросли
Вольвокс – пресноводная водоросль. Колония выглядит как полый шар, поверхность которого образована клетками, соединенными между собой цитоплазматическими тяжами. Каждая клетка содержит одно ядро, хроматофор и 2 жгутика. В результате делений генеративных клеток образуются дочерние колонии, которые находятся внутри материнской, а после ее гибели выходят наружу.
Многоклеточные зеленые водоросли
Спирогира – нитчатая пресноводная водоросль. Снаружи она покрыта оболочкой. Внутри каждой клетки расположены несколько нитей спирального хроматофора, ядро и цитоплазма с органоидами; большую часть клетки занимает центральная вакуоль. Бесполое размножение происходит фрагментацией нитей; половое – конъюгацией. Специальные половые клетки не образуются: две клетки разных нитей сливаются друг с другом, и возникает зигота (диплоидная стадия).
Улотрикс – нитчатая пресноводная водоросль. Состоит из одного ряда клеток, с помощью базальной клетки прикрепляется к субстрату. Клетка не имеет жгутиков, содержит одно ядро, хроматофор в форме пояска и вакуоль. Размножение бесполое и половое. При бесполом размножении в клетке нити образуются зооспоры, затем оболочка разрывается, и они выходят наружу. Проплавав некоторое время, зооспоры оседают и путем деления образуют новую нить. При половом размножении внутри одной из клеток образуются изогаметы, которые выходят наружу и попарно сливаются. После образования зиготы происходит мейоз, формируются зооспоры, дающие новое растение.
Отдел бурые водоросли
В основном морские формы, преимущественно распространенные в холодных морях. Большинство бурых водорослей являются бентосными формами, обитающими на глубине 20-30 м в приливно-отливной зоне. Могут образовывать огромные скопления (Саргассово море).
Окраска варьирует от оливково-зелёной до темно-бурой из-за присутствия бурого пигмента фукоксантина, маскирующего другие пигменты. Также содержат хлорофилл и каротиноиды. Слоевище многоклеточное, лентовидное (ламинария), кустистое (саргассы) или разветвленное (фукус), обычно прикрепляется к субстрату с помощью ризоидов.
Отдел красные водоросли (багрянки)
Красные водоросли обитают в основном в морях, реже встречаются пресноводные формы. Заселяют значительные глубины (до260 м– абсолютный рекорд для фотосинтезирующих растений). Встречаются одноклеточные и многоклеточные формы. Содержат хлорофилл, каротиноиды и фикобилины (красные пигменты). Слоевища нитевидные, кустистые, пластинчатые (порфира), у некоторых расчленены; у многих есть ризоиды. Оболочка клеток покрыта слоем пектинов, из которых получают агар-агар.
Значение водорослей в природе и использование их человеком
· Выделяют кислород.
· Цепи питания (фитопланктон – основа всех цепей выедания океана).
· Убежище для животных.
· При массовом размножении вызывают «цветение» воды (хламидомонада), при котором в воде падает содержание кислорода.
· Некоторые виды (хлорелла) используют на космических кораблях и подводных лодках для очистки воздуха от углекислого газа.
· Пищевое (ламинария, порфира). Некоторые водоросли специально выращиваются на подводных фермах.
· Кормовое (фукус, хлорелла).
· Источник йода.
· Промышленное: получение солей натрия и калия, агар-агара. Из агар-агара делают желе, мармелад, пастилу, питательную среду для выращивания бактерий.
Источник