5.11 e: karotenoidit ja Fykobiliinit

avainsanat

  • isopreeni: tyydyttymätön hiilivety, c5h8, joka polymeroituu helposti; luonnonkumi (caoutchouc) on CIS-1,4-polyisopreeni, ja Trans-1,4-polyisopreeni esiintyy guttaperkassa ja balatassa; it on terpeenien rakenteellinen perusta.
  • fotosynteesi: prosessi, jossa kasvit ja muut fotoautotrofit tuottavat kloroplastien hiilidioksidista, vedestä ja valoenergiasta hiilihydraatteja ja happea.
kuva
Kuva: Mikrobimatot Grand Prismatic Springin ympärillä: Termofiilit tuottavat joitakin Grand Prismatic Springin kirkkaista väreistä Yellowstonen kansallispuistossa. Levien ja bakteerien mattojen väri johtuu eliöiden tuottamien klorofyllin ja karotenoidimolekyylien suhteesta. Eliöiden klorofyllipitoisuus on kesäisin alhainen ja siksi matot näyttävät oransseilta, punaisilta tai keltaisilta. Talvisin matot ovat kuitenkin yleensä tummanvihreitä, koska auringonvaloa on niukemmin ja mikrobit tuottavat enemmän klorofylliä kompensoidakseen, jolloin karotenoidivärit peittyvät.

monien kasvien ja levien yhteyttäminen riippuu klorofylleistä, jotka absorboivat valoa lähempänä spektrin ultraviolettipuolta ja emittoivat valoa spektrin vihreään päähän. Tiettyinä vuodenaikoina tai eri paikoissa suurin osa valosta voi kuitenkin siirtyä muille aallonpituuksille poispäin ultraviolettispektristä. Näiden ongelmien ratkaisemiseksi fotosynteesistä riippuvaiset eliöt ilmaisevat erilaisia yhdisteitä, joiden avulla ne voivat absorboida eri valospektrejä. Huomattavia ovat karotenoidit ja fycobiliinit.

kasvien ja joidenkin muiden yhteyttävien eliöiden, kuten levien, joidenkin bakteerien ja joidenkin sienten, kromoplastit. Karotenoideja voidaan valmistaa rasvoista ja muista orgaanisen aineenvaihdunnan perusosista kaikkien näiden eliöiden avulla. Karotenoideja eivät yleensä voi valmistaa eläinkunnan lajit, joten eläimet saavat karotenoideja ruokavalioonsa ja saattavat käyttää niitä eri tavoin aineenvaihdunnassa.Tunnettuja karotenoideja on yli 600; ne jaetaan kahteen luokkaan, ksantofylleihin (jotka sisältävät happea) ja karoteeneihin (jotka ovat puhtaasti hiilivetyjä eivätkä sisällä happea). Kaikki karotenoidit ovat tetraterpenoideja, eli niitä syntyy 8 isopreenimolekyylistä ja niissä on 40 hiiliatomia. Karotenoidit imevät yleensä sinistä valoa. Niillä on kaksi keskeistä roolia kasveissa ja levissä: ne imevät valoenergiaa fotosynteesissä käytettäväksi ja suojaavat klorofylliä fotodamagilta.

Phycobilins (Kreikasta: φ (phykos) tarkoittaa ”levää”, ja latinasta: bilis tarkoittaa ”sappea”) ovat kromoforeja (valoa sieppaavia molekyylejä), joita esiintyy syanobakteereissa ja punalevien, glaukofyyttien ja joidenkin kryptomonadien kloroplasteissa (ei kuitenkaan viherlevissä ja korkeammissa kasveissa). Ne ovat ainutlaatuisia fotosynteettisten pigmenttien joukossa, koska ne ovat sitoutuneet tiettyihin vesiliukoisiin proteiineihin, joita kutsutaan fycobiliproteiineiksi. Tämän jälkeen phycobiliproteiinit siirtävät valoenergian klorofylleihin fotosynteesiä varten.Phycobilins ovat erityisen tehokkaita absorboimaan punaista, oranssia, keltaista ja vihreää valoa, aallonpituuksia, jotka eivät absorboi hyvin klorofylli a. Matalissa vesissä kasvavat organismit sisältävät yleensä phycobilinseja, jotka voivat kaapata keltaista/punaista valoa, kun taas syvemmällä olevat sisältävät usein enemmän phycobilinseja, jotka voivat kaapata vihreää valoa, joka on suhteellisen runsaasti siellä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.