5.11 E: carotenoïden en Fycobilinen

sleuteltermen

  • isopreen: een onverzadigde koolwaterstof, C5H8, die gemakkelijk gepolymeriseerd wordt; natuurlijk rubber (caoutchouc) is cis-1,4-polyisopreen, en trans-1,4-polyisopreen is aanwezig in gutta-percha en balata; het is de structurele basis voor de terpenen.
  • fotosynthese: het proces waarbij planten en andere fotoautotrofen koolhydraten en zuurstof genereren uit kooldioxide, water en lichtenergie in chloroplasten.
image
figuur: microbiële matten rond de Grand Prismatic Spring: thermofielen produceren enkele van de heldere kleuren van Grand Prismatic Spring, Yellowstone National Park. De kleur van de matten van algen en bacteriën is te wijten aan de verhouding van chlorofyl tot carotenoïde moleculen geproduceerd door de organismen. Tijdens de zomer is het chlorofylgehalte van de organismen laag en dus lijken de matten oranje, rood of geel. Tijdens de winter zijn de matten echter meestal donkergroen, omdat zonlicht schaarser is en de microben meer chlorofyl produceren om te compenseren, waardoor de carotenoïde kleuren worden gemaskeerd.

fotosynthese in veel planten en algen is afhankelijk van chlorofyllen die licht dichter bij de ultraviolette kant van het spectrum absorberen en licht uitstralen in het groene uiteinde van het spectrum. Maar tijdens bepaalde tijden van het jaar of op verschillende locaties kan het grootste deel van het licht worden verschoven naar andere golflengten uit de buurt van het ultraviolette spectrum. Om deze problemen aan te pakken, drukken organismen die afhankelijk zijn van fotosynthese verschillende verbindingen uit die hen in staat stellen om verschillende spectrum van licht te absorberen. Met name zijn carotenoïden en phycobilinen.

chromoplasten van planten en enkele andere fotosynthetische organismen zoals algen, sommige bacteriën en sommige schimmels. Carotenoïden kunnen door al deze organismen worden geproduceerd uit vetten en andere organische basisstofwisselstenen. Carotenoïden kunnen over het algemeen niet worden vervaardigd door soorten in het dierenrijk, zodat dieren carotenoïden krijgen in hun dieet, en kunnen ze op verschillende manieren in het metabolisme gebruiken.Er zijn meer dan 600 bekende carotenoïden; ze zijn opgesplitst in twee klassen, xanthofylen (die zuurstof bevatten) en carotenen (die zuiver koolwaterstoffen zijn en geen zuurstof bevatten). Alle carotenoïden zijn tetraterpenoïden, wat betekent dat ze worden geproduceerd uit 8 isopreenmoleculen en 40 koolstofatomen bevatten. Carotenoïden absorberen in het algemeen blauw licht. Ze vervullen twee belangrijke rollen in planten en algen: ze absorberen lichtenergie voor gebruik in fotosynthese, en ze beschermen chlorofyl tegen fotoschade.

Phycobilinen (uit het Grieks: φ (phykos) betekent “alga”, en uit het Latijn: bilis betekent “gal”) zijn chromoforen (lichtopvangmoleculen) gevonden in cyanobacteriën en in de chloroplasten van rode algen, glaucofyten en sommige cryptomonaden (hoewel niet in groene algen en hogere planten). Ze zijn uniek onder de fotosynthetische pigmenten omdat ze gebonden zijn aan bepaalde in water oplosbare eiwitten, bekend als phycobiliproteïnen. Phycobiliproteïnen geven vervolgens de lichtenergie door aan chlorofyllen voor fotosynthese.De phycobilinen zijn bijzonder efficiënt in het absorberen van rood, oranje, geel en groen licht, golflengten die niet goed worden geabsorbeerd door chlorofyl a. Organismen die in ondiepe wateren groeien hebben de neiging om fycobilinen te bevatten die geel/rood licht kunnen vangen, terwijl die op grotere diepte vaak meer van de fycobilinen bevatten die groen licht kunnen vangen, wat daar relatief overvloediger is.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.