Пигмент (биология)
В качестве пигмента (лат. Пигмент , цвет, красящее вещество) в биологии относятся все вещества и структуры, придающие цвет клеткам, и относящиеся к многоклеточным организмам.
Пигменты могут быть абсолютно необходимы в клетке, например, бактериохлорофиллы для аноксигенного фотосинтеза или хлорофиллы для кислородного фотосинтеза , в котором образуется кислород. Кроме того, они могут быть необходимы для клеточного дыхания (как цитохромы ). Они также могут использоваться в многоклеточных организмах для хранения кислорода ( миоглобины ), транспорта кислорода ( гемоглобины ), восприятия света ( фотопигменты ) или защиты от света ( меланины ).
Пигменты также используются для незаметных поверхностей ( камуфляж ) или для заметных сигналов. Таким образом, их можно найти в поверхностных образованиях многих растений и животных, например, в кутикуле и кожуре плодов , листе и цветке , раковине моллюска или хитиновой раковине , раковине улитки , крыле бабочки , перьях птиц , чешуе , волосах или коже. .
Цветовой эффект может быть результатом избирательного поглощения света цветоносной частью растворимых красителей или нерастворимых пигментов, называемых хромофором . Это также может быть вызвано отражением , рассеянием и преломлением на (часто многослойных) структурах, возможно, с радужными эффектами из-за интерференции .
Биологические пигменты обычно хранятся в мембранах и клетках. Несущая пигмент мембрана, покрывающая клетки, называется хроматофором , также покрытая мембраной пластида ; гранулированные стопки ламелей внутри хлоропластов называются грана . Пигментная клетка также известна как хроматофор , одна (меланофор) в коже приматов - это меланоцит , в органеллах ( мелоносомах ) которых образуется пигментный меланин . Их передача для рога , образующих клетки в значительной степени определяет естественный цвет кожи и волос , также у людей.
Пигменты в растениях
Наиболее важными пигментами, содержащимися в растениях и водорослях , которые также отвечают за зеленый цвет зародышей и зеленых водорослей , являются хлорофиллы . Все растения (Reich Archaeplastida = Plantae) и водоросли содержат хлорофилл а. Помимо морфологических различий, архепластиды делятся на три подгруппы в зависимости от типа содержащихся в них пигментов, в зависимости от того, содержат ли они также хлорофилл b, ксантофиллы и / или фикобилины .
Водоросли со сложными пластидами , возникшие в результате эндосимбиоза красной водоросли, содержат хлорофилл b вместо хлорофилла c.
В Фикобилисомах , светособирающее комплекс цианобактерий , красные водоросли , Glaucocystophyceen и thekaten амебы Паули Элла chromatophora состоит из biliproteins . Хотя фикоцианин и аллофикоцианин присутствуют во всех фикобилисомах, фикоэритрин образуется только в красных водорослях и цианобактериях, но не во всех из них. Вместо фикобилисомов Cryptophyceae содержат только один сильно модифицированный фикоэритрин в качестве светособирающего комплекса.
Пигменты также включают антоцианы и флавоны, растворенные в клеточном соке , а также флобафены , встроенные в стенки мертвых клеток.
Пигменты у людей и животных
У животных наиболее важными пигментами являются меланины , каротиноиды , гуанин и желчные пигменты . Пигменты содержатся, среди прочего, в коже , волосах, чешуе, перьях или хитиновой броне . Пигменты животного происхождения могут быть сконцентрированы в пигментных клетках ( хроматофорах ) или растворены в жидкостях организма .
Бабочки создают дополнительные цветовые эффекты, мешая чешуе. Скелеты и раковины из карбоната кальция (извести), такие как те, что содержатся в губках , мидиях или улитках , могут содержать неорганические пигменты.
Цвет кожи млекопитающих в основном обусловлен меланином. Гемоглобин , окраска вещества в крови позвоночных , изменяет цвет железодефицитного гемоглобина комплекса от красного до красно-фиолетового цвета , когда она поглощает и выделяет молекулярный кислород . Причина - структурное изменение с постоянной степенью окисления + II атома железа в геме .
Если образование пигмента уменьшено, это называется гипопигментацией , если оно увеличено, это называется гиперпигментацией .
использовать
Некоторые коммерчески используемые органические пигменты, такие как ярко окрашенный индийский желтый цвет из мочи коров, были получены непосредственно из растительных или животных продуктов. Однако они все больше теряли свое значение из-за синтетических органических пигментов, доступных с конца 19 века.
| пигмент | источник | цвет |
|---|---|---|
| Индийский желтый | Коровья моча | желтый |
| Crocin | шафран | желтый |
| фиолетовый | Фиолетовая улитка | фиолетовый |
| ализарин | Корень марены красильщика | турецкий красный |
| Кармин | Кошенильное насекомое | красный |
| Кермес | Кермес чешуйчатая вошь | красно-коричневый |
| Кермес | Pokeweed | красно-коричневый |
| индиго | Индийское растение индиго | синий |
| индиго | Листья вайды | синий |
Индивидуальные доказательства
- ↑ а б Л. Э. Грэм, Дж. М. Грэм, Л. В. Уилкокс: Водоросли. 2-е издание. Бенджамин Каммингс (Пирсон) Издатель, Сан-Франциско 2009, ISBN 978-0-321-55965-4 .
- ↑ a b P.H. Raven, RF Evert, SE Eichhorn: Биология растений. 4-е издание. Verlag de Gruyter, Берлин 2006 г., ISBN 3-11-018531-8 .
- ↑ С. М. Адл, А. Г. Симпсон, М. А. Фармер, Р. А. Андерсен, О. Р. Андерсон, Дж. Р. Барта, С. С. Баузер, Г. Брюгеролле, Р. А. Фенсом, С. Фредерик, Т. Я. Джеймс, С. Карпов, П. Кугренс, Дж. Круг, CE Lane , Л.А. Льюис, Дж. Лодж, Д.Х. Линн, Д.Г. Манн, Р.М. Маккорт, Л. Мендоза, О. Моэструп, С.Е. Мозли-Стендридж, Т.А. Нерад, К.А. Ширер, А.В. Смирнов, Ф.В. Шпигель, М.Ф. Тейлор: Новая классификация более высокого уровня эукариот с акцентом на таксономию протистов . В: Журнал эукариотической микробиологии . Лента 52 , нет. 5 , октябрь 2005 г., стр. 399-451 , DOI : 10.1111 / j.1550-7408.2005.00053.x .
- ↑ Биосинтез флобафена в кукурузе. Университет штата Огайо , 29 ноября 2011, доступ к 21 апреля 2017 .
- ↑ a b Большой карманный словарь Мейера. 3-е издание. Том 17, Bibliographisches Institut & FA Brockhaus, Mannheim 1990, ISBN 3-411-11173-9 .