Կենսաբանական պիգմենտներ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search
Տերևի բջիջների քլորոպլաստները պարունակում են քլորոֆիլ.

Կենսաբանական պիգմենտները (բիոքրոմները) — գունանյութեր են, որոնք մտնում են օրգանիզմների հյուսվածքների բաղադրության մեջ: Պիգմենտների գույնը որոշվում է նրանց մոլեկուլներում գունակիրների առկայությամբ, որոնք ընտրողական կերպով կլանում են արեգակնային լույսի տեսանելի սպեկտրի ճառագայթները:[1]. Կենդանի օրգանիզմների պիգմենտային համակարգը հանդիսանում է օղակ, որը կապում է օրգանիզմի նյութափոխանակությունը շրջակա միջավայրի լուսային պայմանների հետ: Կենսաբանական պիգմենտները կարևոր դեր են խաղում կենդանի էակների կենսագործունեության մեջ:

Կենսաբանական պիգմենտների խմբերը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կենսաբանական պիգմենտները բաժանվում են մի քանի դասերի` կախված իրենց կառուցվածքից:

Կարոտինոիդներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Կարոտինոիդները գունավորում են բանջարեղենն ու մրգերը նարնջագույնով:

Կարոտինոիդները կենսաբանական պիգմենտների ամենատարածված դասն են հանդիսանում: Նրանք հայտնաբերվել են կենդանի օրգանիզմների մեծամասնության մոտ, այդ թվում առանց բացառության բոլոր բույսերի , Միկրոօրգանիզմների մեծամասնության մոտ: Կարոտինոիդները պայմանավորում են կենդանիներից շատերի գունավորումը, հատկապես միջատների, թռչունների և ձկների: Կորոտինոիդներն ու նրանց ածանցյալները, ամենից զատ, հանդիսանում են տեսողական պիգմենտների հիմքը, որոնք պատասխանատու են կենդանիների մոտ լույսի և գույնի ընկալման համար:[2].

Կարոտինոիդներին են պատկանում այնպիսի պիգմենտները, ինչպիսին են , как կարոտինը, հեմատոքրոմը, քսանտոֆիլը, լիկոպինը, լյուտեինը, ռոդոպսինը և այլն:

Քինոններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Քինոնները — քիմիական միացություններ են, մոնոցիկլիկ և պոլիցիկլիկ արոմատիկ ածխաջրածինների ածանցյալներ, որոնց բաղադրության մեջ առկա է չհագեցած ցիկլիկ դիկետոն. Նրանց գունավորումը տատանվում է գունատ դեղինից մինչև նարնջագույն, կարմիր, մանուշակագույն, շագանակագույն և սև: Հայտնաբերվել են սնկերի, քարաքոսերի մեծամասնության և մի շարք անողնաշարավորների մոտ: Լայն կիրառություն ունեցող գունանյութ է ալիզարինը, որը պատկանում է քինոններին[3].

Ֆլավոնոիդներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Տերևների վառ գունավորումը պայմանավորված է անտոցիաններով

:

Ֆլավոնոիդները— O-հետերոցիկլիկմենոլային միացություններ են: Բնության մեջ սինթեզվում են գրեթե բոլոր բարձրակարգ բույսերի կողմից: Նրանց թվին է պատկանում անտոցիանները, որոնք պայմանավորում են բույսերի առավել վառ գույները` ծաղիկների և պտուղների կարմիր, մանուշակագույն, կապույտ գունավորումները; ֆլավոնները, ֆլավոնոլները, աուրոնները, խալկոնները պայմանավորում են ծաղիկների և պտուղների դեղին և նարնջագույն գունավորումները: Ֆլավոնոիդների խմբին են պատկանում նաև բնական հակաօքսիդանտները` կատեխինները[4].

Պորֆիրինի հիմքով պիգմենտներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Այս խմբի մեջ են մտնում կենսաբանական այն գունանյութերը, որոնց բաղադրության մեջ առկա է պորֆիրինային կոմպլեքս: Հեմը, պորֆիրինների մի տեսակ է, որպես պրոստետիկ խումբ մտնում է այնպիսի միացությունների մեջ, ինչպիսիք են հեմոգլոբինը, բիլիռուբինը, ցիտոքրոմներ,c և P450-ը և այլն: Այդ խմբին են պատկանում նաև բուսական պիգմենտներ քլորոֆիլը, ֆեոֆիտին և այլն: Որպես կանոն այդ դասի պիգմենտները մասնակցում են ֆոտոքիմիական պրոցեսներին, ինչպես նաև հանդիսանում են ֆերմենտներ, որոնք ներգրավված են նյութափոխանակության մեջ: Նրանց դերը որպես ներկանյութեր երկրորդական է [5].

Այլ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մելանինը — կենդանիների մոտ ամենատարածված պիգմենտներից է, որը պայմանավորում է նրանց մուգ գունավորումը: Հանդիպում է նաև բույսերի և միկրոօրգանիզմների մոտ: ողնաշարավորների մոտ սինթեզվում են հատուկ բջիջներում — մելանոցիտներում[6]. Մելանինները լայն տարածված են բուսական և կենդանական հյուսվածքներում, ինչպես նաև պարզագույն օրգանիզմներւմ: Նրանք պայմանավորում են մաշկի և մազերի գունավորումը, օրինակ ձիերի թույրը, թռչունների փետուրների գույնը ( ալիքների ինտերֆերենցիայի գունավորման հետ համատեղ), ձկների թեփուկների, միջատների կուտիկուլի գույնը: Մելանինները կլանում ենուլտրամանուշակագույն ճառագայթները, այդպիսով պաշտպանելով մաշկի խորը շերտերը ճառագայթային վնասվածքներից: Հաջորդ վերջերս հայտնաբերված գործառույթ է որոշ սնկերի կողմից ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների և գամմա ճառագայթների յուրացումը կենսագործունեության ապահովման համար:

լյուցիֆերին ը — լուսարձակող կենսաբանական պիգմենտների խումբ է, հանդիպում է բիոլյումինեսցենցիայի ունակ օրգանիզմների մոտ: Իրենցից ներկայացնում են խոշոր մոլեկուլներ, որոնք սուբստրատ են հանդիսանում համապատասխան ֆերմենտների համար` լյուցիֆերազների որոնք օքսիդացում են կատարում:[7].

Կենսաբանական դերը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բնական պիգմենտները կատարում են բազմաթիվ գործառույթներ: Նրանք պայմանավորում են օրգանիզմների գունավորումը, որը կարևոր է միջավայրին նրանց հարմարվելու համար: Բույսերի առանձին մասերի գունավորումը ծառայում է փոշոտող միջատներին և սերմերը տարածող թռչուններին գրավելու համար, կենդանիների մարմնի գունավորումը նպաստում է թշնամիներից նրանց պաշտպանությանը, նրանց քողարկում է զոհին հետապնդելիս կամ նախազգուշացնում է թշնամիներին թունավոր լինելու մասին: Ինչպես նաև այս պիգմենտները պաշտպանում են օրգանիզմը նաև արեգակի ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից: Որոշ բնական պիգմենտներ մասնակցում են ֆոտոքիմիական պրոցեսներին, մասնավորապես քլորոֆիլը, բակտերոքլորոֆիլը, բակտերիոռոդուպսինը համարվում են Ֆոտոսինթեզող ֆերմենտներ, կենդանիների ռոդոպսինը գործում է տեսողության պրոցեսում: Շնչառական պիգմենտները (հեմոգլոբինը, հեմոէրիթրինը, հեմոցիանինը, ցիտոքրոմները, շնչառական քրոմոգեները և այլն) մասնակցում են թթվածնի փոխադրմանը հյուսվածքներին և բջջային շնչառությանը:

Քլորոֆիլի մոլեկուլը

Կենսաբանական պիգմենտները սովորաբար գտնվում են բջջի տարբեր կառույցներում , հազվադեպ`օրգանիզմի հեղուկներում ազատ վիճակում: Այսպիսով, քլորոֆիլը գտնվում է քլորոպլաստներում, կարոտինոիդները քրոմոպլաստներում և քլորոպլաստներում, հեմոգլոբինը որպես կանոն Էրիթրոցիտներում, մելանինը`մելանոցիտներում:

Կիրառությունը[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մի շարք բնական պիգմենտներ իրենց կիրառությունն են գտել որպես ներկանյութ արդյունաբերության մեջ: Մասնավորապես լայն կիրառվում են ալիզարինի հիմքով ներկերը, ավելի վաղ կիրառվում էին նաև բնական այնպիսի ներկանյութեր, ինչպիսիք են, ինդիգոն, կարմինը, զաֆրանը և այլն:

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. — Москва: Мир, 1986. — С. 20, 21. — 422 с. — 3050 экз.
  2. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. — Москва: Мир, 1986. — С. 34—35. — 422 с. — 3050 экз.
  3. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. — Москва: Мир, 1986. — С. 92—94. — 422 с. — 3050 экз.
  4. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. — Москва: Мир, 1986. — С. 125—130. — 422 с. — 3050 экз.
  5. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. — Москва: Мир, 1986. — С. 156—159. — 422 с. — 3050 экз.
  6. Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. — Москва: Мир, 1986. — С. 259. — 422 с. — 3050 экз.
  7. John Lee Basic Bioluminescence(անգլ.). — Department of Biochemistry and Molecular Biology, University of Georgia, Athens, 2008.

Գրականության ցանկ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  • Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. — Москва: Мир, 1986. — 422 с. — 3050 экз.
  • Всеволодов Н. Н. Биопигменты — фоторегистраторы: фотоматериал на бактериородопсине. — Москва: Наука, 1999. — 224 с. — (Теоретическая и прикладная биофизика). — ISBN 5-02-003930-6
  • Конев С. В., Волотовский И. Д. Введение в молекулярную фотобиологию. — Минск: Наука и техника, 1971. — 230 с.