Xantofilas
Las xantofilas son un grupo de pigmentos que contienen oxígeno de la clase de los carotenoides .
Estructura y propiedades
Según su estructura química, las xantofilas, al igual que otros carotenoides, son isoprenoides que constan de 8 fragmentos de isopreno (C 40 ), pero a diferencia de los carotenos , las xantofilas contienen grupos hidroxilo y/o ceto y/o epoxi. Las xantofilas se caracterizan por dos anillos de ionona ubicados en los bordes de la molécula. La parte central de la molécula es un sistema de enlaces conjugados y consta de 18 átomos de carbono (excluyendo los grupos metilo). El sistema de enlaces conjugados desempeña el papel de un grupo cromóforo . Las xantofilas tienen un color amarillo de varios tonos debido al espectro de absorción característico con tres picos más o menos pronunciados en la región violeta-azul del espectro (de 400 a 500 nm). Cristaliza en cristales prismáticos amarillos . En un extracto de material vegetal, las xantofilas se separan fácilmente de otros pigmentos agitando una solución de alcohol con gasolina . Después de agitar, las xantofilas permanecen en la capa inferior de alcohol, mientras que la clorofila verde y el caroteno naranja pasan a la gasolina. Además, se utilizan métodos cromatográficos para separar pigmentos vegetales .
Ubicación y papel en la naturaleza
Las xantofilas se encuentran en muchos procariotas , plantas superiores y animales. Sin embargo, los animales no pueden sintetizar xantofilas y recibirlas de los alimentos vegetales. Las xantofilas, junto con otros carotenoides, son pigmentos de fotosíntesis adicionales y se encuentran principalmente en las hojas de las plantas. Las principales xantofilas de las plantas superiores: luteína , violoxantina , zeaxantina , neoxantina . Las xantofilas se localizan en las membranas internas de los cloroplastos y realizan una función fotoprotectora durante el trabajo del ciclo de las xantofilas (violoxantina).
Ciclo de violoxantina
El ciclo de la violoxantina cumple la función de proteger el aparato fotosintético del exceso de energía durante el aumento de la insolación . Evita la fotoinhibición aumentando considerablemente la extinción no fotoquímica . El ciclo incluye interconversiones enzimáticas entre violoxantina y zeaxantina (el producto intermedio es la anteroxantina). El ciclo de la violoxantina se produce en las subunidades menores del complejo captador de luz del fotosistema II ( proteínas CP29, CP26, CP23, CP22, etc.). A alta intensidad de luz, debido al trabajo activo del ETC de la fotosíntesis, se produce la acidificación de la luz de los tilacoides . Cuando el pH desciende a 5,0, se activa la enzima deepoxidasa que, en el lado luminal de la membrana, lleva a cabo la reducción de los grupos epoxi de la violoxantina, utilizando como agente reductor el ácido ascórbico . La doble reducción conduce a la formación de zeaxantina, que realiza una función fotoprotectora. Cuando la intensidad de la luz disminuye, ocurre una reacción inversa catalizada por la epoxidasa ubicada en el lado estromal de la membrana. La introducción de grupos epoxi requiere oxígeno molecular y un agente reductor (NADPH). Como resultado, se forma violoxantina, que puede actuar como un pigmento captador de luz.
Literatura
- Fisiología vegetal / ed. I. P. Ermakova. - M .: "Academia", 2007. - 640 p. — ISBN 978-5-7695-36-88-5 .
- Fotosíntesis. Aspectos fisiológicos-ecológicos y bioquímicos / A.T. Mokronosov, V.F. Gavrilenko, T.V. Zhigalova; edición I. P. Ermakova. - M .: "Academia", 2006. - 448 p. — ISBN 5-7695-2757-9
- Bioquímica de las plantas / G.-V. Heldt; por. De inglés. — M. : BINOM. Laboratorio del Conocimiento, 2011. - 471 p. — ISBN 978-5-94774-795-9
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