Антераксантин
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
(3S , 5R , 6S , 3'R ) 3,3' -5,6-Эпокси-5,6-дигидро-β,β-каротин- - диол
| |
| Систематическое название ИЮПАК
(1 S ,4 S ,6 R )-4-Гидрокси-1-{(1 E ,3 E ,5 , E E 7 ,9 E ,11 E ,13 E ,15 E ,17 E )-18-[ (4 Р )-4-гидрокси-2,6,6-триметилциклогекс-1-ен-1-ил]-3,7,12,16-тетраметилоктадека-1,3,5,7,9,11,13,15,17 -нонаен-1-ил}-2,2,6-триметил-7-оксабицикло[4.1.0]гептан | |
| Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol )
|
|
| 101042 | |
| КЭБ | |
| ХимическийПаук | |
| КЕГГ | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 40 Н 56 О 3 | |
| Молярная масса | 584.885 g·mol −1 |
| Появление | Желтое твердое вещество |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Антераксантин (от ánthos , по-гречески «цветок» и xanthos , по-гречески «желтый») — ярко-желтый вспомогательный пигмент , обнаруженный во многих организмах, осуществляющих фотосинтез . Это пигмент ксантофиллового цикла , маслорастворимый спирт из ксантофиллов подгруппы каротиноидов . Антераксантин является одновременно компонентом и продуктом механизмов клеточной фотозащиты у фотосинтезирующих зеленых водорослей , красных водорослей , эвгленоидов и растений . [ 1 ] [ 2 ]
В ксантофилльном цикле
[ редактировать ]
Антераксантин — промежуточная молекула ксантофиллового цикла у большинства фотосинтезирующих эукариот , а именно растений и некоторых бактерий. В ксантофилльном цикле специфические каротиноидные пигменты посредством ферментативных реакций трансформируются в более или менее фотозащитные биологические пигменты . [ 3 ]
Растение может увеличить свою способность к нефотохимическому тушению (NPQ) и избыточному рассеиванию тепла путем преобразования оранжевого пигмента виолаксантина в антераксантин, а затем в светло-желтый пигмент зеаксантин . [ 4 ] Пул ксантофиллов, или общий уровень пигментов ксантофиллового цикла, в научной литературе иногда обозначают сокращенно «ВАЗ». [ 5 ]
«ВАЗ» — это аббревиатура основных пигментов цикла в порядке от самой низкой до самой высокой фотозащиты , которую обеспечивает каждый пигмент. Антераксантин обозначается буквой «А» посередине между виолаксантином (V) и зеаксантином (Z). [ 6 ]
Расположение в тилакоидной мембране
[ редактировать ]Ксантофилловый цикл происходит наряду с другими фотопигментными реакциями в тилакоидов хлоропластов мембранах . [ 7 ] Антераксантин обеспечивает большую термо- и светостабильность (через NPQ) мембран тилакоидов , чем виолаксантин, но меньшую, чем зеаксантин. [ 8 ]
Реакции ксантофиллового цикла, где антераксантин является промежуточной стадией, обычно являются ответами на изменения света или радиационного воздействия, которые вызывают изменения внутреннего pH тилакоидов. Уменьшение или усиление фотозащиты посредством ксантофиллового цикла позволяет растениям регулировать собственное поглощение света для фотосинтеза . [ 6 ]
Большинство хлоропластов расположены в клетках ткани мезофилла растения , чуть ниже эпидермиса (поверхностного) слоя листьев и стеблей. Поскольку тилакоиды содержатся в хлоропластах, антераксантин и другие фотопигменты находятся в самых высоких концентрациях в листьях растений при высокой солнечной радиации или воздействии света/тепла.
Высотное исследование одуванчиков ( Taraxacum officinale ) в Андах выявило в целом высокие темпы накопления антераксантина в сильно открытых листьях на северо-западном склоне на высоте 1600 метров и еще более высокие показатели на вершине на высоте 3600 метров. [ 9 ]
Ферменты и реакции
[ редактировать ]Антераксантин представляет собой частично деэпоксидированную (см. Деэпоксидирование ) форму виолаксантина. групп виолаксантина Одна из двух эпоксидных удаляется из его химической структуры с образованием антераксантина. [ 10 ] По этой причине цикл ксантофилла иногда называют циклом виолаксантина.
Виолаксантиндеэпоксидаза — это фермент , который восстанавливает одну эпоксидную группу виолаксантина в двойную связь с образованием антераксантина. Он также участвует в создании зеаксантина, где катализирует восстановление двух эпоксидных групп виолаксантина.
Зеаксантинэпоксидаза катализирует присоединение одной эпоксидной группы к зеаксантину с образованием антераксантина и двух эпоксидных групп с образованием виолаксантина. [ 10 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Дуань, Шуйван; Бьянки, Томас С. (июнь 2006 г.). «Сезонные изменения в обилии и составе растительных пигментов в твердых частицах органического углерода в нижнем течении Миссисипи и Жемчужной реки» . Эстуарии и побережья . 29 (3): 427–442. Бибкод : 2006EstCo..29..427D . дои : 10.1007/BF02784991 . ISSN 1559-2723 . S2CID 55063288 .
- ^ Сандманн, Герхард (15 марта 2009 г.). «Эволюция десатурации каротина: осложнение простого пути» . Архив биохимии и биофизики . Последние достижения каротиноидной науки и техники. 483 (2): 169–174. дои : 10.1016/j.abb.2008.10.004 . ISSN 0003-9861 . ПМИД 18948076 .
- ^ Ямамото, Гарри Ю. (1979). «Биохимия виолаксантинового цикла у высших растений» . В Гудвине, TW (ред.). Каротиноиды°C5 . Эльзевир. стр. 639–648. дои : 10.1016/b978-0-08-022359-9.50017-5 . ISBN 978-0-08-022359-9 .
- ^ Адир, Ноам; Зер, Хагит; Шохат, Сусана; Охад, Ицхак (2003). «Фотоингибирование – историческая перспектива» . Исследования фотосинтеза . 76 (1/3): 343–370. дои : 10.1023/А:1024969518145 . ПМИД 16228592 . S2CID 2178510 .
- ^ Краузе, Г.Х.; Вайс, Э. (июнь 1991 г.). «Флуоресценция хлорофилла и фотосинтез: основы» . Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 42 (1): 313–349. дои : 10.1146/annurev.pp.42.060191.001525 . ISSN 1040-2519 .
- ^ Перейти обратно: а б Ковач, Дэниел; Маленовский, Збинек; Урбан, Отмар; Шпунда, Владимир; Калина, Иржи; Увы, Александр; Каплан, Верослав; Хануш, Ян (апрель 2013 г.). «Реакция индекса удаления континуума зеленого отражения на цикл деэпоксидирования ксантофилла в хвое ели европейской» . Журнал экспериментальной ботаники . 64 (7): 1817–1827. дои : 10.1093/jxb/ert069 . ISSN 1460-2431 . ПМИД 23564955 .
- ^ Эсклинг, Мари; Арвидссон, Пер-Ола; Окерлунд, Ханс-Эрик (август 1997 г.). «Ксантофилловый цикл, его регуляция и компоненты» . Физиология Плантарум . 100 (4): 806–816. дои : 10.1111/j.1399-3054.1997.tb00007.x . ISSN 0031-9317 .
- ^ Хаво, Мишель (апрель 1998 г.). «Каротиноиды как стабилизаторы мембран хлоропластов» . Тенденции в науке о растениях . 3 (4): 147–151. дои : 10.1016/s1360-1385(98)01200-x . ISSN 1360-1385 .
- ^ Молина-Черногория, Марко А.; Пенуэлас, Джозеф; Мунне-Бош, Сержи; Сарданс, Хорди (1 января 2012 г.). «Более высокая пластичность экофизиологических признаков повышает продуктивность и успех вторжения Taraxacum officinale (одуванчика) в альпийскую среду» . Биологические инвазии . 14 (1): 21–33. Бибкод : 2012BiInv..14...21M . дои : 10.1007/s10530-011-0055-2 . ISSN 1573-1464 . S2CID 254280141 .
- ^ Перейти обратно: а б Эсклинг, Мари; Арвидссон, Пер-Ола; Окерлунд, Ханс-Эрик (август 1997 г.). «Ксантофилловый цикл, его регуляция и компоненты» . Физиология Плантарум . 100 (4): 806–816. дои : 10.1111/j.1399-3054.1997.tb00007.x . ISSN 0031-9317 .