Примеры статей
Цветности теория
Цветности теория, теория о связи цвета химических соединений с их строением. Ощущение цвета возникает при воздействии на зрительный нерв электромагнитных излучений с энергией в пределах от 2,5=10-12…
Порфирины
Порфирины, широко распространённые в живой природе пигменты, в основе молекулы которых лежит порфин - структура из четырёх колец пиррола Порфирин: R1=R2=R3=R4=R5=R6=R7=R8=H Протопорфирин: R1=R3=R5=R8=…
Каротиноиды
Каротиноиды, жёлтые, оранжевые или красные пигменты (циклические или ациклические изопреноиды), синтезируемые бактериями, грибами и высшими растениями. Животные обычно не образуют К., но используют их…
Хлорофилл
Хлорофилл (от греч. chloros - зелёный и phyllon - лист), зелёный пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. Локализован в особых клеточных…
Бактериохлорофиллы
Бактериохлорофиллы (от бактерии и хлорофилл), зелёные пигменты пурпурных и зелёных бактерий, обладающих способностью к фотосинтезу. Б. локализованы в хроматофорах бактериальной клетки. Большинство…
Гемоглобин
Гемоглобин (Hb) (от гемо... и лат. globus - шар), красный железосодержащий пигмент крови человека, позвоночных и некоторых беспозвоночных животных; в организме выполняет функцию переноса кислорода (O2…
Миоглобин
Миоглобин (от мио... и глобин), глобулярный белок, осуществляющий в мышцах запасание (депонирование) молекулярного кислорода и передачу его окислительным системам клеток. М. - первый белок, структура…
Хлорокруорины
Хлорокруорины (от греч. chloros - бледно-зелёный и лат. cruor - кровь), зелёные дыхательные пигменты, заменяющие гемоглобины у некоторых представителей многощетинковых червей (семейства Sabellidae…
Цитохромы
Цитохромы, сложные железосодержащие белки, простетическая (небелковая) группа которых представлена гемом (гемопротеиды). Впервые описаны в 1886 Мак-Манном (Шотландия) под название гистогематины…
Гем
Гем (от греч. haima - кровь), небелковая часть (т. н. простетическая группа) гемоглобина - его красящее вещество. По химической природе Г. - соединение протопорфирина с двухвалентным железом. В…
Ксантофиллы
Ксантофиллы (от греч. xanthos- жёлтый и phyllon - лист), кислородсодержащие каротиноиды; главная составная часть жёлтых пигментов в листьях, цветках, плодах и почках высших растений, а также во многих…
Фитохром
Фитохром (от фито... и греч. chroma - цвет, краска), голубой пигмент из группы сложных белков - хромопротеидов; присутствует в клетках фотосинтезирующих организмов. Впервые обнаружен американсканским…
Жёлчные пигменты
Жёлчные пигменты, красящие вещества, входящие в состав жёлчи и в небольших количествах присутствующие в крови и тканях. Главные Ж. п., обнаруженные в жёлчи человека и плотоядных животных: зелёный…
Флавоноиды
Флавоноиды, группа природных фенольных соединений, содержащихся в высших растениях. Большинство Ф. (известно свыше 1000) принадлежит к производным флавана (катехины, лейкоантоцианы), флавона (…
Антоцианы
Антоцианы (от греч. anthos - цвет и kyаnos - лазоревый), красящие вещества растений; относятся к гликозидам. В основе их строения находится структура: Строение А. установлено в 1913 немецким…
Зрительный пигмент
Зрительный пигмент, структурно-функциональная единица светочувствительной мембраны фоторецепторов сетчатки глаза - палочек и колбочек. В З. п. осуществляется первый этап зрительного восприятия -…
Меланины
Меланины (от греч. melas, родительный падеж melanos - чёрный), коричневые и чёрные (эумеланины) или жёлтые (феомеланины) высокомолекулярные водонерастворимые пигменты. Широко распространены в…
Хлоропласты
Хлоропласты (от греч. chloros - зелёный и plastos - вылепленный, образованный), внутриклеточные органеллы растительной клетки - пластиды, в которых осуществляется фотосинтез. Окрашены в зелёный цвет…
Пигментные клетки
Пигментные клетки, хроматофоры, клетки тела позвоночных животных и человека, содержащие в цитоплазме окрашенные вещества - пигменты; обусловливают окраску покровов организмов и некоторых внутренних…
Хроматофоры
Хроматофоры (от греч. chroma, родительный падеж chromatos - цвет, краска и phoros - несущий), 1) у животных и человека - то же, что пигментные клетки. 2) У растений - органеллы бурых и зелёных…
Фотосинтез
Фотосинтез (от фото... и синтез), образование высшими растениями, водорослями, фотосинтезирующими бактериями сложных органических веществ, необходимых для жизнедеятельности как самих растений, так и…
Фотопериодизм
Фотопериодизм (от фото... и период), реакция организмов на суточный ритм лучистой энергии, т. е. на соотношение светлого и тёмного периодов суток. Ф. присущ растениям и животным и проявляется в…
Фототропизм
Фототропизм (от фото... и греч. tropos - поворот), изменение направления роста органов растений под влиянием односторонне падающего света. Различают положительный Ф., например изгиб стебля к источнику…
Мимикрия
Мимикрия (англ. mimicry, от греч. mimikos - подражательный), мимезия, у животных - один из видов покровительственной окраски и формы, при котором наблюдается сходство животного с предметами окружающей…
Покровительственная окраска и форма
Покровительственная окраска и форма, защитная окраска и форма, окраска и форма тела животного, способствующие сохранению его жизни в борьбе за существование. П. о. и ф. разнообразны и встречаются…
Красильные растения
Красильные растения, растения, вырабатывающие и содержащие в своих органах (корнях, стеблях, листьях, цветках, плодах, семенах) и тканях (древесине, коре) красящие вещества, заключённые в пластидах…
Ализарин
Ализарин, красящее вещество, оранжевые кристаллы, мало растворимые в воде, хорошо растворимые в водных щелочах; tпл 289°С. А. содержится в корнях марены (Rubia tinctorium), экстракт из которых…
Индиго
Индиго (исп. indigo, через лат. indicum, от греч. indikos - индийский), темно-синее кристаллическое вещество температура плавления 390-392 °С (с разложением), нерастворимо в воде, спирте, слабо…
Кармин
Кармин (франц. carmin, от араб. кирмиз - кошениль и лат. minium - киноварь), красный краситель, добываемый из тел бескрылых самок червеца кошенили. К. - сложная органическая карминовая кислота -…
Рибофлавин
Рибофлавин, лактофлавин, витамин B2, важное биологически активное вещество; производное гетероциклического соединения изоаллоксазина, связанное с многоатомным спиртом рибитом (см. формулу VIII в ст…
Каротин
Каротин (от лат. carota - морковь), C40H56, оранжево-жёлтый пигмент из группы каротиноидов; предшественник витамина А. Синтезируется растениями; особенно много его в листьях при переходе растений к…
Фотобиология
Фотобиология, раздел биологии, изучающий процессы, протекающие в организмах под действием видимого, ультрафиолетового и ближнего инфракрасного излучения. Влияние света на рост, развитие и…
Аддисонова болезнь
Аддисонова болезнь (по имени описавшего её впервые в 1855 английского врача Т. Аддисона), бронзовая болезнь, заболевание, обусловленное хронической недостаточностью функции коркового слоя…
Гемоглобинопатии
Гемоглобинопатии (от гемоглобин и греч. pathos - страдание, болезнь), гемоглобинозы, состояния, обусловленные присутствием в красных кровяных тельцах (эритроцитах) одного или нескольких аномальных (…
Желтуха
Желтуха, жёлтое окрашивание тканей организма человека в результате избыточного накопления в крови жёлчного пигмента - билирубина и продуктов его обмена. По механизму происхождения различают несколько…
Порфирии
Порфирии, патологическое состояния, характеризующиеся увеличением содержания в крови и тканях и усилением выделения с мочой порфиринов. Один из основных видов нарушений обмена пигментов в организме…
Пигменты (в биологии)
Пигменты в биологии, окрашенные вещества, входящие в состав тканей организмов. Цвет П. определяется наличием в их молекулах так называемых хромофорных групп, которые обусловливают избирательное поглощение света в видимой части солнечного спектра (см. Цветности теория). П. играют важную и разнообразную роль в жизнедеятельности организмов, особенно в фотобиологических процессах.
Распространённость П. в природе. Наиболее распространённые П.— порфирины и каротиноиды — найдены в большинстве растительных и животных организмов. Порфирины входят в состав молекул хлорофилла зелёных растений, бактериохлорофиллов фотосинтезирующих бактерий, дыхательных пигментов животных (гемоглобин, миоглобин, хлорокруорин и др.). Чрезвычайно распространены в организмах цитохромы, в состав которых (как и гемоглобина) входит железопорфириновый комплекс — гем. Каротиноиды (ненасыщенные углеводороды изопреноидного строения) и их окисленные производные (ксантофиллы) представляют собой П. жёлтого, оранжевого или красного цвета; они содержатся в зелёных растениях, а также в водорослях, грибах, бактериях. В синезелёных и красных водорослях присутствуют вспомогательные фотосинтетические П.— фикобилины (синий — фикоцианин и Красный — фикоэритрин), в основе небелковой части которых лежит цепочка из 4 пиррольных ядер. К этим П. близок по структуре обнаруженный в растениях фитохром и жёлчные пигменты животных, образующиеся при распаде гемоглобина. В обширную группу растит. П.— флавоноидов — входят различающиеся по химическому строению, цвету и распространённости вещества (антоцианы, флавоны), окрашивающие цветки, плоды и листья растений. Органы зрения животных содержат сложный по составу зрительный пигмент. В растительных и животных тканях распространены также разнообразные П.— производные хинонов (дыхательные хромогены); в коже, шерсти и волосах животных — меланины. Весьма разнообразны по химической природе П. грибов и бактерий. Одинаковые или близкие по химическому строению П. могут присутствовать в различных, филогенетически "удалённых" друг от друга группах живых организмов.
П. находятся чаще в тех или иных структурных образованиях клетки, реже — в жидкостях организма в растворённом состоянии. Так, хлорофилл сосредоточен в хлоропластах, каротиноиды — в хромо- и хлоропластах, гемоглобин — в эритроцитах, флавоноиды — в клеточном соке растений. П., связанные с белками и липидами, входят в структуру биологических мембран. У многих видов животных и растений существуют специализированные пигментные клетки или хроматофоры.
Биологическая роль П. Пигментная система является звеном, связывающим световые условия внешней среды с обменом веществ в организме. Одна из наиболее важных функций П. у растений — их участие в фотосинтезе. Кроме того, поглощение света П. растений играет роль в процессах роста, развития и движения растений (см. Фотопериодизм, Фототропизм). Важнейшая функция П. у животных — участие в зрительном процессе. Гемоглобин и др. П. крови переносят кислород от органов дыхания к тканям. Цитохромы, дыхательные хромогены и др. участвуют в тканевом дыхании, являясь ферментами. П. защищают организм от вредного действия ультрафиолетового излучения Солнца (у растений — каротиноиды, флавоноиды, у животных — меланины). П. обусловливают окраску организмов, важную для их приспособления к внешней среде. У растений окраска служит для привлечения насекомых-опылителей и птиц, распространяющих семена, у животных — способствует защите от врагов или маскирует их при выслеживании добычи (см. Мимикрия, Покровительственная окраска и форма).
До 2-й половины 19 в. П. растений (см. Красильные растения) и животных широко применялись как красители (ализарин, индиго, кармин и др.). Некоторые П. применяют в пищевой промышленности и медицине (например, рибофлавин, каротин, П.-антибиотики). См. также Фотобиология.
А. А. Красновский.
В организме человека нарушения какой-либо стадии превращения П. ведут к накоплению различных продуктов обмена и развитию некоторых заболеваний. Различают наследственные (причина их возникновения — наследственные дефекты синтеза П. и их химических предшественников в печени, эритроцитах) и приобретённые нарушения обмена П. Последние могут быть следствием заболеваний печени (гепатит, опухоли, закупорка жёлчевыводящих путей), недостатка витаминов (фолиевая, пантотеновая кислоты), длительного повышения температуры тела, а также могут развиваться при отравлениях, аддисоновой болезни или возникать как осложнения заболеваний крови. С различной частотой патология обмена П. встречается во всех возрастах; наследственные формы чаще наблюдаются у детей. Различают три основных группы нарушений пигментного обмена: гемоглобинопатии, гипербилирубинемии (подробнее см. в ст. Желтуха) и порфирии.
Ю. А. Князев.
Лит.: Цвет М. С., Хромофиллы в растительном и животном мире, Варшава, 1910; Тимирязев К. А., Солнце, жизнь и хлорофилл, М., 1948 (Избр. соч., т. 1); Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967, гл. 8, 19; Биохимия растений, пер. с англ., М., 1968, гл. 24, 26, 28; Конев С. В., Волотовский И. Д., Введение в молекулярную фотобиологию, Минск, 1971; Lemberg R., Legge J. W., Hematin compounds and bile pigments, N. Y.— L., 1949; Chemistry and biochemistry of plant pigments, L.— N. Y., 1965; Photobiology of microorganisms, L.— [a. o.], 1970.