ПИГМЕНТЫ

ПИГМЕНТЫ в биологии, окрашенные вещества, входящие в состав тканей организмов. Цвет П. определяется наличием в их молекулах т.н. хромофорных групп, к-рые обусловливают избирательное поглощение света в видимой части солнечного спектра (см. Цветности теория). П. играют важную и разнообразную роль в жизнедеятельности организмов, особенно в фотобиологич. 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 к-рых (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 фотосинтетич. П.- фикобилины (синий - фикоцианин и красный - фикоэритрин), в основе небелковой части к-рых 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 хим. строению, цвету и распространённости вещества (антоцианы, флавоны), окрашивающие цветки, плоды и листья растений. Органы зрения животных содержат сложный по составу зрительный пигмент. В растит. и животных тканях распространены также разнообразные П.- производные хинонов (дыхательные хромогены); в коже, шерсти и волосах животных - меланины. Весьма разнообразны по хим. природе П. грибов и бактерий. Одинаковые или близкие по хим. 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 пол. 19 в. П. растений (см. Красильные растения) и животных широко применялись как красители (ализарин, индиго, кармин и др.). Нек-рые П. применяют в пищевой пром-сти и медицине (напр., рибофлавин, каротин, П.-антибиотики). См. также Фотобиология. А. А. Красновский.

В организме человека нарушения к.-л. стадии превращения П. ведут к накоплению различных продуктов обмена и развитию нек-рых заболеваний. Различают наследственные (причина их возникновения - наследств. дефекты синтеза П. и их химич. предшественников в печени, эритроцитах) и приобретённые нарушения обмена П. Последние могут быть следствием заболеваний печени (гепатит, опухоли, закупорка жёлчевыводящих путей), недостатка витаминов (фолиевая, пантотеновая к-ты), длит. повышения темп-ры тела, а также могут развиваться при отравлениях, аддисоновой болезни или возникать как осложнения заболеваний крови. С разл. частотой патология обмена П. встречается во всех возрастах; наследств. формы чаще наблюдаются у детей. Различают три осн. 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); Пи россер 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 фотобиологню, Минск, 1971; Lеmbеrg 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.

Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

ПИГМЕНТЫ →← ПИГМЕНТНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ

ПИГМЕНТЫ

Смотреть что такое ПИГМЕНТЫ в других словарях:

Рекомендуем посмотреть: