Bioloģiskie pigmenti
Bioloģiskie pigmenti jeb biohromi (no grieķu: βίος, bios — 'dzīvība' un χρῶμα, hromos — 'krāsa') ir tādi dzīvo organismu audos dabīgi esoši organiskie savienojumi, kuriem piemīt selektīva krāsu absorbcija.
Augu pigmenti
Augiem piemīt spēja saistīt gaismas enerģiju, jo tie sintezē piemērotus pigmentus. Pastāv četras pigmentu grupas: hlorofili, karotinoīdi, fikobilīni un antociāni. Pigmentiem ir ļoti svarīga loma fotosintēzes norisē. Hloroplasti ir visnozīmīgākās plastīdas augu šūnā. Pigmenti veido apmēram 10% no hloroplastu sausnas.[1]
Hlorofils
Hlorofils ir zaļš pigments, kas redzamās gaismas spektrā absorbē sarkano un violeti zilo spektra daļu. Nosaka augu zaļo krāsu. Pēc ķīmiskās uzbūves hlorofili ir tetrapirolu kompleksi. Starp pirola gredzeniem molekulā atrodas magnija atoms. Molekulu uzbūve ir līdzīga porfirīna struktūrai. Pastāv divi veidi augos: hlorofils a un hlorofils b,[1] bet kopumā līdz šim noteikti pieci hlorofila tipi[2]
Karotinoīdi
Karotinoīdi ir sarkanas, oranžas vai dzeltenas krāsas pigmenti, kas absorbē zilo un violeti zilo spektra daļu. Pēc ķīmiskās uzbūves tetraterpēni vai tetraterpenoīdi. Pilda vairākas svarīgas funkcijas: fotosintēzes procesā palielina gaismas daudzumu, ko absorbē fotosintēzes pigmenti, novērš fotooksidatīvo kaitējumu.[3] Cilvēku organismā darbojas kā antioksidanti. Pigmentus iedala divas grupās: ksantofilos un karotīnos. Augos visizplatītākie no šiem pigmentiem ir ß-karotīns (oranžs pigments), luteīns (dzeltenais pigments) un likopēns (sarkanais pigments).[4]
Antociāni
Antociāni ir flavonoīdu pigmenti, visizplatītākie augu valstī. Pēc ķīmiskās uzbūves — glikozīdi. Piešķir augiem zilu vai sarkanu krāsu, atkarībā no vides pH.[5] Šķīst ūdenī. Fotosintēzē antociāni nepiedalās. Augu lapās antociāni sintezējas, ja hlorofila daudzums samazinās. Antociāniem liela nozīme ir zemā temperatūrā. Ar antociāniem absorbēta gaismas enerģija pārvēršas siltumā un palīdz sasildīt lapas. Ir novērots, ka antociānu uzkrāšanos veicina ne tikai zema temperatūra, bet arī ievainojumi, traucējumi minerālās barošanās procesā un dažu minerālvielu trūkums.[1][6]
Fikobilīni
Sarkanie un zili pigmenti, sastopami sārtajās un zilzaļajās aļģēs. Absorbē zaļo un dzelteno gaismas spektru. Pēc ķīmiskās uzbūves — pirolu gredzenu ķēde. Pastāv kompleksā ar ūdeni šķīstošām olbaltumvielām — fikobiliproteīni. Aļģēs visvairāk sastopami ir sarkanie fikoeritrīni un zilie fikocianīni. Fikoeritrīnu un fikocianīnu attiecība ir atkarīga no gaismas spektrālā sastāva ūdenī. Pastāv četri fikobilīnu veidi: sarkanais fikoeritrobilīns, oranžais fikourobilīns, zilie fikoviolobilīns un fikocianobilīns.[7]