Альтернативный хлорофилл

[Шотландец]

Известно, что основой для растений является хлорофилл, придающий им зелёную окраску. Представим, что с самого начала такой основой является другое вещество с другим цветом.

Какое это может быть вещество? И как дальше повернётся эволюция жизни на Земле?

[ВИП]

Слышал, что вариантов множество есть.

Но про какую-то вообще знакомую нам жизнь, думаю, можно забыть. Что-то чрезвычайно другое.

Кста, возможно, что при нашем хим составе биосферы другие варианты не приживутся. Хотя...

[Звёзды Светят]

Одноклеточные водоросли бывают самых разных цветов, вплоть до коричневого.

Многоклеточные - бывают красные и бурые.

Вот и минимальная развилка - красные растения...

[YYZ]

http://100-000-pochemu.info/id/1733

Почему растения зелёные

Растения имеют зелёный цвет благодаря хлорофиллу.

А что такое хлорофилл?

Хлорофилл (от греческого chloros — зеленый и phyllon — лист) – зеленый пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. В высших растениях и водорослях хлорофилл локализован в особых клеточных структурах — хлоропластaх и связан с белками и липидами этих структур. Хлоропласты высших растений и зеленых водорослей содержат два типа хлорофиллов, близких по структуре молекул, — хлорофиллы a и b.

Структурная формула хлорофилла

Другие фотосинтезирующие водоросли и фотосинтезирующие бактерии имеют иной набор пигментов. Например, бурые и диатомовые водоросли, криптомонады и динофлагелляты содержат хлорофиллы a и c, красные водоросли — хлорофиллы а и d. Следует отметить, что реальность существования хлорофилла d в красных водорослях оспаривается некоторыми исследователями, которые полагают, что он является продуктом деградации хлорофилла а. В настоящее время достоверно установлено, что хлорофилл d — основной пигмент некоторых фотосинтезирующих прокариотов. Среди прокариотов цианобактерии (сине-зеленые водоросли) содержат только хлорофилл a, прохлорофитные бактерии — хлорофиллы a, b или c. Другие бактерии содержат аналоги хлорофилла — бактериохлорофиллы, которые локализованы в хлоросомах и хроматофорах. Известны бактериохлорофиллы а, b, c, d, e и g. Основу молекулы всех хлорофиллов составляет магниевый комплекс порфиринового макроцикла, к которому присоединен высокомолекулярный спирт, обладающий гидрофобными свойствами, который придает хлорофиллам способность встраиваться в липидный слой фотосинтетических мембран. Главная роль в улавливании и трансформации солнечной энергии в биосфере принадлежит хлорофиллу a.

Фотосинтез

Схема фотосинтеза

Хлорофилл – это зелёное вещество растения. При его участии осуществляется процесс фотосинтеза. С его помощью вырабатываются важные питательные вещества: крахмал, сахар, белок – строительный материал любого живого организма, в том числе и человека, животных.

Фотосинтез – уникальный физико-химический процесс, осуществляемый на Земле всеми зелеными растениями и некоторыми бактериями и обеспечивающий преобразование электромагнитной энергии солнечных лучей в энергию химических связей различных органических соединений. Основа фотосинтеза — последовательная цепь окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых осуществляется перенос электронов от донора — восстановителя (вода, водород) к акцептору — окислителю (СО2, ацетат) с образованием восстановленных соединений (углеводов) и выделением O2, если окисляется вода.

Фотосинтез играет ведущую роль в биосферных процессах, приводя в глобальных масштабах к образованию органического вещества из неорганического. Фотосинтезирующие организмы, используя солнечную энергию в реакциях фотосинтеза, осуществляют связь жизни на Земле со Вселенной и определяют в конечном итоге всю ее сложность и разнообразие. Гетеротрофные организмы — животные, грибы, большинство бактерий, а также бесхлорофилльные растения и водоросли — обязаны своим существованием автотрофным организмам — растениям-фотосинтетикам, создающим на Земле органическое вещество и восполняющим убыль кислорода в атмосфере. Человечество все более осознает очевидную истину, впервые научно обоснованную К.А. Тимирязевым и В.И. Вернадским: экологическое благополучие биосферы и существование самого человечества зависит от состояния растительного покрова нашей планеты.

Растения вырабатывают питательные вещества из углекислоты и воды. Углекислота берётся им из воздуха, а вода – из собственных клеток.

Без солнца растение не может развиваться. Оно поглощает солнечную энергию, но белый солнечный цвет преломляется в спектр, однако растение поглощает солнечный свет выборочно, по цветам. Это красная и фиолетовая часть спектра, которая перерабатывается хлорофиллами.

А вот каротиноиды (другие молекулы растения) поглощают сине-зелёный цвет и отдают свою энергию хлорофиллам, которым для фотосинтеза зелёный цвет не нужен – вот поэтому он отражается от листьев. Именно этот отражённый цвет мы и видим.

Когда растение для фотосинтеза поглощает углекислоту, оно, переработав её, выделяет в воздух кислород, который необходим людям и животным для их жизнедеятельности. Без кислорода мы не прожили бы и нескольких минут.

А почему листья у некоторых растений синие?

Да, листья растений далеко не всегда бывают зелёными.

В тканях любого живого растения постоянно присутствует несколько пигментов. Конечно, главным из них является зелёный – хлорофилл, определяющий основную окраску листьев.

Но есть ещё и антоциан, активно поглощающий зелёные лучи и полностью отражающий красные.

Пигмент ксантозин поглощает все лучи, кроме жёлтых, а каротин отражает целую группу лучей и кажется нам оранжево-морковным.

Есть и другие пигменты растений.

Антоцианы придают растениям окраску в диапазоне от розовой, красной, сиреневой, до синей и тёмно-фиолетовой. Антоцианы образуются в процессах гидролиза крахмала и по своему происхождению являются безазотистыми соединениями, близким к глюкозидам – соединениям сахара с неуглеводной частью. Усиленное образование антоцианов в клетках растения происходит при снижениях температур окружающей среды, при остановках синтеза хлорофилла, при интенсивном освещении УФ-лучами, при недостатке фосфора, необходимого для ввязывания гидролизованных крахмалом сахаров. При этом окраска листьев растений изменяется от зелёных до красных и синих цветов. Считается, что антоциан защищает растения от низких температур, от вредного воздействия солнечного цвета на цитоплазму.

Программа, предписывающая растению вырабатывать хлорофилл, записана на генном уровне. Известно более сотни генов, участвующих в этом процессе. Но этот сложный механизм иногда даёт сбой – появляются растения, у которых или часть листовой пластины, или отдельные листья целиком лишены хлорофилла. Тогда клетки листа могут быть заполнены дополнительными пигментами (при этом лист приобретает соответствующую окраску) или просто становятся пустотелыми, и потому кажутся белыми.

Конечно, с точки зрения здоровой физиологии такие растения надо считать неполноценными. Но в практическом цветоводстве они относятся к особо декоративным, их охотно выращивают.

Изменено 1 Sep 2011 пользователем YYZ

[Три рубля]

На Земле фотосинтез почти всегда хлорофилловый. Всё остальное — каротиноиды, фикобилины — лишь антенны.

Но есть ещё бактериородопсин. Есть целое семейство искуственных фотосинтезирующих пигментов красно-оранжевой гаммы(http://en.wikipedia.org/wiki/Tris(bipyridine)ruthenium(II)_chloride). Есть цинк-тетрафенилпорфирин:

И ещё вот:

А вот это я не знаю, что, но похоже что-то из этой серии:

[taras-proger]

Но про какую-то вообще знакомую нам жизнь, думаю, можно забыть.

А ничего, что предложена альтернатива?