что такое пигмент в биологии

Биологические пигменты

Содержание

Группы биологических пигментов

Биологические пигменты подразделяются на несколько классов в зависимости от своего строения.

Каротиноиды

К каротиноидам относятся такие пигменты, как каротин, гематохром, ксантофилл, ликопин, лютеин, родопсин (зрительный пурпур) и другие.

Хиноны

Флавоноиды

Пигменты на основе порфирина

Другие

Биологическая роль

Природные пигменты выполняют множество функций. Они определяют окраску организмов, важную для их приспособления к внешней среде. Окраска отдельных частей растений служит для привлечения насекомых-опылителей и птиц, распространяющих семена, окраска тела у животных способствует защите от врагов, маскирует их при выслеживании добычи или предупреждает врагов о ядовитости. Также эти пигменты могут осуществлять защиту организма от ультрафиолетового излучения солнца. Многие природные пигменты принимают участие в фотохимических процессах, в частности, хлорофилл, бактериохлорофилл, бактериородопсин являются фотосинтезирующими ферментами, родопсин животных задействован в зрительном процессе. Дыхательные пигменты (гемоглобин, гемэритрин, гемоцианин, цитохромы, дыхательные хромогены и др.) участвуют в переносе кислорода к тканям и тканевом дыхании.

Биологические пигменты, как правило, находятся в различных структурах клетки, реже — в свободном состоянии в жидкостях организма. Так, хлорофилл расположен в хлоропластах, каротиноиды — в хромопластах и хлоропластах, гемоглобин, как правило, в эритроцитах, меланин — в меланоцитах.

Использование

Ряд природных пигментов нашёл применение как красители в промышленности. В частности, широко применяются краски на основе ализарина, ранее применялись такие природные красители, как индиго, кармин, шафран и другие.

Примечания

Литература

Полезное

Смотреть что такое «Биологические пигменты» в других словарях:

Отходы биологические — – биологические ткани и органы, образующиеся в результате медицинской и ветеринарной оперативной практики, медико биологических экспериментов, гибели скота, других животных и птицы, и другие отходы, получаемые при переработке пищевого и… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Пигмент — Красящие вещества на прилавке рынка в Гоа, Индия Пигмент (лат. pigmentum краска) компонент наполненных композиционных материало … Википедия

Билины — Билины, Биланы или желчные пигменты это биологические пигменты которые образуются во многих организмах как продукт метаболизма некоторых порфиринов. Билин (также называемый билихром) был назван как желчный пигмент млекопитающих, но его также… … Википедия

Чай — У этого термина существуют и другие значения, см. Чай (значения). Ветка чайного куста Чай (кит. 茶 «ча» на … Википедия

Покровная система — Хамелеоны животные, способные изменять цвет кожного покрова Покровная система (лат. integumentum, от in + tegere «покрывать») … Википедия

Биологическая деструкция — Биологические деструктивные процессы разрушение клеток и тканей в ходе жизнедеятельности организма или после его смерти. Эти изменения широко распространены и встречается как в норме, так и в патологии. Биологическая деструкция, наряду с… … Википедия

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, ОБРАЗУЕМЫЕ БАКТЕРИЯМИ — Микроорганизмы в процессе жизнедеятельности вырабатывают разнообразные соединения, имеющие важное значение для жизни ВЫСШИЙ организмов растений, животных и других микроорганизмов. Соединения, являющиеся продуктами… … Биологическая энциклопедия

Бактерии — под именем бактерий в науке известны мельчайшие, микроскопической величины организмы, принадлежащие к растительному царству. По своей организации, по своим морфологическим особенностям, Б. ближе всего стоят к так называемым циановым или… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Источник

ПИГМЕНТЫ

Пигменты (лат. pigmentum краска) — окрашенные вещества различной химической структуры, широко распространенные в живой природе и выполняющие самые разнообразные биологические функции — перенос и депонирование кислорода и углекислого газа, участие в тканевом дыхании, в окислительно-восстановительных реакциях и фотосинтезе, в механизмах зрения. Пигменты входят в состав биологических мембран, выполняют функции светофильтров, теплоизоляторов и т. д., определяют окраску живых организмов, играющую важную роль в их приспособлении к условиям окружающей среды. Нек-рые Пигменты являются провитаминами. Содержание ряда желчных пигментов (см.) в сыворотке крови и моче служит важным диагностическим тестом при заболеваниях гепатобилиарной системы, болезнях крови и др. Генетически обусловленные нарушения обмена многих Пигментов являются причиной тяжелых наследственных болезней — гемоглобинопатий (см.), заболеваний мышечной и нервной систем, связанных с дефицитом цитохромов b, и др.

Цвет Пигментов обусловлен наличием в их молекулах хромофорных групп, поглощающих свет определенной длины волны в видимой части спектра. Важнейшими из таких П. являются хромопротеиды (см.) — сложные белки, молекула которых состоит из простого белка и окрашенной простетической группы небелкового характера. В качестве простетической группы многие хромопротеиды содержат металлопроизводные порфиринов (см.). Гемоглобин (см.) — пигмент крови позвоночных животных и человека, содержащий железопорфириновый комплекс (гем) и локализованный в эритроцитах,— осуществляет перенос кислорода от органов дыхания к тканям и участвует в переносе углекислоты от тканей к органам дыхания. Миоглобин (см.) — дыхательный пигмент мышц, обеспечивающий депонирование в них кислорода,— также содержит железо-порфирин. К гемсодержащим хромопротеидам относятся и важнейшие окислительные ферменты животных и растений — каталаза (см.) и Пероксидаза (см.), а также Цитохромы (см.), осуществляющие перенос электронов к кислороду в процессе биол, окисления (см. Окисление биологическое). В плазме крови беспозвоночных животных обнаружены содержащие железопорфирин дыхательные пигменты (см.) эритрокруорин, хлорокруорин и геликорубин, а также пигмент гемэритрин, в состав молекулы которого входит железо, но отсутствует порфирии. В крови и лимфе многих беспозвоночных обнаружены голубые или зеленовато-голубые дыхательные П., содержащие медь (гемоцианины). Медь входит также в состав и другого пигмента животного организма, осуществляющего депонирование и транспорт меди, — церулоплазмина — и фермента супероксиддисмутазы. В составе окрашенного белка цитокупреина обнаружены медь и цинк.

В результате распада гема гемоглобина, миоглобина и цитохромов в организме животных и человека образуется особая группа Пигментов — желчные пигменты, к которым относятся билирубин (см.), биливердин, стеркобилин (см.) и уробилин (см.).

К Пигментам относятся широко распространенные в живых организмах белки группы флавопротеидов (см.) — флавиновые дегидрогеназы (см.), содержащие в качестве простетической группы производные рибофлавина (витамина B2): флавинмононуклеотид (ФМН) или флавинадениндинуклеотид (ФАД). В окисленной форме эти П. окрашены в интенсивный желтый цвет, в восстановленной форме — бесцветны. Меланины (см.) — темно-коричневые и черные П. животного происхождения — обнаружены в волосах, коже, перьях, сетчатке глаз и нервной системе позвоночных, а также в организмах некоторых беспозвоночных. Меланины обусловливают окраску тела животных и человека, защищают организм от вредного действия ультрафиолетового излучения, от перегрева в странах с жарким климатом и т. д. Липофусцин (см.) — желто-коричневый пигмент липидной природы — накапливается в различных тканях животных и человека при старении, при повышении метаболической активности организма, гипоксии, некоторых патологических состояниях. Пигменты липидной природы образуются в тканях животных под действием ионизирующей радиации и при малигнизации тканей.

Основная функция растительных Пигментов — осуществление фотосинтеза (см.). Хлорофиллы зеленых растений (см. Хлорофиллы) и бактерио-хлорофиллы фотосинтезирующих бактерий, окрашенные в зеленый цвет, содержащиеся в хлоропластах П. играют центральную роль в процессе фотосинтеза. В основе хим. структуры хлорофиллов лежит комплекс гетероциклической тетрапиррольной системы форбина, родственной пор-фирину, с магнием. Важную группу П. растительного происхождения образуют каротиноиды (см.) — жирорастворимые П. красного, оранжевого и желтого цвета, представляющие собой полиненасыщенные углеводороды терпенового ряда, и их окисленные производные ксантофиллы. Каротиноиды — многофункциональные П. Они принимают участие в фотосинтезе и в хлоропластах сопутствуют хлорофиллу. Каротиноиды, в т. ч. каротин (см.), являются биологически активными соединениями, нек-рые из них обладают свойствами провитамина А и превращаются в витамин А в организме животных и человека. Каротиноиды — источник родопсина (см.) — светочувствительного пигмента фоторецепторов животных и человека, состоящего из-белка опсина и альдегида витамина А — ретиналя (см. Зрительные пигменты). Очевидно, каротиноиды участвуют в депонировании кислорода в живых клетках, а также выполняют защитную функцию, предохраняя растение от вредного действия ультрафиолетового излучения, а хлорофилл — от окисления молекулярным кислородом. Для вспомогательных фотосинтетических П.— фикобилинов, обнаруженных у сине-зеленых водорослей (фикоцианин) и красных водорослей (фикоэритрин),. характерна структура тетрапирролов с открытой цепью, напоминающая структуру желчных пигментов. В живых организмах фикобилины находятся в комплексе с белками. К растительным пигментам относятся флавоны (см.) — органические гетероциклические соединения, лежащие в основе многочисленных желтых и оранжевых П. растений (лутеолина, кверцитина, цитрина, рутина, гесперидина). Нек-рые флавоны обладают биологической, в т. ч. и Р-витаминной, активностью. К растительным П. относятся также родственные по хим. структуре флавонам антоцианы (см.) — гликозиды, содержащие моно- или дисахариды и в качестве агликона антоцианидины. Антоцианы клеточного сока, окрашивающие части растений в красный, фиолетовый или синий цвет, не участвуют в фотосинтезе.

Гистохимические методы определения пигментов в тканях

С точки зрения гистохимического определения Пигментов в тканях гистологи делят все Пигменты на три группы: протеиногенные, или тирозин-триптофановые пигменты (меланин и др.), гемсодержащие пигменты (гемоглобин, порфирины, гемосидерин, Гематоидин, билирубин и др.) и липидогенные пигменты (липофусцин, цероид, липохром).

В основе гистохим. выявления гемоглобина лежит обнаружение его гематина (комплекса протопорфирина с Fe 3+ ). Наиболее специфические результаты в этом отношении дает пероксидазная реакция, которая отрицательна с порфиринами, гематоидином и гемосидерином. Чаще всего применяют методы, в которых используются бензидин и фиксированный в формалине материал (см. Лепене способ).

Наиболее надежный гистохимический метод выявления порфиринов основан на способности р-ров этих П. флюоресцировать после облучения ультрафиолетовым светом красным или оранжевым цветом. Гемосидерин в виде желтых или коричневых гранул всегда располагается только внутри клетки; он содержит трехвалентное железо, к-рое легко можно обнаружить гистохимически при помощи реакции Перльса с кислым феррицианидом калия (см. Перльса способ). Ткани фиксируют нейтральным формалином, депарафинированные срезы 20—30 мин. обрабатывают свежеприготовленной смесью, состоящей из равных частей 2% р-ра феррицианида калия или натрия и 2% соляной к-ты, промывают в дистиллированной воде, докрашивают ядра, еще раз промывают, обезвоживают, просветляют и заключают в канадский бальзам. Места локализации гемосидерина окрашиваются берлинской лазурью в синий цвет.

Гематоидин и билирубин гистохимически обладают общими свойствами, однако морфологически они не идентичны. Гематоидин в отличие от гемосидерина всегда располагается экстрацеллюлярно в виде желтовато-коричневых кристаллов и аморфных зерен. Билирубин в желчном пузыре и в желчных протоках печени обнаруживается в виде ярких оранжево-желтых аморфных скоплений, или желчных «тромбов». Наиболее специфичным гистохим, методом для выявления билирубина и гематоидина является реакция Гмелина (см. Гмелина проба), при которой на депарафинированные срезы, полученные из кусочков ткани, фиксированной в формалине или спирте, наносится несколько капель смеси, состоящей из равных частей концентрированной азотной к-ты и абсолютного спирта. Срез покрывают покровным стеклом и сразу исследуют под микроскопом; в участках, содержащих билирубин и (или) Гематоидин, наблюдают сначала диффузное зеленое, а затем синее или пурпурное окрашивание. Для гистохим, выявления желчных пигментов может быть также рекомендована реакция Штейна, основанная на окислении этих П. в зеленый биливердин р-ром йода. Производными гематина являются так наз. формалиновый и малярийный пигменты, гистохим, свойства которых идентичны свойствам гематина. Они дают двойное лучепреломление, легко обесцвечиваются 3% перекисью водорода, 90% муравьиной к-той или насыщенным спиртовым р-ром пикриновой к-ты.

Для одновременного выявления липофусцина, гемосидерина и билирубина — основных представителей липидогенных пигментов — Гленнер (G. G. Glenner) предложил метод трехцветной окраски. Нефиксированные криостатные срезы обрабатывают 5 мин. 2% р-ром феррицианида калия, затем 20 мин. смесью равных частей 2% р-ра феррицианида калия и 5% уксусной к-ты, после промывания в воде выдерживают 15 мин. в 3% р-ре бихромата калия, промывают, окрашивают 20 мин. жировым красным О, еще раз промывают и заключают в канадский бальзам. Липофусцин окрашивается в оранжево-красный цвет, гемосидерин — в синий, билирубин — в темный изумрудно-зеленый цвет. Цероид, также являющийся липидогенным П., выявляется в виде желтых зерен обычно в фагоцитах вокруг больших жировых капель в клетках различных органов; впервые он был обнаружен в печени при циррозе. Цероид хорошо окрашивается жирорастворимыми красителями.

Для гистохим, выявления каротиноидов чаще всего пользуются реакцией с серной к-той или реакцией с р-ром треххлористой сурьмы в хлороформе.

Основные принципы гистохим, выявления меланина связаны с его нерастворимостью в органических растворителях (напр., в этиленхлоргидрине), а также с его способностью обесцвечиваться сильными окислителями (перекисью водорода, перманганатом калия, треххлористым железом) или восстанавливать аммиачный р-р нитрата серебра до металлического серебра. На последнем свойстве меланина основан метод Массона — Фонтаны, главным этапом которого является последовательная обработка депарафинированных срезов р-рами йода, аммиачного серебра, тиосульфата натрия; при этом меланиновые гранулы окрашиваются в черный цвет. Для идентификации меланина путем обесцвечивания чаще пользуются 0,1% р-ром перманганата калия (обработка депарафинированных, замороженных или криостатных срезов в течение 12—24 час.) или 10% р-ром перекиси водорода (срезы обрабатываются в течение 24—48 час.). Лилли (R. D. Lillie) предложил метод, основанный на том, что в депарафинированных срезах меланин окрашивается в темно-зеленый цвет при обработке срезов р-ром соли двухвалентного железа [срезы в течение 1 часа обрабатывают 2,5% р-ром сернокислого железа (FeSO₄-7H₂O), затем после промывания в воде в течение 30 мин. выдерживают в 1% р-ре ферроцианида калия, промывают в 1% уксусной к-те, обезвоживают и заключают в канадский бальзам].

Библиография: Биохимия растений, пер. с англ., под ред. В. Л. Кретовича, М., 1968; Вертушков В. Т., Иванов И. И. и Тарусов Б. Н. Об образовании пигментов липидной природы в тканях животных при злокачественном росте и облучении, Биофизика, т. 19, в. 2, с. 295, 1974; Гайeр Г. Электронная гистохимия, пер. с нем., с. 192, 338, М., 1974; Давыдовский И. В. Общая патология человека, М., 1969; Карнаухов В. Н. Функции каротиноидов в клетках животных, М., 1973; Каррер П. Курс органической химии, пер. с нем., Д., 1960; Молекулы и клетки, пер. с англ., под ред. Г. М. Франка, в. 4, с. 136, М., 1969; Пирс Э. Гистохимия, пер. с англ., с. 558, М., 1962; Rapoport S. М. Medizinische Biochemie, В., 1977.

H. В. Гуляева; H. Т. Райхлин (гист.).

Источник

ПИГМЕНТЫ (в биологии)

Смотреть что такое «ПИГМЕНТЫ (в биологии)» в других словарях:

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… … Большая советская энциклопедия

ПИГМЕНТЫ — в биологии окрашенные вещества тканей организмов, участвующие в их жизнедеятельности. Обусловливают окраску организмов; у растений участвуют в фотосинтезе (хлорофиллы, каротиноиды), у животных в тканевом дыхании (гемоглобины), в зрительных… … Большой Энциклопедический словарь

Пигменты — I Пигменты в химии (от лат. pigmentum краска), тонкие порошки разных цветов, применяемые для окрашивания пластических масс, резины, бумаги и пр., при изготовлении полиграфических, малярных и др. красок (См. Краски). П. отличаются от… … Большая советская энциклопедия

ПИГМЕНТЫ — (от лат, pigmentum краска) высокодисперсные порошки разл. цветов, нерастворимые в воде и в окрашиваемых средах. Все П. подразделяют на неорганич. (минеральные) и органические. Первые могут быть природными или синтетич.; органич. П. получают… … Большой энциклопедический политехнический словарь

аминокислоты — лот; мн. (ед. аминокислота, ы; ж.). Органические вещества, сочетающие свойства кислот и оснований (являются основным элементом построения всех белков животных и растительных организмов). * * * аминокислоты класс органических соединений,… … Энциклопедический словарь

Флуоресценция — уранового стекла в ультрафиолетовом свете … Википедия

КРОВЬ — КРОВЬ, жидкость, заполняющая артерии, вены и капиляры организма и состоящая из прозрачной бледножелтоват. цвета плаз мы и взвешенных в ней форменных элементов: красных кровяных телец, или эритроцитов, белых, или лейкоцитов, и кровяных бляшек, или … Большая медицинская энциклопедия

Основные принципы классификации бактерий и актиномицетов — Классификация живых существ является одним из наиболее трудных разделов биологической науки. В ней, как в фокусе, концентрируются все наши познания об организмах. Чем глубже и полнее наши сведения об организмах, тем точнее мы их… … Биологическая энциклопедия

ВИД — ВИД, species, одно из основных понятий естественно научной классификации. Из вполне естественной потребности разобраться во всей массе предметов окружающей природы все народы создали особые названия для различных животных, растений и минералов.… … Большая медицинская энциклопедия

РАСТЕНИЯ В СИСТЕМЕ ОРГАНИЗМОВ — СИСТЕМАТИКА И ЕЕ ЗАДАЧИ Классификацией организмов и выяснением их эволюционных взаимоотношений занимается особая ветвь биологии, называемая систематикой. Некоторые биологи называют систематику наукой о многообразии (многообразии… … Биологическая энциклопедия

Источник

ПИГМЕНТЫ

Полезное

Смотреть что такое «ПИГМЕНТЫ» в других словарях:

Пигменты — – нерастворимые сухие вещества, придающие окраску лакокрасочным материа­лам, пластмассам и т. д. Неорганические подразделяются на природные и искусственные (синтетические). К природным относятся, в частности, различные окислы железа,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

пигменты — I (от лат. pigmentum краска) (хим.), окрашенные химические соединения, применяемые в виде тонких порошков для крашения пластмасс, резины, химических волокон, изготовления красок. Подразделяются на органические и неорганические. Из органических… … Энциклопедический словарь

ПИГМЕНТЫ — (от латинского pigmentum краска), красящие вещества. Природные органические пигменты обусловливают окраску организмов; у растений участвуют в фотосинтезе (хлорофиллы, каротиноиды), у животных в тканевом дыхании (гемоглобины), в зрительных… … Современная энциклопедия

ПИГМЕНТЫ — (от лат. pigmentum краска) в химии окрашенные химические соединения, применяемые в виде тонких порошков для крашения пластмасс, резины, химических волокон, изготовления красок. Подразделяются на органические и неорганические Из органических… … Большой Энциклопедический словарь

Пигменты — – нерастворимые сухие вещества, придающие окраску лакокрасочным материалам, пластмассам и т. д. Неорганические пигменты подразделяются на природные и искусственные (синтетические). К природным пигментам относятся, в частности, различные окислы… … Словарь строителя

Пигменты — (от латинского pigmentum краска), красящие вещества. Природные органические пигменты обусловливают окраску организмов; у растений участвуют в фотосинтезе (хлорофиллы, каротиноиды), у животных в тканевом дыхании (гемоглобины), в зрительных… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ПИГМЕНТЫ — в биологии окрашенные вещества тканей организмов, участвующие в их жизнедеятельности. Обусловливают окраску организмов; у растений участвуют в фотосинтезе (хлорофиллы, каротиноиды), у животных в тканевом дыхании (гемоглобины), в зрительных… … Большой Энциклопедический словарь

ПИГМЕНТЫ — 1) красящие вещества или красильн. начала различн. растений. Так, ализарин красил. вещ. марены, индиготин индиго, и т. д.; 2) красящ. вещ., получаемые переработкою анилина, нафталина, и пр. Весьма многочисленны и разнообразны. Употр. в красильной … Словарь иностранных слов русского языка

Пигменты — (техн.). П. называются различного рода красящие веществакак естественные, так и искусственные, в значительных количествахупотребляемый при крашении изделий из волокнистых веществ (пряжи,тканей, бумаги и пр.), кожи, металлов и других предметов.… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

Пигменты — Пигмент (лат. pigmentum краска); понятие имеет несколько значений: Пигменты и технология пигментов. Пигмент специальный термин для широкого класса товарных продуктов, напр. литопон, сурик, массикот, умбра. Слово используется нередко почти как… … Википедия

Источник