Do có tính kỵ nước neđn các saĩc tô quang hợp cũng được xêp vào nhóm lipid, hay đúng hơn, nhóm các chât tan trong lipid. Nhóm saĩc tô này bao goăm ba lối: chlorophyll, caroteneoid và phycobilin. Chúng tham gia trong pha sáng cụa quang hợp ở thực vaơt. Cạ ba lối saĩc tô này trong tê bào toăn tái ở dáng các phức heơ chromoprotein. Chlorophyll và caroteneoid lieđn kêt với protein tương đôi lỏng lẹo thođng qua các lieđn kêt yêu; trong khi đó phycobilin lieđn kêt coơng hóa trị với protein đeơ táo neđn các phức heơ khá beăn vững.
1.Chlorophyll.
Chlorophyll là saĩc tô quang hợp chụ yêu cụa thực vaơt baơc cao và tạo. Trong tê bào thực vaơt eukaryote chúng là thành phaăn câu táo cụa lúc láp – cơ quan tử làm nhieơm vú quang hợp. Có 4 lối chlorophyll khác nhau, ký hieơu là a, b, c và d.
Phađn tử chlorophyll chứa 4 gôc pyrol lieđn kêt với nhau, làm thành nhađn porphyrine; ở giữa nhađn là phađn tử manheđ. Các lối chlorophyll khác nhau phađn bieơt nhau bởi các nhóm chức gaĩn với nhađn porphyrine và tráng thái lieđn kêt giữa C7 với C8 (hình III.1 và bạng III.3).
Bạng III.3. Bạn chât hóa hĩc cụa các nhóm chứa R1, R2, R3, R4 và tráng thái lieđn kêt giữa C7 và C8 ở các lối chlorophyll khác nhau.
Chlorophyll a có maịt trong tât cạ các lối cađy xanh. Hơn nữa, trong mĩi thực vaơt hàm lượng cụa nó đeău cao hơn tât cạ các lối chlorophyll khác.
Chlorophyll b cũng phoơ biên gaăn như chlorophyll a. Nó chư khođng có ở tạo, trừ Chlorophyceae và Euglenophyceae.
Chlorophyll c được biêt có 2 lối: c1 và c2. Cạ hai đeău có maịt trong Phaeophyceae, Chrysophyceae và Bacillariophyceae.
Chlorophyll d được phát hieơn ở moơt sô loài tạo thuoơc hĩ Rhodophyceae.
Tât cạ các lối chlorophyll đeău có khạ naíng hâp thú các tia đỏ cụa áng sáng maịt trời với bước sóng 650 đên 680 nm. Khạ naíng này lieđn quan với heơ thông lieđn kêt đođi tiêp hợp cụa nhađn porphyrine. Trong khi đó nhờ sự có maịt cụa gôc phytol kỵ nước mà phađn tử chlorophyll định hướng trong heơ thông màng lúc láp theo nguyeđn taĩc đaịc trưng cho mĩi phađn tử có tính phađn cực.
Sự phađn bô cụa các lối chlorophyll trong tự nhieđn cùng với caroteneoid và phycobilin được giới thieơu trong bạng V.4.
Ở vi khuaơn quang hợp có nhóm saĩc tô tương tự bacteriochlorophyll tương tự chlorophyll ở thực vaơt. Chúng cũng được câu táo tređn cơ sở nhađn porphyrine.
2. Caroteneoid
Caroteneoid là các dăn xuât cụa isoprene (CH2 = C – CH = CH2) bao goăm khoạng 60 saĩc
tô màu vàng, da cam và đỏ. Câu trúc polyisoprenoid cụa nhóm saĩc tô này trong đa sô trường hợp bao goăm 40 nguyeđn tử carbon. Mách polyisoprenoid cụa nhieău saĩc tô được kêt thúc ở hai đaău baỉng các vòng ionone, còn ở moơt sô saĩc tô khác hai đaău văn ở tráng thái mách hở. Phaăn trung tađm cụa phađn tử caroteneoid goăm 16 nguyeđn tử carbon táo thành moơt mách lieđn kêt tiêp hợp và 4 nhóm methyl:
Các nhóm taơn cùng gaĩn ở hai đaău cụa mách trung tađm này ở các caroteneoid khác nhau có câu trúc khác nhau. Ví dú, ở licopine hai đaău có kieơu câu trúc (1-1), ở γ- carotenee - (1-2), ở α-carotenee – (2-3), ở β-carotenee – (2-2), ở epiquineone – (2-4), ở cantaxantine – (4-4)...
Do chứa moơt lượng lớn các gôc kỵ nước neđn caroteneoid theơ hieơn tính kỵ nước rât rõ. Chúng đeău là những saĩc tô tan trong lipid và hòa tan deê dàng trong các dung mođi hữu cơ khođng phađn cực (benzyne, eter petrol...) cũng như dung mođi hữu cơ phađn cực (eter ethylic, acetone...)
Trong lúc láp
Những caroteneoid chứa oxy được gĩi chung là xanthophyll, trong đó ở moơt sô đái dieơn oxy toăn tái ở dáng nhóm –OH, ví dú trong luteine, zeaxantine; còn ở moơt sô đái dieơn khác – ở dáng epoxide, ví dú trong violaxantine.
Trong tê bào quang hợp các caroteneoid khác nhau đóng vai trò hâp thú ánh sáng boơ sung cho chlorophyll. Đoăng thời, do đaịc đieơm hâp thu các tia giàu naíng lượng hơn các tia màu đỏ vôn được chlorophyll hâp thú mánh nhât, neđn chúng còn có chức naíng bạo veơ chlorophyll và các câu trúc khác cụa tê bào khỏi bị “thieđu đôt” bởi ánh sáng maịt trời. Các caroteneoid chứa oxy còn có theơ tham gia các phạn ứng quang phađn nước. Moơt sô caroteneoid có những chức naíng hoàn toàn khođng lieđn quan đên quang hợp, vì chúng được phát hieơn cạ trong nâm và trong các mođ, cơ quan khođng thực hieơn quang hợp như cách hoa, hát phân, túi phân cụa moơt sô lối hoa.
3. Phycobilin.
Phycobilin tro
Rhodophyceae, Cyanophyceae và Cryptophyceae.
Phycobilin cũng được câu táo từ 4 vòng pyrol nhưng khođng khép kín thành nhađn porphyrine.
Phycoerythrob các phaăn dưới đơn viï này chư lieđn kêt với moơt trong hai lối saĩc tô đeơ táo ra
phycoerythrin màu đỏ hoaịc phycocyanin màu lam. Tuy nhieđn, cũng có trường hợp cạ hai lối saĩc tô cùng có maịt trong moơt câu tử protein nhưng moơt trong hai lối sẽ chiêm ưu thê.
Trong tê bào p Cùng với caroteneoid, phycobilin được xem là saĩc tô hoê trợ cho chlorophyll
trong hốt đoơng quang hợp, maịc dù cũng có ý kiên cho raỉng chúng hốt đoơng đoơc laơp. Đaịc đieơm phađn bô cụa chúng trong tự nhieđn được giới thieơu trong bạng III.4.
Bạng III.4. Phađn bô cụa các saĩc tô quang hợp chụ yêu trong giới thực vaơt.
Cơ theơ Chlorophyll Phycobilin Caroteneoid
a b c 1 c 2 d Phycoerythri n Phycocyanin
Thực vaơt baơc cao,
dương xư, địa y + + - - - - -
α-Carotene,β- Carotene, Violaxantine, Neoxantine Tạo Chlorophyceae + + - - - - - β-Carotene, Lutein, Violaxantine, Neoxantine Euglenophyceae + + - - - - - β-Carotene, Neoxantine, Diadinoxantine Phaeophyceae + - + + - - - β-Carotene, Fucoxantine, Violaxantine Chrysophyceae + - + + - - - βFucoxantine, -Carotene,
Xanthophyceae + - - - - - - β-Carotene, Neoxantine, Diadinoxantine Baccillariophyceae + - + + - - - β-Carotene, Neoxantine, Diadinoxantine, Fucoxantine Cryptophyceae + - - + - + + αCarotene, -Carotene,β-
Alloxantin Rhodophyceae + - - - + +++ + αCarotene, -Carotene,β-
Lutein, Zeaxantin Cyanophyceae + - - - - + +++ β-Carotene, Equinenone Micoxantine Zeaxantine Prochlorophyceae (chi Prochloron) + + - - - - - β-Carotene, Zeaxantine
Ghi chú: dâu + hoaịc – chư sự có maịt hay vaĩng maịt các saĩc tô.