クロロフィルとカロテノイドの関係は何ですか？

クロロフィルとカロテノイドは、光合成に関与する色素、または発色団の両方です。 クロロフィルとカロテノイドの両方が、光の採取、吸収光子、励起エネルギーを光合成反応センターに移す原因です。 ただし、クロロフィルのみが反応中心内で機能し、細胞膜を横切って電荷分離を行います。 最終的に二酸化炭素（CO2）を炭水化物に還元する一連の電子伝達反応を引き起こすのはクロロフィルです。

ギリシャ語で「緑の葉」を意味する名前で、クロロフィルは1818年にピエールジョセフペレティエとジョセフビーナイムカベントーによって最初に特定されました。 クロロフィルは、その緑の外観と地球上で最も豊富な光合成色素であることでよく知られています。 当初の発見以来、数十種類のクロロフィル分子が発見されました。 分子的には、それらはすべて周期的なテトラピロールであり、通常は中心マグネシウムイオンが含まれています。 chロフィルの化学構造は、電子を容易に獲得または失う可能性があります。これにより、光子を吸収し、光合成反応中心に励起エネルギーを伝達することができます。組み合わせて作業するさまざまなタイプのクロロフィルは、330〜1,050ナノメートルの光合成スペクトルの多くに光を吸収することができます。 1つの例外は、「グリーンギャップ」と呼ばれるもの、約500ナノメートルです。 この吸収ギャップを埋めるには、アクセサリー顔料が必要です。

クロロフィルの2番目の制限は、非常に特徴的なものから生じ、光合成系でそのような強力な顔料、つまり長寿命の励起状態を維持する能力です。 しかし、その能力も生成する傾向につながります毒性反応性酸素種。 繰り返しますが、特にカロテノイド、アクセサリー顔料はこの問題を解決することができます。

カロテノイドは、通常赤、オレンジ、または黄色の発色団です。 最もよく知られているカロテノイドはおそらくカロチンであり、ニンジンにオレンジ色の色を与えます。 カロテノイドには2つの主要な機能があります。光合成のための光エネルギーの収穫と、クロロフィルを光損傷から保護します。

主要な機能では、カロテノイドは光子から光エネルギーを吸収します。 ビリプロテンとともに、500ナノメートル近くの「グリーンギャップ」のエネルギーを吸収するのに役立ちます。 彼らは、このエネルギーを反応中心の光合成経路に直接移すことができません。 むしろ、彼らは励起エネルギーをクロロフィル分子に直接移し、エネルギーを反応中心に移し、光合成経路に移します。 したがって、カロテノイドはアクセサリー顔料として知られており、クロロフィルとカロテノイドは一緒に光硬化剤を構成します細胞内のGアンテナ。

おそらく、カロテノイドの最も重要な機能は、クロロフィルと周囲の細胞を光損傷から保護することです。 クロロフィルはしばしば毒性活性酸素種を生成し、細胞の多様な損傷を引き起こし、特に高光条件下でそのようなフリーラジカルを生成する傾向があります。 カロテノイドは過剰な光を吸収することができ、クロロフィルからそれを迂回させます。 クロロフィルとは異なり、カロテノイドは過剰な励起エネルギーを熱に熱に変換できます。