Sarnane heemile, st *porfüriin, *tsentris Fe2+ asendatud Mg2+-ga, *mis kordinatiivselt seotud nelja N aatomiga, *II tsükli juures kas metüül või aldehüüdrühm, *V tsükkel on lisa tsükkel, *IV tsüklis o üks kaksikside taandatud ja juurde liitunud pikaahelaline fütüülrühm, *aromaatsus muudab klorofülli efektiivseks nähtava valguse neelajaks, *tasapinnaline. 600 700 nm juures toimub klorofülli neeldumine; karotenoidid 400 - 500 nm. 5.Abipigmendid laiendavad veelgi neeldumisriba sellistel spektritel, kus klorofüllid ei neela. *Karotenoidid toimivad ka fotoprotektoritena, lõhustades fotoergastamisel tekkivaid reaktiivseid hapniku osakesi e. vabu radikaale. *Fükobiliinid e fükotsüanobiliinid vetikates. 6.Valgusraktsiooni ül: *toota energia kandjat ATP (ADP fosforrüülimine); *toota redutseerijat taandatud NADPH; *hapniku formeerimine. Pimereaktsiooni ül: CO2-st orgaaniliste ühendite süntees. 7
2.2 Karotenoidide identifitseerimine ja määramine Üliõpilane: Silvia Laiv 112429KATB41 Juhendaja: Kaia Kukk Töö teoreetilised alused Karotenoidid on fotosünteesi abipigmendid ja neid leidub taimerakkude kloroplastides ja kromoplastides ning ka mõningates fotosünteesivates organismides (vetikad, mõned seened ja bakterid). Karotenoidid absorbeerivad valgust klorofüllist erinevatel lainepikkustel, seega on nad täiendavateks kiirguse retseptoriteks. Karotenoide on üle 600 ja keemilise ehituse poolest klassifitseeritakse neid kui tetraterpenoide. Struktuurilt on karotenoidid polüeensed ahelad, milles ühes või mõlemas
Töö teoreetilised alused Karotenoidid on fotosünteesi abipigmendid ja neid leidub taimerakkude kloroplastides ja kromoplastides ning ka mõningates fotosünteesivates organismides (vetikad, mõned seened ja bakterid). Karotenoidid absorbeerivad valgust klorofüllist erinevatel lainepikkustel, seega on nad täiendavateks kiirguse retseptoriteks. Karotenoide on üle 600 ja keemilise ehituse poolest klassifitseeritakse neid kui tetraterpenoide. Struktuurilt on karotenoidid polüeensed ahelad, milles ühes või
YKL3312 Biokeemia praktikum Laboratoorne töö 1. Ainete tuvastamine kvalitatiivsete reaktsioonidega 1.3 Lipiidide reaktsioonid 2. Segude lahutamine ja ainete identifitseerimine 2.3 Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine Tallinn 2010 2.3 KAROTENOIDIDE IDENTIFITSEERIMINE JA SISALDUSE MÄÄRAMINE Karotenoidid on fotosünteesi abipigmendid taimedes, mis on kas kollased, punased või purpursed. Karotenoidid on loomsetes organismides vitamiin A provitamiiniks ehk eelühendiks. Karoteeni alfa, beeta ja gamma isomeeridest omab suurimat tähtsust beeta-karoteen, mis on punakasoranzi värvusega isoprenoidne ühend, mille molekul loomorganismis poolestub, andes kaks retinooli, ehk vitamiin A molekuli. Beeta- karoteen on kristalliline aine, sulamistemperatuuriga 183-184 °C ,mis
Tallinna Tehnikaülikool 2.2 Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine Biokeemia labori protokoll 2011 Töö teoreetilised alused Karotenoidid on fotosünteesi abipigmendid ja neid leidub taimerakkude kloroplastides ja kromoplastides ning ka mõningates fotosünteesivates organismides (vetikad, mõned seened ja bakterid). Karotenoidid absorbeerivad valgust klorofüllist erinevatel lainepikkustel, seega on nad täiendavateks kiirguse retseptoriteks. Karotenoide on üle 600 ja keemilise ehituse poolest klassifitseeritakse neid kui tetraterpenoide. Struktuurilt on karotenoidid polüeensed ahelad, milles ühes või mõlemas
Tallinna Tehnikaülikool Biokeemia praktikum 2.5 Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine 29.04.09 Maria Simmul 082619 YAGB-21 Tallinn 2009 Karotenoidid on fotosünteesi abipigmendid taimedes, mis on kas kollased või punased. Karotenoidid on loomsetes organismides vitamiin A provitamiiniks ehk eelühendiks. Karoteeni alba, beeta ja gamma isomeeridest omab suurimat tähtsust beeta-karoteen, mis on punakasoranzi värvusega isoprenoidne ühend, mille molekul loomorganismis poolestub, andes kaks retinooli, ehk vitamiin A molekuli. Beeta-karoteen on kristalliline aine, mille sulamistemperatuur on 183-184 kraadi ja vees ta ei lahustu
Tallinna Tehnikaülikool Keemiainstituut Bioorgaanilise keemia õppetool 2.2 Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine 1.3 Lipiidide reaktsioonid Laboratoorsed tööd Juhendaja: Tiina Randla Teooria: Karotenoidid on fotosünteesi abipigmendid taimedes, mis on kas kollased või punased. Karotenoidid on loomsetes organismides vitamiin A provitamiiniks ehk eelühendiks. Karoteeni alba, beeta ja gamma isomeeridest omab suurimat tähtsust beeta-karoteen, mis on punakasoranzi värvusega isoprenoidne ühend, mille molekul loomorganismis poolestub, andes kaks retinooli, ehk vitamiin A molekuli. Beeta-karoteen on kristalliline aine, mille sulamistemperatuur on 183-184 kraadi ja vees ta ei lahustu
searasvaga lahustes värvusreaktsiooni ei toimunud. Katsete järeldus: Katse ei õnnestunud täielikult, sest kuigi kolesteroolilahuses sai kolesterooli olemasolu katseliselt tõestada, siis searasvas oleva kolesterooliga katse ei andnud tulemusi. Ometi on searasv tuntud kolesterooli sisaldaja. Katses sai arvatavasti liiga vähe lisatud äädikhappe anhüdriidi. 2.2 Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine Teooria Karotenoidid on fotosünteesi abipigmendid taimerakkude ja osade protistide kloroplastides ja kromoplastides. Karotenoidid suudavad valguse teisi valguspikkusi kasutada kui klorofüll, seega on nad täiendavateks kiirguse retseptoriteks. Struktuurilt on nad polüeensed ahelad, mille ühes või mõlemas otsas on reeglina kuue-liikmelised ionoontsüklid. Kaheks põhigrupiks karotenoidide seas on karoteenid(ei sisalda hapnikku) ja ksantofüllid (sisaldavad hapnikku).
2 Pimereaktsioonides ehk süsiniku fikseerimise reaktsioonides kasutatakse NADPH kui redutseerijat ja ATP hüdrolüüsi energiat endergoonilisteks protsessideks heksoossuhkrute jt. orgaaniliste molekulide sünteesil CO2-st. pimedusreaktsioon on seotud stroomaga. 2. FS valgus- ja pimedusreaktsioonide iseloomustus ja üldvõrrandid. Mis on elektronide doonoriks taimedes toimuvad FS-s? Kust pärineb vabanev hapnik? 3. Klorofüllid ja abipigmendid molekulide ehitus, neeldumismaksimumid, roll FS-s. Mõisted valgustneelav kompleks ja reaktsioonitsenter, nende ehitus ja funktsioneerimine. Kloroplastides leidub alati nii klorofülli a kui b vorm. Kõrgemates taimedes on a ja b vormi suhe 2:1. Mõlema vormi olemasolu rakus laiendab neeldumisriba ning organism on võimeline kasutama valgusenergiat laiemas nähtava valguse spektrialas. Klorofüll on alati seotud spetsiaalsetele valkudele, mis orienteerivad klorofülli
Võib põhjustada organismide pindmiste kihtide kahjustusi (taimdele lehtede kattekiht). Evolutsiooniline roll: ekvatoriaalaladel elavad rohkem pigmenteerunud organismid. Inimesel on UV- kiirguse liig nahavähi riskifaktoriks ja silma sõrkkesta kahjustaja. Tagab inimsel D vitamiini teatud vormi sünteesi. · Nähtav valgus- taimdele tagab pigmentide sünteesi (kartuli idud keldris), tagab fotosünteesik vajaliku kiirgusvahemiku (klorofüllid, abipigmendid ksantofüllid), tagab fotoperioodilisuse (taimede füsioloogiline reaktsioon: lühipäevataimed jne). Loomadel tingib nähtav valgus teatud pigmentide sünteesi (silma vikerkesta värvuse kujunemine), kindlustab nägemisfunktsiooni. Mikroorganismidel tagab pigmentide sünteesu, fotosünteesivatele organismidele põhjustab positiivse fototaksise. · Soojuskiirgus- tagab toimetulekuks vajalikud kohastumused madalatele/kõrgetele temperatuuridele
Martin Tamm (121006YASB) Biokeemia praktikum (töö nr. 2.2 ja 1.3) Tabel 1. Neeldumismaksimumid ja optilised tihedused saadud lahusest Neeldumismaksimum (nm) Optiline tihedus (ABS) 477,0 0,1932 451,5 0,2214 427,0 0,1641 Tabel 2. Ligilähedased abipigmendid uuritavas lahuses Luteiin -karoteen Krüptoksantiin Zeaksantiin -karoteen Neeldumismaksimumid 42 44 47 42 45 48 42 45 48 42 45 48 42 44 475 (nm) 0 7 7 5 1 2 5 1 3 3 1 3 0 5 Kuna porgandis ei ole ainult üks abipigment, siis pidin otsima ka teisi abipigmendi
Esimene lahus värvus äädikhappe anhüdriidi ja väävelhappe lisamisel tumesinakasroheliseks, mida võiski oletada. Teistes katseklaasides olid lahused kollakaspunakad. Taimerasvas ei sisaldunud kolesterooli, küll aga mingil määral searasvalahuses. KAROTENOIDIDE IDENTIFITSEERIMINE JA SISALDUSE MÄÄRAMINE Teooria Karotenoidid on taimerakkude kloroplastides ja kromoplastides ning ka mõningates teistes organismides sisalduvad fotosünteesi abipigmendid. Nad absorbeerivad valgust klorofüllist pisut erineval lainepikkusel ja on niimoodi täiendavateks kiirguse retseptoriteks. Kõige pikema ahelaga karotenoid on lükopeen. Karotenoidide kaks põhigruppi on: ·karoteenid hapnikku mittesisaldavad molekulid, koosnevad ainult süsinikust ja vesinikust; Nt: karoteeni -, -, -, -, - jt isomeerid, samuti lükopeen, ·ksantofüllid hapnikku sisaldavad molekulid; Nt: luteiin, zeaksantiin jt.
muutis värvi vaevumärgatavalt. Lahus muutus küll rohekamaks, kuid õrnalt ei tekkinud tumedat lahust, nagu oleks pidanud. Searasv siiski sisaldab kolesterooli. Kõikides katsetes sisse tulnud viga oli ilmselt põhjustatud minu enda hooletuses äädikhappe anhüdriidi või äädikhappe lisamisel. 2.2 KAROTENOIDIDE IDENTIFITSEERIMINE JA SISALDUSE MÄÄRAMINE Töö teoreetilised alused Karotenoidid on fotosünteesi abipigmendid, mis sisalduvad taimerakkude kloroplastides ja kromoplastides, kuid ka mõnedes teistes fotosünteesivates organismides. Karotenoidid absorbeerivad valgust klorofüllist erinevatel lainepikkustel ja on seega täiendavateks kiirguse retseptoriteks. Karotenoidid on arvukas ühendite rühm, mida keemilise ehituse poolest klassifitseeritakse kui tetraterpenoide. Nad on polüeensed ahelad, mille ühes või mõlemas otsas on reeglina 6- liikmelised ionoontsüklid
Valguse abil toimub tegelt ainult elektroni ergastumine pigmendil. NADPH on universaalne elektronikandja. H-ioonidel on eriline roll ATP sünteesis, kus need, liikudes läbi membraani kontsentratsioonigradiendi ja elektripotentsiaalide vahe mõjul, annavad ATP sünteesiks vajaliku energia. valguse neeldumise tulemusena tõuseb elektron klorofülli molekulis kõrgemale energianivoole. Klorofüllid a ja b neelavad peamiselt punases ja sinises spektriosas. Kloroplastis abipigmendid, karotenoidid, rohelise ja kollase valguse kasutamiseks. Abipigmendid annavad oma ergastuse edasi klorofüllile. Vett lagundav kompleks on fotosüsteemiga ühendatud tülakoidi luumenipoolsel küljel. selle koosseisus on tähtsad neli Mn aatomit. Lõppaktseptoriks on kinoon QA. Trap limited mudel – eksiton liigub pidevalt antenni ja tsentri vahet. Elektron eraldub tsentripigmendis, mis PSIIs on P680 ja PSIs P700 (tähistatud vastavalt lainepikkusele). Tsentripigment on klorofüllide dimeer
YASB21 C Ilona Juhanson, 123964YASB Juhendaja: Tiina Randla KAROTENOIDID Laboratoorse töö eesmärgiks on karotenoidide eraldamine taimsetest materjalidest, saadud karotenoidide (ja klorofülli) segu neeldumisspektri määramine spektrofotomeetril ja selle alusel: * uuritava materjali karotenoidse koostise analüüsimine ja iseloomustamine, * uuritavas objektis domineeriva karotenoidi kontsentratsiooni kindlaksmääramine, * klorofülli olemasolu kindlakstegemine. Karotenoidid on abipigmendid fotosünteesivates organismides, kuna absorbeerivad valgust klorofüllist erinevatel lainepikkustel, mistõttu on täiendavateks kiirguse retseptoriteks. Karotenoidid on 600+ ühendist koosnev rühm. Keemilise ehituse poolest klassifitseeritakse kui tetraterpenoide (sisaldavad 40 süsiniku aatomit). Kujutavad endast polüeenseid aheldaid, mille ühes või mõlemas otsas on reeglina 6-liikmelised ionoontsüklid. Pikima ahelaga on lükopeen, mis on tähtsaks vaheühendiks
Prokarüoodid - tsüanobakterid, rohelised ja purpursed väävlibakterid Protsess toimub mitmekihilistes membraanides Eukarüoodid - taimed, vetikad Protsess toimub kloroplastides FOTOSÜNTEESI KOHT AINE- JA ENERGIARINGES Fotosünteesi reaktsioonid jagunevad VALGUSREAKTSIOONID - ülesandeks produtseerida energiat (ATP) ja redutseerijat (NADPH) PIMEREAKTSIOONID - ülesandeks fikseerida C02 Valgust absorbeerivad fotosünteesi põhipigmendid klorofüllid ja fotosünteesi abipigmendid - karotenoidid, fükobiliinid. ENERGIASUHTED FOTOSÜNTEESI JA AEROOBSE METABOLISMI VAHEL Süsiniku taandumisel toimub energia investeerimine, oksüdeerumisel energia vabanemine. KLOROPLAST KLOROFÜLLID Klorofüllid fotosünteesi rohelised pigmendid · Omavad tasapindest, polütsüklilist struktuuri · On proporfüriinid, mille tsentris Mg2+, mis koordinatiivselt nelja N aatomiga seotud · Taimedes klorofüllid a ja b, mis erinevad II tsükli ühe asendusrühma poolest
Kuna tegemist on taimse päritolu lipiidiga, ei saa me rääkida kolesteroolist, küll aga fütosteroolist. - Või puhul oli lahus heledam oliiviõli lahusest. Sellest võib järeldada, et mõnedes taimeõlides on fütosteroolide sisaldus märkimisväärselt kõrgem loomsete lipiidide kolesteroolisisaldusest. 2.2 Karotenoidide identifitseerimine ja sisalduse määramine KAROTENOIDID- valgust klorofüllist erineval lainepikkusel absorbeerivad abipigmendid, mis sisalduvad taimerakkude kloro- ja kromoplastides, aga ka fotosünteesivates taimedes (vetikad, seened, bakterid). Nad on täiendavateks kiirguse retseptoriteks. KAROTENOIDID väga arvukas (>600) ühendite rühm. Keemiliselt klassifitseeritakse kui terpenoidide (sisaldavad 40 C-aatomit). Struktuur: - Polüeensed ahelad - Ühes või teises ahela otsas on 6-liikmelised ionoontsüklid - LÜKOPEEN kõige pikema ahelaga karotenoid; tähtis vaheühend paljude teiste
(antud definitsiooni kohaselt võib sellessse rühma liigitada ka steroolid). MONOTERPEENID (n = 2): Eeterlik õli = terpeenid + alkoholid + aldehüüdid + estrid + ... DITERPEENID (n = 4): Fütool. Kuuludes klorofülli ja rasvlahustuvate vitamiinide E ning K koostisse muudab fütüüljääk need molekulid apolaarseteks. Retinool (vitamiin A). TETRATERPEENID (n = 8): Karotenoidid - taimedes sisalduvad värvilised (kollasest pruunini) ühendid, fotosünteesi abipigmendid; molekulis konjugeeritud kaksiksidemete süsteem. Esindajad: Karoteenid (-, -, - ... ) Oranzivärvilised kristalsed ained; sisalduvad kõigis taimedes, -karoteeni eriti palju porgandis; erinevad üksteisest molekuli "otstes" paiknevate struktuuride poolest. -karoteen-retinooli (vitamiin A) provitamiin Lükopeen - tumepunane kristalne aine, sisaldub tomatis, paprikas jm. Ksantofüllid - arvukas rühm taimseid pigmente; sisalduvad molekuli koostises ka hapnikku. POLÜTERPEENID (n = sajad ..
Fotosünteesivad rakud püüavad valgusenergiat ja muundavad selle keemiliste sidemete energiaks NADPH kui redutseerija ja ATP kui energiakandja vormis, kusjuures eraldub hapnik. Hapnik tuleb kasutatavast H2O'st. Fotosünteesi pimereaktsioonid ehk süsinikufikseerimise reaktsioonid Kasutatakse NADPH kui redutseerijat ja ATP hüdrolüüsi energiat endergoonilisteks protsessideks orgaaniliste molekulide sünteesil CO2'st. CO2 võetakse väliskeskkonnast. Klorofüllid ja abipigmendid Klorofüllid on fotoaktiivsed pigmendid, planaarse kujuga. Pikk ahel annab lahustuvuse rasvas ja aromaatsus muudab klorofülli heaks nähtava valguse neelajaks. Abipigmendid laiendavad valgusneelduvust nendele lainepikkustele, mida klorofüll ei neela. Klorofüllid koos abipigmentidega moodustuvad kloroplastide membraanidele valgustneelavaid komplekse. Fotosüsteemid Fotosüsteemid koosnevad sadadest valgustpüüdvatest klorofüllide ja abipigmentide molekulidest pluss
b) evolutsiooniliselt pooldatakse endosümbioosi hüpoteesi, neid vaadeldakse Lynn Margalise algatusel kui kunagi vabalt elanud aeroobseid baktereid, kes asusid teistesse rakkudesse. Kloroplastid 1. Ehitus - 2 membraani, 2 ruumi. Membraanides välis- ja sisemembraan, ruumid ka samad, mis mitokondritel. Sisemembraanistiku elemente nim tülakoidideks, mida on 2 tüüpi. Sisemembraanistikus paiknevad pigmendid: põhipigmendid - klorofüllid; ja abipigmendid - ksantofüllid ja karotenoidid. Kloroplast täidetud valgulise vesilahusega, mida nim stroomaks. Ka kloroplastides on oma DNA, RNAd, ribosoomid ja oma valkude sünteesi süsteem. 2. Ülesanded - põhiülesanne fontosüntees, kus valgusstaadiumi eest vastutab sisemembraanistik pigmentidega ja pimestaadiumi eest strooma ensüümidega. 3. Arv. Kloroplastid esinevad vaid valgusele eksponeeritud taimerakkudes. Tavaliselt ühes rakus paarikümnest sajani
3. Klorofüllid on fotoreaktiivsed pigmendid. Planaarne, konjugeeritud asendatud tetrapürrooli tsüklite süsteem (kloriin). Fe on 2+ asendatud Mg . Pikaaehelaline ftüülrühm tagab rasvlahustuvuse ja võimladab ankurdada klorofülli membraan-valk komplekside külge. Aromaatsus muudab klorofülli efektiivseks nähtava valguse neelajaks. Kloroplastides leidub alati nii klorofülli a kui ka b vormi. Mõlema vormi esinemine laiendab veelgi neeldumisriba. Abipigmendid (ntks -karoteen) laiendavad veelgi neeldumisriba sellistele spektrialadele, kus klorofüllid ei neela. Karotenoidid toimivad ka fotoprotektoritena lõhustades vabu hapniku radikaale. Fotosüsteem koosneb sadadest valgustpüüdvatest klorofüllide ja abipigmentide molekulidest pluss mõni eriotstarbeline fotokeemiliselt reaktiivne klorofülli molekul nn reaktsioonitsenter. Valguskvant kantakse resonantsenergia teel ühelt klorofüllilt
okastel ning täidavad kaitsefunktsiooni. c) Fosfolipiidid – üks rasvhappejääk on asendunud fosfaatrühmaga, kuuluvad rakumembraani koostisesse. d) Steroidid – taimeraku membraanides on 30-50% lipiididest steroidid. e) Terpenoidid: Terpeenid ehk monoterpenoidid, taimed vajavad terpeene kaitseks putukate vastu, nt mentool. Karotinoidid ehk oligoterpenoidid koosnevad 4 terpeeni ühikust, asuvad plastiidides, taimedele olulised fotosünteesi abipigmendid. Kautšuk ehk polüterpenoidid – piimhape nt võililles. Nukleiinhapped – koosnevad nukleotiididest, moodustavad pikki ahelaid. DNA – desoksüribonukleiinhape. 4 lämmastikalust: A(adeniin), G(guaniin), T(tümiin), C(tsütosiin). RNA – ribonukleiinhape. Esmane struktuur AUGGCACCGU. mRNA (info), tRNA, rRNA (ribosoomi). Alkanoidid – lämmastikku sisaldavad heterotsüklilised aluselised ühendid, mürkained selgroogsete vastu.
Klorofüllidel on 2 tugevat neeldumisriba. Rohelistes klorofüllides Chl a ja Chl b on need punases (650-680 nm) ja sinises valguses (430-470 nm). Sinise valgusega ergastumisel kukub elektron kiiresti punase riba energiale ja ainult seda saab kasutada fotosünteesiks. · Taimede fotosünteesi tähtsaim pigment on klorofüll. · Et saada kasutada ka klorofüllis väheneelduvat rohelist ja kollast valgust, on kloroplastides nn abipigmendid nt karotenoidid. Xantofüllidel nagu violaxantiin ja zeaxantiin on veel eriline roll, sest nad aitavad vajadusel ka ülearust energiat kustutada. 7. Ühe mooli violetsete kvantide energia on ligikaudu.........., ühe mooli punaste kvantide energia on ligikaudu.......... 8. Kuidas sõltub kvandi energiasisaldus footoni lainepikkusest? Kirjutage valem. hc
suurte puude tagasilõikamises (paljud ei talu tagasilõikamist). Linnas lisaks ka veel füsioloogiline stress; 7.) taimede mineraalne toitumine- Lisaks põhilistele toiteelementidele (N/P/K) on vaja mikroelemente (B, Cu, Co, Mn). Boori nt vaja õitsemiseks. Fotosünteesi kulg- jagatakse kaheks: valgusstaadium (fotofüüsikaline ja fotobiokeemiline faas) ja pimedusstaadium/pimestaadium. Valgusstaadium: 1.) valguse neeldumine erinevate pigmentide poolt (klorofüllid ja abipigmendid (karotenoid)); 2.) klorofüllimolekulide ergastumine ja ergastusenergia arvelt ensüümseoseline vee foto-oksüdatsioon. Vee foto-oksüdatsiooni tulemusena saadakse 2 väljundit (lõpp-produktina O2, - eralduv hapnik pärineb veest); õpilaste väärarusaam, et O2 tuleb CO2-st. Lisaks tuleb vee foto- oksüdatsioonilt palju H ioone, millel on mitu kasutusväärtust 1.) seotud kujul saab kasutada neid süsihappegaasi redutseerimiseks; 2.) H- ioonid paiknevad ebavõrdselt kloroplasti vaheruumi
annaabi.ee 
