カロテノイドの概要

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2018/04/03 更新

  1. 概要: カロテノイドとは
  2. カロテノイドと光合成

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概要: カロテノイドとは

カロテノイド carotenoid は天然に存在する色素で、化学式 C40H56 の基本構造をもつ化合物の総称である。炭素と水素のみでできているものを カロテン類、それ以外の元素を含むものを キサントフィル類 という。


カロテノイドと光合成

光合成 photosynthesis における主要な光受容物質であるクロロフィルa chlorophyll a は、図 (2) のように 450 nm および 700 nm 前後に吸収極大をもつ。

そのため、これだけでは波長 450 - 700 nm 前後の光を光合成に使えない。これを補うのが、異なる吸収パターンをもつ chlorophyll b である。

この 2 つのクロロフィルを多く含む植物は、緑の波長帯以外の光を効率よく吸収することから、緑に見えるわけである。

カロテノイドの吸収極大は 400 - 500 nm であり、クロロフィルの吸収領域と重なる (1)。



カロテノイドが有効に働くのは、クロロフィルが分解する秋季 である (1)。この時期、カロテノイドが 400 - 500 nm の光を効率よく吸収するが、クロロフィル分解のため上の図でみられる 600 - 700 nm の光は吸収されなくなる。これが紅葉の原理である。

カロテノイドによる吸収は、生体防御にも有効である (1)。秋季にクロロフィルが分解したのち、強い日光は植物にとってむしろ害となる。カロテノイドを含まない植物 (紅葉しないもの) は、このためにクロロフィル分解後すぐに落葉する。

Chlorophyll a, b, carotenoid は、光合成の reaction centor 付近で大きな light-harvesting complex (LHC) を形成している (1)。


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References

  1. Amazon link: ストライヤー生化学: 使っているのは英語の 6 版ですが、日本語の 7 版を紹介しています。参考書のページ にレビューがあります。
  2. By Chlorophyll_ab_spectra2.PNG: Aushulzderivative work: M0tty - This file was derived from  Chlorophyll ab spectra2.PNG, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20509583