Antheraxanthin (de ánthos , griego para "flor" y xanthos , griego para "amarillo") es un pigmento accesorio de color amarillo brillante que se encuentra en muchos organismos que realizan la fotosíntesis . Es un pigmento del ciclo de las xantofilas , un alcohol soluble en aceite dentro del subgrupo de carotenoides de las xantofilas . La antheraxantina es tanto un componente como un producto de los mecanismos de fotoprotección celular en algas verdes fotosintéticas , algas rojas , euglenoides y plantas . [1] [2]
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Nombres | |
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Nombre IUPAC (3 R , 3 ′ S , 5 ′ R , 6 ′ S ) -5 ′, 6′-Dihidro-5 ′, 6′-epoxi-β, β-caroteno-3,3′-diol | |
Nombre IUPAC preferido (1 S , 4 S , 6 R ) -4-Hidroxi-1 - {(1 E , 3 E , 5 E , 7 E , 9 E , 11 E , 13 E , 15 E , 17 E ) -18- [ (4 R ) -4-hidroxi-2,6,6-trimetilciclohex-1-en-1-il] -3,7,12,16-tetramethyloctadeca-1,3,5,7,9,11,13, 15,17-nonaen-1-il} -2,2,6-trimetil-7-oxabiciclo [4.1.0] heptano | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
UNII | |
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Propiedades | |
C 40 H 56 O 3 | |
Masa molar | 584,885 g · mol −1 |
Apariencia | Sólido amarillo |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
En el ciclo de las xantofilas
La antheraxantina es una molécula intermedia del ciclo de las xantofilas en la mayoría de los eucariotas fotosintéticos , a saber, plantas y algunas bacterias. En el ciclo de la xantofila , los pigmentos carotenoides específicos se transforman mediante reacciones enzimáticas en pigmentos biológicos más o menos fotoprotectores . [3]
Una planta puede aumentar su capacidad de extinción no fotoquímica (NPQ) y disipación excesiva de calor al convertir el pigmento naranja violaxantina en antheraxantina y luego en pigmento amarillo claro zeaxantina . [4] El conjunto de xantofilas, o los niveles de pigmento del ciclo de xantofilas totales, a veces se abrevian como "VAZ" en la literatura científica. [5]
“VAZ” es una abreviatura de los pigmentos principales del ciclo en el orden de fotoprotección de menor a mayor que proporciona cada pigmento. La antheraxantina se indica con la "A" en el medio, entre violaxantina (V) y zeaxantina (Z). [6]
Ubicación en la membrana tilacoide
El ciclo de la xantofila tiene lugar, junto con otras reacciones de fotopigmento, en las membranas de los tilacoides dentro de los cloroplastos . [7] La antheraxantina proporciona más estabilidad frente al calor y la luz (a través de NPQ) a las membranas tilacoides que la violaxantina, pero menos que la zeaxantina. [8]
Las reacciones del ciclo de la xantofila, en las que la antheraxantina es una etapa intermedia, suelen ser respuestas a cambios en la exposición a la luz o la radiación , que provocan cambios en el pH interno de los tilacoides. Disminuir o aumentar la fotoprotección a través del ciclo de las xantofilas permite que las plantas regulen su propia absorción de luz para la fotosíntesis . [6]
La mayoría de los cloroplastos se encuentran en las células del tejido del mesófilo de una planta , justo debajo de la capa de la epidermis (superficie) de hojas y tallos. Dado que los tilacoides están contenidos dentro de los cloroplastos, la antheraxantina y otros fotopigmentos se encuentran en sus concentraciones más altas en las hojas de las plantas bajo alta radiación solar o exposición a la luz / calor.
Un estudio a gran altitud con dientes de león ( Taraxacum officianale ) en la Cordillera de los Andes encontró tasas generales altas de acumulación de antheraxantina en hojas muy expuestas en una pendiente orientada al noroeste a 1600 metros e incluso tasas más altas en una cumbre a 3600 metros. [9]
Enzimas y reacciones
La antheraxantina es una forma de violaxantina parcialmente despoxidizada (ver despoxidación ). Uno de los dos grupos epóxido de violaxantina se elimina de su estructura química para generar antheraxantina. [10] Por esta razón, el ciclo de las xantofilas a veces se denomina ciclo de la violaxantina.
La violaxantina des-epoxidasa es una enzima que reduce un grupo epóxido de la violaxantina a un doble enlace para crear antheraxantina. También funciona para crear zeaxantina, donde cataliza la reducción de dos grupos epóxido de la violaxantina.
La zeaxantina epoxidasa cataliza la unión de un grupo epóxido a la zeaxantina para generar antheraxantina y dos grupos epóxido para generar violaxantina. [10]
Referencias
- ^ Duan S y Bianchi T, 2006. Cambios estacionales en la abundancia y composición de los pigmentos vegetales en el carbono orgánico particulado en la parte baja de los ríos Mississippi y Pearl. Estuarios y costas 29, 427-442
- ^ Sandman, G. 2009. Evolución de la desaturación de caroteno: la complicación de una vía simple. Archivos de bioquímica y biofísica 483, 169-174
- ^ Yamamoto HY, 1979. Bioquímica del ciclo de violaxantina en plantas superiores. Química pura aplicada 51, 639–648
- ^ Adir N, Zer H, Shochat S y Ohad I. 2003. Fotoinhibición: una perspectiva histórica. Investigación de la fotosíntesis 76, 343–370
- ^ Krause GH y Weis E, 1991. Fluorescencia de clorofila y fotosíntesis: conceptos básicos. Revisión anual de fisiología vegetal y biología molecular vegetal 42, 313–349
- ^ a b Kováč D, et al 2013. Respuesta del índice de eliminación del continuo de reflectancia verde al ciclo de des-epoxidación de xantofilas en agujas de abeto de Noruega. Revista de botánica experimental 64, 1817-1827
- ^ Eskling M, Arvidsson P y Akerland H, 1997. El ciclo de la xantofila, su regulación y componentes. Physiologia Plantarum 100, 806-816
- ^ Havaux M, 1998. Carotenoides como estabilizadores de membrana en cloroplastos. Tendencias en la ciencia de las plantas 3, 147-151
- ^ Molina-Montenegro MA, Penuelas J, Munne-Bosch S y Sardans J, 2012. Una mayor plasticidad en los rasgos ecofisiológicos mejora el rendimiento y el éxito de la invasión de Taraxacum officinale (diente de león) en entornos alpinos . Biología de las invasiones 14, 21-33
- ^ a b Eskling M, Arvidsson P y Åkerlund H, 1997. El ciclo de las xantofilas, su regulación y componentes . Physiologia Plantarum 100, 806-816