Сложные белки

Липопротеины входят в состав клеточных мемб­ран. В качестве простетической группы они содер­жат различные жироподобные вещества. В живот­ных липопротеинах липидная часть представлена в основном фосфолипидами и холестерином. Рас­тительные липопротеины имеют более разнообраз­ные небелковые компоненты. Кроме фосфолипидов, в их состав входят гликолипиды, сульфолипиды, разнообразные стероиды и терпеноиды. Особым разнообразием липидных компонентов отли­чаются липопротеины мембран хлоропластов.

Гликопротеины имеют в своем составе углево­ды и их производные —глюкозу, маннозу, галак­тозу, глюкозамин, глукуроновую кислоту и др. Сахар обычно связан с остатками серина, треони­на, оксипролина или аспарагиновой кислоты. При­мером гликопротеинов могут служить запасный белок бобовых — вицилин, ферменты — пероксидаза и глюкооксидаза, ядовитый белок рицин из семян клещевины. Рицин необратимо инактивирует рибосомы.

К гликопротеинам относится группа раститель­ных белков, которые называют фитогемагглютининами, или лектинами. Первое свое название они получили потому, что вызывают агглютина­цию эритроцитов. Они также способны агглюти­нировать раковые клетки, связывать и осаждать полисахариды и гликолипиды, стимулировать митозы у некоторых типов клеток.

Роль лектинов в растениях еще далеко не выяс­нена. Предполагают, что они участвуют в «узнава­нии» клубеньковыми бактериями растения-хозяи­на и в создании устойчивости растений к патоген­ным грибам. Размещаются лектины под плазмалеммой растительной клетки.

Хромопротеины — это белки, содержащие ок­рашенную простетическую группу. К ним относятся белки, связанные с хлорофиллом, каротиноидами, фитохромами, а также цитохромы, ферредоксин, пластоцианин. Хромопротеины участвуют в про­цессах фотосинтеза, дыхания, в различных окис­лительно-восстановительных реакциях.

Нуклеопротеины растений подобны таким же белкам животных. Они сходны по строению, свой­ствам и функциям.

Растительные белки различаются по составу аминокислот и их соотношению. В одних белках некоторые аминокислоты могут отсутствовать или содержаться в очень малых количествах, в других их может быть очень много. Например, в зеине кукурузы почти нет лизина и мало триптофана, но, в то же время, много глутаминовой кислоты, лейцина, пролина и аланина. В глиадине пшени­цы мало триптофана, но очень много (до 50%) глу­таминовой кислоты и глутамина. В белке клубней картофеля много лизина.

Некоторые аминокислоты всегда содержатся в растительных белках в большом количестве — более 5-8%. Это аспарагиновая и глутаминовая кислоты, их амиды, пролин, лейцин и изолейцин. Других аминокислот в белках почти всегда мало — до 3%. Это — лизин, триптофан, гистидин, метионин и цистеин.

Как известно, ряд аминокислот в животном орга­низме не синтезируется, поэтому они должны по­ступать в организм вместе с пищей. Это так назы­ваемые незаменимые аминокислоты: валин, лейцин, изолейцин, лизин, триптофан, гистидин, треонин, метионин, фенилаланин, аргинин.

Аргинин образуется в животном организме, но очень медленно, поэтому требуется его поступле­ние с пищей.

Белки делят на полноценные и неполноценные. Полноценные белки имеют все незаменимые ами­нокислоты в достаточном количестве. Принято го­ворить, что у них сбалансированный аминокислот­ный состав. Неполноценные белки не имеют в сво­ем составе отдельных незаменимых аминокислот или их содержание очень низкое. Эталоном сба­лансированного аминокислотного состава служат белки молока и яиц.

Животные белки в основном полноценные, тог­да как среди растительных белков много неполно­ценных. Белки зерновых культур бедны лизином и триптофаном, у большинства бобовых в белках недостает метионина. Однако и среди раститель­ных белков есть полноценные. Это, например, бел­ки картофеля и овощей (морковь, свекла, капуста, огурцы, помидоры и др.). Белки некоторых бобо­вых близки к полноценным, а белки сои имеют уравновешенный аминокислотный состав.

Проблема пищевого белка. Проблема состоит в том, что в мире не хватает пищевого белка, и почти половина населения зем­ного шара испытывает белковое голодание. Осо­бенно велик недостаток белка в тропических стра­нах, где основной пищей местного населения слу­жат плоды.

Ученые установили, что суточная потребность человека в белке равняется 100 г. Однако это в сред­нем. Молодым растущим организмам требуется больше белка, старым — меньше. При этом имеется в виду полноценный белок, неполноценного же белка необходимо больше для покрытия суточной потреб­ности в незаменимых аминокислотах.

Недостаток белка в пище отрицательно сказывается на здоровье человеческого организма, осо­бенно молодого.

Потребность человека в белке покрывается на 10-30% животными белками, а на 70-90% — расти­тельными. Причем в развитых странах население потребляет больше животных белков (отношение их к растительным 0,9-0,8), а в слаборазвитых намно­го меньше (отношение— 0,5-0,4 и ниже).

Ученые всего мира заняты поисками путей бо­лее эффективного использования традиционных источников пищевого белка и новых его ресурсов. Это касается как животного так и растительного белка.

Однако, как говорилось выше, основную массу пищевого белка дают растения, и перспективы ре­шения белковой проблемы связаны, прежде всего, с увеличением массы именно растительного белка. Тем более что растительный белок является пер­вичным и его производство раз в 5 дешевле живот­ного. Правда, многие белки растений неполноцен­ны да и усваиваются они хуже животных. Если усвоение наиболее полноценных белков молока и яиц принять за 100%, то белки зерновых культур усваиваются на 50%, бобовых — на 60-65%, ово­щей и семян подсолнечника — на 70%.

Традиционные пути увеличения массы пищево­го белка и его качества связаны с растениеводством и селекцией: оптимизацией выращивания сель­скохозяйственных растений с применением удоб­рений, биологически активных веществ, эффектив­ной борьбой с болезнями, сорняками, вредителя­ми, подбором и рациональным размещением куль­тур, а также с выведением новых сортов с повы­шенным содержанием белка и лучшего его качества. Подсчитано, что увеличение содержания белка в зерне пшеницы всего на 1% может дать дополнительно 1 000 000 тонн белка.

Рассматриваются новые технологии помола зёрна. При традиционном помоле основная мас­са белка остается в отрубях. Это связано с тем, что под семенной оболочкой зерновок находится один слой клеток, содержащий белок (алейроно­вый слой). Он вместе с семенной оболочкой и ока­зывается в отрубях. Добавление отрубей к муке при выпечке хлеба повышает содержание в нем белка. Новые технологии помола направлены на то, что­бы алейроновый слой зерновок отделялся от се­менной кожуры и попадал в муку.

Источником дешевого высококачественного белка являются водоросли. Они содержат 50-60% белка, а после соответствующей обработки усвоение его достигает 75-85%. В ряде стран (США, Япония, ФРГ) культивируют хлореллу. Ее употребляют в пищу после некоторой обра­ботки, а также готовят из нее белковые добавки. Считают, что хлорелла дает не только высоко­качественный белок, но и другие ценные веще­ства, необходимые человеческому организму. Кроме того, считают, что она улучшает вкусо­вые качества других продуктов (соевого творо­га, колбасы, хлеба и др.). Однако культивиро­вание хлореллы стоит дорого и требует больших энергетических затрат.

В некоторых странах в пищу используют сине-зеленую водоросль спирулину, содержащую, кро­ме ценного белка, много витаминов и других по- лезных веществ. Например, в Африке местные жители черпают спирулину из озера Чад плетены­ми корзинами, сушат ее на солнце и готовят из высохших водорослей различные блюда.

Ученые предложили новый источник полноцен­ного белка — листья сельскохозяйственных расте­ний. Они считают, что несмотря на низкое содер­жание белка в листьях, извлечение его и примене­ние является выгодным по ряду причин.

1. При поедании листьев жвачные животные используют только 10-30% содержащегося в них белка, а при экстракции можно получить 50-60%.

2. Белки первично синтезируются в листьях, а затем в виде аминокислот транспортируются в другие органы. В процессе передвижения часть их теряется.

3. Белки извлекают из листьев молодых растений раньше, чем они повреждаются болезнями и вредителями, что также предотвращает потери белка.

4. После извлечения в оставшейся массе еще имеются белки, и ее можно использовать на корм скоту.

Белок из листьев предназначается для корма сельскохозяйственным животным. Его в промыш­ленных масштабах получают в ряде стран (США, Франция), постоянно совершенствуют технологию с целью повышения выхода белка.

В настоящее время особенно широко использу­ются белки семян сои, которые имеют достаточно сбалансированный аминокислотный состав и высо­кую перевариваемость. Из сои готовят многочисленные блюда с большим содержанием белка: соевое молоко, творог, соусы, котлеты, паштет и др. Кроме того, из сои получают белковые препара­ты, которые добавляют в различные пищевые продукты для повышения содержания в них белка (колбасы, сосиски, хлеб, кондитерские изделия и др.).

В связи с поиском источников белков и разра­боткой новых технологий их получения и обра­ботки возникла идея создания искусственной пищи. Создавали искусственное мясо, рыбу, икру, сыры. Эти продукты полностью состояли из рас­тительных компонентов, но должны были иметь вид, вкус и пищевую ценность животных. В 70-80-е годы в США и других странах появилось ис­кусственное мясо (главным образом, в консервах), сыры. Однако широкого распространения эта идея не получила. Оказалось, во-первых, что раститель­ные компоненты и технология их обработки очень дороги, и это делает искусственную пищу дороже натуральной, во-вторых, опыты по изготовлению искусственной пищи не всегда были удачными. Например, искусственные сыры в США имели вид и запах настоящих, а вкус оставлял желать луч­шего: он был похож, как писали об этом газеты, на вкус ластика.

Липиды

Липиды — это большая группа природных со­единений, разных по строению и функциям, но близких по физико-химическим свойствам. Их ха­рактерной особенностью является высокое содер­жание в молекулах гидрофобных радикалов и групп, что делает их нерастворимыми в воде. Од­нако липиды хорошо растворяются в различных органических растворителях: эфире, ацетоне, бен­зине, бензоле, хлороформе и др.

Липиды делят на 2 группы: жиры и жироподобные вещества, или липоиды.

Жиры

Растительные жиры, как правило, жидкие, и их называют маслами. Жиры выполняют запасную и энергетическую функции и в небольших количе­ствах содержатся во всех растительных клетках. Обычно в вегетативных органах жира гораздо мень­ше, чем в плодах и семенах. Так, в листьях, стеб­лях и корнях количество жира редко превышает 5% от сухой массы. В то же время плоды и семена некоторых растений отличаются высоким содер­жанием жира и используются для промышленно­го получения растительных масел.

До 90% всех видов растений в качестве основно­го запасного вещества откладывают в семенах мас­ла, которые используются при их прорастании. От­ложение в запас жиров для растений энергетиче­ски «выгодно», т. к. при их распаде выделяется по­чти в 2 раза больше энергии, чем при распаде угле­водов или белков, а также образуется в 2 раза боль­ше воды, что особенно важно при прорастании се­мян в условиях недостаточного водоснабжения.

Растительные масла находят самое широкое применение. Их используют в пищу, в пищевой и парфюмерной промышленности, в медицине, в тех­нике в качестве смазочных масел и при изготовле­нии высококачественных лаков и красок.

Жиры представляют собой смесь сложных эфиров глицерина и высокомолекулярных жирных кис­лот.

Растительные масла, полученные из семян, не яв­ляются чистыми триглицеридами, а всегда содер­жат некоторое количество примесей. На долю триглицеридов приходится 95-98%, остальное состав­ляют примеси: свободные жирные кислоты (1-2%), фосфолипиды (1-2%), стероиды (0,3-0,5%), а так­же каротиноиды, растворимые в жирах витами­ны, терпеноиды, фенольные соединения. Присут­ствие примесей повышает пищевую ценность рас­тительных масел. Многие из них оказывают лечебное действие. Желтоватый цвет растительных масел зависит от содержания в них каротиноидов. Конопляное и лавровое масла, в составе которых присутствует некоторое количество хлорофилла, имеют зеленоватую окраску.

Важнейшие насыщенные жирные кислоты растительных масел:

Капроновая - кокосовое масло (до 1%)

Каприловая - кокосовое масло (7%)

Каприновая - масло пальм

Лауриновая - масло лавра и пальм

Миристиновая - масло тропических растений

Пальмитиновая - широко распространена

Стеариновая - широко распространена

Арахиновая - масло арахиса и др.

Бегеновая - масло арахиса, рапса и др.

Важнейшие ненасыщенные жирные кислоты растительных масел: олеиновая, линолевая, линоленовая.

В растительных маслах ненасыщенных жирных кислот гораздо больше, чем насыщенных, что оп­ределяет их жидкую консистенцию. Ученые рас­считали, что олеиновая и линолевая кислоты со­ставляют более 60% всех жирных кислот расти­тельных масел.

Линолевая и линоленовая кислоты не могут синтезироваться животным организмом. Они относят­ся к незаменимым жирным кислотам и должны поступать в организм с пищей.

Кроме перечисленных выше распространенных жирных кислот, в растительных маслах встреча­ются еще редкие кислоты, которые характерны для той или иной небольшой группы растений. Прав­да, в данной группе они могут содержаться в до­вольно больших количествах.

Например, масла семян растений из семейства крестоцветных (рапс, горчица) содержат от 42 до 55% эруковой кислоты. Это ненасыщенная жир­ная кислота.

Масло клещевины в своем составе имеет рицинолевую кислоту, которая является мононенасы­щенной гидроксикислотой.

В масле некоторых тропических деревьев и кус­тарников из семейства Flacourtiaceae (гиднокарпус) содержатся циклические жирные кислоты — гиднокарповая и хаульмурговая. С присутствием этих кислот связывают лечеб­ные свойства масла указанных растений. Оно по­давляет развитие туберкулезных бактерий, и, счи­тают, лечит проказу.

Масло из плодов тунгового дерева содержит до 80% олеостеариновой кислоты, которая является изомером линоленовой.

Свойства жира характеризуются рядом физико-химических констант. Мы рассмотрим три констан­ты, которые важны для определения качества растительных масел: температуру плавления, кислот­ное число и йодное число.

Поскольку растительные масла в основном жид­кие, то температура плавления имеет значение лишь для немногих твердых масел. Твердыми при комнатной температуре являются масло какао, кокосовое, пальмовое и лавровое масла. Эти масла в своем составе содержат много насыщенных жир­ных кислот.

Масло какао получают из семян, которые со­держат 45-55% жира. После его удаления остает­ся какао-порошок, используемый для приготовле­ния известного напитка и в кондитерской промыш­ленности. Масло какао имеет желтоватый цвет и приятный запах, температура его плавления 30-34°С. В составе его триглицеридов найдены лауриновая, пальмитиновая, стеариновая, арахиновая и олеиновая кислоты. Это масло применяется в кон­дитерской и парфюмерной промышленности.

Из мякоти кокосовых орехов — копры получа­ют кокосовое масло. В копре его содержится до 60-65%. Температура его плавления 23-28^оС. При комнатной температуре оно мягче сливочного мас­ла, имеет приятный запах и вкус. В составе три­глицеридов оно имеет в основном лауриновую, ми-ристиновую кислоты, а также 2-3% капроновой, каприловой и каприновой. Кокосовое масло исполь­зуется в пищевой, парфюмерной, мыловаренной промышленности, при изготовлении мазей. Мыло, изготовленное на кокосовом масле, — единствен­ное, пенящееся в соленой морской воде.

Масличная пальма содержит масло в семенах и плодах. Это масло является твердым при ком­натной температуре. Масло плодов несъедобно и используется в качестве смазочного и для произ­водства свечей и мыла. В семенах содержится съедобное масло. Его используют в пищу и для приго­товления мазей.

Лавровое масло, которое получают из семян лав­ра благородного, только условно можно назвать твердым: у него мазеобразная консистенция. Это масло имеет зеленоватый цвет из-за содержащего­ся в нем хлорофилла и своеобразный запах, кото­рый зависит от присутствия эфирного масла.

Кислотное число — это количество миллиграм­мов КОН, которое необходимо для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Это важный показатель качества масла. Обычно масла содержат небольшое количество сво­бодных жирных кислот (1-2%). Однако при хра­нении масел их содержание увеличивается. Это снижает качество пищевого масла, т. к. свободные жирные кислоты придают ему неприятный запах и вкус. Много свободных жирных кислот бывает также в масле, полученном из недозрелых семян.

Йодное число — это количество граммов йода, которое связывается 100 г жира. Поскольку йод присоединяется по месту двойных связей, величи­на йодного числа характеризует содержание нена­сыщенных кислот в масле.

Чем выше йодное число, тем более жидкий жир и тем менее он пригоден в пищу, а чаще использу­ется для изготовления олифы, лаков и красок.

По величине йодного числа масла делят на не­высыхающие, полувысыхающие и высыхающие.

Невысыхающие масла имеют йодное число до 85. Это животные жиры и твердые растительные мас­ла. Величина йодного числа от 85 до 130 харак-теризует полувысыхающие масла. Они обычно яв­ляются пищевыми (оливковое, миндальное, абрико­совое, хлопковое, горчичное, рапсовое и др.). К вы­сыхающим относятся масла с йодным числом выше 130 (льняное, ляллиманцевое, перилловое, конопля­ное, тунговое и др.). Особенно высоким йодным чис­лом отличается тунговое масло — 246. Оно, как го­ворилось выше, является самым высококачествен­ным сырьем для лакокрасочной промышленности. Чем выше йодное число, а значит, больше двой­ных связей в жирных кислотах, тем легче окисля­ется данный жир. Под действием кислорода возду­ха происходит окисление и высыхание раститель­ных масел. В процессе высыхания образуются СО₂, вода, летучие альдегиды и низкомолекулярные кислоты. Масло постепенно густеет и покрывается тонкой эластичной и прочной пленкой. Именно это свойство определило использование растительных масел с высоким йодным числом при изготовле­нии лаков и красок.

При длительном хранении жиры и содержащие их продукты портятся — прогоркают, приобретая неприятный вкус и запах. Причиной прогоркаиия может быть действие кислорода воздуха, микроор­ганизмов и ферментов (липазы и липооксидазы).

Под действием фермента липазы происходит разложение триглицеридов и накопление свобод­ных жирных кислот, возрастает кислотное число, что влечет за собой снижение качества масла.

Иногда прогоркание зависит от жизнедеятель­ности микроорганизмов. В этом случае неприят­ный вкус и запах масла зависит от кетонов, обра­зовавшихся при окислении свободных жирных кислот. Однако такое кетонное прогоркание воз­можно только при наличии в масле жирных кис­лот с числом углеродных атомов от 6 до 12.

Наиболее распространенным является прогорконие под действием кислорода воздуха. При этом кислород окисляет ненасыщенные жирные кисло­ты по месту двойной связи с образованием переки­си или углеродный атом, соседний с двойной свя­зью, с образованием гидроперекиси.

Образовавшиеся перекиси и гидроперекиси разла­гаются и получаются альдегиды и кетоны. Последние, как было сказано выше, и придают жирам неприят­ный вкус и запах. Прогоркание усиливается под вли­янием влаги, света и повышенной температуры.

Поскольку без кислорода прогоркание не про­исходит, жиры хорошо сохраняются в вакууме. Кроме того, для предотвращения окислительного прогоркания к жирам прибавляют антирксиданты. Антиоксидантами являются многие фенольные соединения. К числу наиболее активных антиок-сидантов относится витамин Е (токоферол).

Жироподобные вещества (липоиды)

К жироподобным веществам относят:

Фосфолипиды

Сфинголипиды

Гликолипиды

Стероиды

Воска

Кутин и суберин

Растворимые в жирах пигменты

(хлорофиллы, каротиноиды, фикобилины).

Фосфолипиды - это фосфаты липидов. Одна из важнейших разновидностей фосфолипидов - фосфоглицериды. Являются компонентами клеточных мембран, выполняя в них структурную функцию.

Сфинголипиды -сложные липиды, в состав которых входит ненасыщенный аминоспирт сфингозин. Сфинголипиды обнаружены в клеточныхмембранах.

Гликолипиды — это жироподобные вещества, в молекулах которых глицерин соединен сложно-эфирной связью с двумя остатками жирных кислот и гликозидной связью с каким-нибудь сахаром. Гли­колипиды являются основными липидами мембран хлоропластов. Их в фотосинтетических мембранах примерно в 5 раз больше, чем фосфолипидов.

Существует две группы гликолипидов — галактолипиды и сульфолипиды.

Галактолипиды содержат в качестве углеводно­го компонента галактозу. Галактолипиды состав­ляют 40% всех липидов мембран хлоропластов.

Сульфолипиды — это тоже компоненты фото­синтетических мембран. Но содержание их в хлоропластах невели­ко, около 3% от всех мембранных липидов. Углевод­ный остаток сульфолипидов пред­ставлен сульфохи-новозой, а жирно-кислотные — в ос­новном линоленовой кислотой.

Стероиды. Основу стероидов составляют 4 конденсированных карбоцикла: 3 шестичленных и 1 пятичленный. В животных организмах стероидную природу имеет холестерин и ряд гормонов. В растениях же стерои­ды более разнообразны. Чаще они представлены спир­тами — стеролами. Около 1% стеролов связаны сложноэфирной связью с жирными кислотами — паль­митиновой, олеиновой, линолевой и линоленовой.

В растениях, а также дрожжах, рожках споры­ньи, грибах распространен эргостерол. Из него под влиянием ультрафиолета образуется витамин D.

Из растений выделены различные стеролы: из соевого масла — стигмастерол, из листьев шпина­та и капусты — спинастерол, из кактуса — лофе-нол, из многих растений — группа ситостеролов.

Различные стеролы отличаются друг от друга расположением двойных связей в кольцах и стро­ением боковой цепи. Отличительной особенностью растительных стеролов является боковая цепь из одного или двух углеродных атомов у С-₂₄.

Стеролы входят в состав клеточных мембран растений, предполагается их участие в контроле проницаемости. Обнаружено, что основная масса стеролов растительной клетки содержится в мемб­ранах ЭР и митохондрий, а их эфиры связаны с фракцией клеточных стенок.

Воска. Воска содержатся в кутикуле и образуют тонкий слой на ее поверхности. Восковой налет покрывает листья, стебли и плоды, предохраняя их от высы­хания и поражения микроорганизмами.

Воска — это жироподобные вещества, твердые при комнатной температуре. В состав восков вхо­дят сложные эфиры жирных кислот и одноатом­ных высокомолекулярных спиртов жирного ряда. Кроме того, воска содержат свободные жирные кис­лоты и спирты, а также углеводороды парафиново­го ряда. Жирные кислоты восков как в эфирах, так и свободные. В восках может присутствовать не­которое количество альдегидов и кетонов.

Растительные воска используются при изготов­лении свечей, помад, мыла, пластырей, шампуней. Например, на поверхности листьев пальмы Coripha ceriphera, произрастающей в Южной Америке, выделяется значительное количество воска — до 5мм. Этот воск называют карнаубским. Он твер­дый и ломкий, имеет желтовато-зеленоватый цвет, используется для производства свечей.

Уникальный воск обнаружен в плодах и семе­нах симондзии калифорнийской, или хохобы, произрастающей на юго-западе США и северо-западе Мексики. Этот воск жидкий. Долгое время его принимали за масло. Издавна индейцы употребля­ли его в пищу и использовали его лечебные свой­ства (заживление ран и др.). И только сравнитель­но недавно выяснили, что в его состав входят не триглицериды, а эфиры высокомолекулярных кис­лот и одноатомных спиртов. Кроме того, этот воск пока единственный, который является запасным питательным веществом и используется при про­растании семян.

Изучение и использование воска хохобы оказа­лось весьма перспективным. Во-первых, он имеет приятный ореховый вкус и успешно может исполь­зоваться в качестве пищевого масла. Во-вторых, не имея в своем составе триглицеридов, он не разлага­ется и не горит, как обычное масло, при высоких температурах. Это дает возможность использовать воск для смазки скоростных моторов, что удлиняет время их работы в 5-6 раз. В-третьих, вечнозеле­ный кустарник хохобы неприхотлив и произраста­ет на бедных и засоленных почвах, а его плоды и семена содержат до 50% жидкого воска. В настоя­щее время плантации хохобы выращивают в раз­ных странах и на разных континентах.

Кутин и суберин. Это жироподобные вещества, покрывающие сверху или пропитывающие стенки покровных тканей (эпидерма, пробка), увеличивая их защит­ные свойства.

Кутин покрывает сверху эпидерму тонким слоем — кутикулой, которая предохраняет нижележащие ткани от высыхания и проникновения микроорга­низмов. В состав кутина входят С₁₆- и С₁₈-жирные гидроксикислоты — насыщенные и мононенасыщен­ные. Кутин имеет сложную трехмерную структуру, стойкую к различным воздействиям.

Суберин — полимер, который пропитывает кле­точные стенки пробки и первичной коры корня после слушивания корневых волосков. Это делает клеточные стенки прочными и непроницаемыми для воды и газов, что, в свою очередь, повышает защитные свойства покровной ткани. Суберин по­хож на кутин, но есть некоторые отличия в соста­ве мономеров. Кроме гидроксикислот, характерных для кутина, в суберине встречаются дикарбоновые жирные кислоты и двухатомные спирты.

Хлорофилл (от греч. chlorós - зеленый и phýllon - лист), зеленый пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. Локализован в хлоропластах или хроматофорах и связан с белками и липидами мембран. Основу структуры молекулы хлорофилла составляет магниевый комплекс порфиринового цикла.

Высшие растения и зеленые водоросли содержат хлорофилл а и в, бурые и диатомовые водоросли - а и с, красные водоросли - а и d.

Название "хлорофилл" было дано французскими химиками П. Пельтье и Ж. Каванту зеленому спиртовому раствору смеси растительных пигментов в 1817.

В хлоропластах и хроматофорах большая часть хлорофилла (содержание его обычно составляет 0,5-1,5% на сухую массу) находится в виде светособирающей "антенны" и меньшая часть - в реакционных центрах, непосредственно участвующих в работе цепи фотосинтетического переноса электрона. Поглощая квант света, молекула хлорофилла переходит в возбуждённое состояние. Возбужденные светом молекулы хлорофилла способны переносить электрон от молекулы-донора к молекуле-акцептору. Механизм этих реакций в модельных системах выяснен в работах советских ученых А. А. Красновского, В. Б. Евстигнеева и др. Способность возбужденного хлорофилла к переносу электрона обеспечивает функционирование реакционных центров фотосистем цепи фотосинтетического переноса электрона. Свет, поглощенный хлорофиллом, преобразуется в потенциальную химическую энергию органических продуктов фотосинтеза. Свет, поглощаемый хлорофиллом, вызывает в клетках также другие фотобиологические явления: индуцирует генерацию электрического потенциала на мембранах хлоропластов, влияет на движение одноклеточных организмов (фототаксис) и т.д.

Каротиноиды – желтые, оранжевые или красные пигменты (циклические или ациклические изопреноиды), синтезируемые бактериями, грибами и высшими растениями. В растениях широко распространены каротин и ксантофиллы; ликопин (С₄₀Н_5б) - в плодах томатов, шиповника, паслена; зеаксантин (С₄₀Н₅₆О₂) - в семенах кукурузы; виолаксантин и флавоксантин - в плодах тыквы; криптоксантин (C₄₀H₅₆O) - в плодах дынного дерева; физалин (C₇₂H₁₁₆O₄) - в цветках и плодах физалиса; фукоксантин (С₄₀Н₅₆О₆) - в бурых водорослях; кроцетин (C₂₀H₂₄O₄) - в рыльцах шафрана; тараксантин (C₄₀H₅₆O₄) - в цветках львиного зева, белокопытника и др. В клетке концентрация каротиноидов наиболее высока в пластидах. Каротиноиды способствуют оплодотворению растений, стимулируя прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок. Каротиноиды участвуют в поглощении света растениями.

Фикобилины (от греч. phýkos - водоросль и лат. bilis - желчь), пигменты красных и синезеленых водорослей (фикоэритрины - красные, фикоцианины - синие); белки из группы хромопротеидов, в состав небелковой части которых входят хромофоры билины - аналоги жёлчных кислот. Маскируют цвет основного пигмента фотосинтеза - хлорофилла. Выделены в кристаллическом виде. Аминокислоты в фикобилинах составляют 85%, углеводы - 5%, хромофоры - 4-5%. Общее содержание фикобилинов в водорослях достигает 20% (на сухую массу). Локализованы в клетке в особых частицах - фикобилисомах. Поглощают кванты света в жёлто-зелёной области спектра. Участвуют в фотосинтезе в качестве сопровождающих пигментов, доставляя поглощенную энергию света к фотохимически активным молекулам хлорофилла. Нередко фикобилинами называют небелковую (хромофорную) часть этих пигментов.