補助色素は光合成生物に見られる光吸収化合物で、クロロフィルaと連携して働きます。補助色素には、緑藻類や維管束植物（「高等」植物）の触角に含まれるクロロフィルbなど、クロロフィルaの他の形態が含まれます。また、他の藻類にはクロロフィルcやdが含まれることもあります。さらに、カロテノイドやフィコビリタンパク質など、クロロフィル以外の補助色素も数多く存在し、これらも光を吸収して光エネルギーを光合成系クロロフィルに伝達します。これらの補助色素の中には、特にカロテノイドは、過剰な光エネルギーを吸収・消散させる働きや、抗酸化物質として働くものもあります。[1]クロロフィルとその他の補助色素が物理的に結びついた大きなグループは、色素層と呼ばれることもあります。[2]
光合成系に関連する様々なクロロフィル色素および非クロロフィル色素は、それぞれ異なる吸収スペクトルを持っています。これは、様々なクロロフィル色素の吸収スペクトルが局所的なタンパク質環境によって変化するか、あるいは補助色素が固有の構造的差異を持つためです。その結果、生体内では、これらすべての色素の複合吸収スペクトルが広がり、平坦化するため、植物や藻類はより広い範囲の可視光線と赤外線を吸収します。ほとんどの光合成生物は緑色光を十分に吸収しないため、森林の葉冠下やプランクトンが豊富な水中に残る光のほとんどは緑色です。このスペクトル効果は「グリーンウィンドウ」と呼ばれています。一部のシアノバクテリアや紅藻類などの生物は、これらの生息地に到達する緑色光を吸収する補助的なフィコビリタンパク質を含んでいます。 [3]
水生生態系では、水の吸収スペクトルが、ギルビンとトリプトン（それぞれ溶解性有機物と粒子状 有機物）とともに、光合成のニッチ分化を決定する可能性が高い。波長400～1100 nmの間の水の光吸収における6つの肩は、少なくとも20種の光合成細菌の集合的な吸収の谷に対応する。もう1つの影響は、水が低周波を吸収するのに対し、ギルビンとトリプトンは高周波を吸収する全体的な傾向によるものである。これが、外洋が青く見え、ジビニルクロロフィルaとbを含むプロクロロコッカスなどの黄色の種を支える理由である。フィコエリトリンで赤く染まったシネココッカスは沿岸域に適応しており、一方、フィコシアニンはシアノバクテリアが暗い内水で繁殖することを可能にする。 [4]
参照
参考文献
- ^ McElroy, J Scot; Kopsell, Dean (2009). 「植物におけるカロテノイドおよびその他の抗酸化物質の生理学的役割と芝生のストレス管理への応用」. Zealand Journal of Crop and Horticultural Science . 37 (4): 327– 33. doi : 10.1080/01140671.2009.9687587 .
- ^ ファルコウスキー, ポール; レイヴン, ジョン (2013年10月31日). 「2」.水生光合成（第2版）. プリンストン大学出版局. p. 80. ISBN 978-1400849727. 2018年6月8日閲覧。
- ^ ハネルト, ディーター; ヴィエンケ, クリスチャン; ビショフ, カイ (2003年11月30日). "18". ラーカム, アンソニー; ダグラス, スーザン; レイヴン, ジョン (編).藻類における光合成. 光合成と呼吸の進歩. 第14巻. シュプリンガー・サイエンス&ビジネス・メディア. p. 417. doi :10.1007/978-94-007-1038-2. ISBN 978-0792363330. ISSN 1572-0233. S2CID 45648608. 2018年6月8日閲覧。
- ^ M. Stomp; J. Huisman; LJ Stal; HC Matthijs (2007年8月). 「水分子の振動によって形成される光合成微生物の多彩なニッチ」. ISME J. 1 ( 4): 271– 282. doi : 10.1038/ismej.2007.59 . PMID 18043638.