Karoteny: Fotosyntetická barviva

Nacházejí se v buněčné membráně a jsou lipofilní, tzn. že se rozpouštějí v tucích (tzv. lipochromy). Tyto karotenoidy fungují v buňce, ať už jde o řasu, nebo o vyšší rostlinu, jako jakési sluneční brýle, aby nedošlo k poškození buňky i DNA slunečními paprsky, které v sobě skýtají obrovskou energii. Z toho vyplývá, že když Slunce začne vycházet, tak množství karotenoidů v buňce je malé a naopak se v buňce nachází velké množství chlorofylu. Když dosáhne sluneční záření nejvyšší intenzity, buňka se brání zvýšenou produkcí karotenoidů a sníží množství chlorofylu. Za zmínku stojí to, že „záření“ karotenoidy sbírají pomocí sběrných antén, které mohou natáčet libovolně podle intenzity světla.

Zachycenou energii předávají karoteny pomocí fotosystému II chlorofylům, kde je využívána k excitaci elektronů v primární fázi fotosyntézy. Karoteny tedy kromě ochrany buňky před nadměrným ozářením také zvyšují spektrum vlnových délek, na kterých je fotosystém schopen absorbovat, a mají tedy též fotosyntetickou funkci.

•  
  dimetylallylpyrofosfát, pětiuhlíkatý meziprodukt syntézy karotenu
•  
  geranylpyrofosfát, desetiuhlíkatý meziprodukt syntézy karotenu
•  
  geranylgeranylpyrofosfát, dvacetiuhlíkatý meziprodukt syntézy karotenu
•  
  vznik karotenu z geranylgeranylpyrofosfátu (první část)
•  
  vznik karotenu z geranylgeranylpyrofosfátu (druhá část)

Biosyntéza karotenů vychází z 3-fosfoglyceraldehydu, který s pyruvátem tvoří pětiuhlíkatý dimethyllallylpyrofosfát. Spojením dvou dimetyllallylpyrofosfátů vznikne desetiuhlíkatý geranylpyrofosfát. Spojením dvou geranylpyrofosfátů vzniká dvacetiuhlíkatý geranylgeranylpyrofosfát, který se dále přeměňuje v lykopen. Lykopen je už schopný absorbovat světlo. Z lykopenu pak vzniká buď alfa-karoten, který se dále přeměňuje na lutein, nebo beta-karoten. Beta-karoten je schopen xantofylového cyklu.

• Voet D., Voetová J.: Biochemie, 1. české vydání, Victoria Publishing, Praha 1995. ISBN 80-85605-44-9
• Karlson P.: Základy biochemie, Academia, Praha 1965.

•   Obrázky, zvuky či videa k tématu karoten na Wiki Commons