Пігменти в біології, забарвлені речовини, що входять до складу тканин організмів. Колір П. визначається наявністю в їх молекулах так званих хромофорних груп, які обумовлюють виборче поглинання світла у видимій частині сонячного спектру (див. Колірності теорія ). П. грають важливу і всіляку роль в життєдіяльності організмів, особливо у фотобіологічних процесах.
Поширеність П. в природі. Найбільш поширені П.— порфіріни і каротиноїди — знайдені в більшості рослинних і тваринних організмів. Порфіріни входять до складу молекул хлорофілу зелених рослин, бактеріохлорофіллов фотосинтезуючих бактерій, дихальних пігментів тварин (гемоглобін, міоглобін, хлорокруорін і ін.). Надзвичайно поширені в організмах цитохроми, до складу яких (як і гемоглобіну) входить железопорфіріновий комплекс — гем . Каротиноїди (ненасичені вуглеводні ізопреноїдного будови) і їх окислені похідні (ксантофілли ) є П. жовтого, помаранчевого або червоного кольору; вони містяться в зелених рослинах, а також у водоростях, грибах, бактеріях. У синезелених і червоних водоростях присутні допоміжні фотосинтетичні П.— фікобіліни (синій — фікоціанін і Червоний — фікоеритрин), в основі небілкової частини яких лежить ланцюжок з 4 піррольних ядер. До цим П. близький по структурі виявлений в рослинах фітохром і жовчні пігменти тварин, що утворюються при розпаді гемоглобіну. У обширну групу ростить. П.— флавоноїдів — входять ті, що розрізняються по хімічній будові, квітну і поширеності речовини (антоциани, флавони), що забарвлюють квітки, плоди і листя рослин. Органи зору тварин містять складний по складу зоровий пігмент . У рослинних і тваринних тканинах поширені також всілякі П.— похідні хинонов (дихальні хромогени); у шкірі, шерсті і волоссі тварин — меланіни . Вельми всілякі по хімічній природі П. грибів і бактерій. Однакові або близькі по хімічній будові П. можуть бути присутніми в різних, філогенетічеськи «віддалених» один від одного групах живих організмів.
П. знаходяться частіше в тих або інших структурних утвореннях клітки, рідше — в рідинах організму в розчиненому стані. Так, хлорофіл зосереджений в хлоропластах, каротиноїди — в хромо- і хлоропластах, гемоглобін — в еритроцитах, флавоноїди — в клітинному соку рослин. П., пов'язані з білками і ліпідами, входять в структуру біологічних мембран. В багатьох видів тварин і рослин існують спеціалізовані пігментні клітки або хроматофори .
Біологічна роль П. Пігментная система є ланкою, що зв'язує світлові умови зовнішнього середовища з обміном речовин в організмі. Одна з найбільш важливих функцій П. в рослин — їх участь в фотосинтезі . Крім того, поглинання світла П. рослин грає роль в процесах зростання, розвитку і рухи рослин (див. Фотоперіодизм, Фототропізм ). Найважливіша функція П. у тварин — участь в зоровому процесі. Гемоглобін і ін. П. крові переносять кисень від органів дихання до тканин. Цитохроми, дихальні хромогени і ін. беруть участь в тканинному диханні, будучи ферментами. П. захищають організм від шкідливої дії ультрафіолетового випромінювання Сонця (в рослин — каротиноїди, флавоноїди, у тварин — меланіни). П. обумовлюють забарвлення організмів, важливе для їх пристосування до зовнішнього середовища. В рослин забарвлення служить для залучення комах-обпилювачів і птиць, що поширюють насіння, у тварин — сприяє захисту від ворогів або маскує їх при висліджуванні видобутку (див. Мімікрія, Протекційне забарвлення і форма ).
До 2-ої половини 19 ст П. рослин (див. Фарбувальні рослини ) і тварин широко застосовувалися як фарбники (алізарин, індиго, кармін і ін.). Деякі П. застосовують в харчовій промисловості і медицині (наприклад, рибофлавін, каротин, П.-антибиотики). Див. також Фотобіологія .
А. А. Красновський.
В організмі людини порушення якої-небудь стадії перетворення П. ведуть до накопичення різних продуктів обміну і розвитку деяких захворювань. Розрізняють спадкові (причина їх виникнення — спадкові дефекти синтезу П. і їх хімічних попередників в печінці, еритроцитах) і придбані порушення обміну П. Последніє можуть бути наслідком захворювань печінки (гепатит, пухлини, закупорка жовчовивідних доріг), нестачі вітамінів (фолієвая, пантотенова кислоти), тривалого підвищення температури тіла, а також можуть розвиватися при отруєннях, аддісоновій хворобі або виникати як ускладнення захворювань крові. З різною частотою патологія обміну П. зустрічається у всіх віках; спадкові форми частіше спостерігаються у дітей. Розрізняють три основні групи порушень пігментного обміну: гемоглобінопатії , гіпербілірубінемії (детальніше за див.(дивися) в ст. Жовтяниця ) і порфірії .
Ю. А. Князевий.
Літ.: Колір М. С., Хромофілли на рослинному і тваринному світі, Варшава, 1910; Тімірязев До. А., Сонце, життя і хлорофіл, М., 1948 (Ізбр. соч.(вигадування), т. 1); Проссер Л., Браун Ф., Порівняльна фізіологія тварин, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1967, гл.(глав) 8, 19; Біохімія рослин, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1968, гл.(глав) 24, 26, 28; Конев С. Ст, Волотовський І. Д., Введення в молекулярну фотобіологію, Мінськ, 1971; Lemberg R., Legge J. W., Hematin compounds and bile pigments, N. Y.— L., 1949; Chemistry and biochemistry of plant pigments, L.— N. Y., 1965; Photobiology of microorganisms, L.— [а. о.], 1970.
