A vizsgakérdések kidolgozása a Szerves Kémiai Alapok számáraBiomolekulák

BM-1.Mi a szénhidrátok definíciója és általános képlete. A D-glükóz (nyitott), a D-maltóz (mit épít fel) és a D-ribóz (mi tartalmazza) képlete és besorolása a szénhidrát típusokba. A szénhidrátokra milyen izoméria jellemző, ez milyen szénvázak esetében jelentkezik, mi az ábrázolási módja és mi ennek a biológiai fontossága.

A szénhidrátok biomolekulák, polihidroxi-karbonil (korábbi nevén oxo) vegyületek, amelyeknek valamennyi szénatomja funkciós csoportot, az egyetlen karbonilcsoport (korábbi nevén oxocsoport) kivételével alkoholos hidroxilcsoportokat visel, és amelyeket óz végződésű nevekkel látnak el. Általános képletük: CnH2nOn.

A D-glükóz aldohexóz, a maltóz (a keményítőt építi fel) diszacharid, a D-ribóz (a nukleinsavakban van) aldopentóz.

A szénhidrátok jellemző izomériája az optikai izoméria, amely a telített szénvázak jellemző izomériája, ha egy szénatom körül különbözőek a helyettesítők. A két izomer (enantiomer) közül csak az egyiket képesek az élő szervezetek felhasználni.

BM-2.Az enolok és az egyszerű cukrok tautomer átalakulásainak egyenlete és összehasonlítása

Azt a speciális szerkezeti izomériát tautomériának nevezzük, amely esetében a két izomer (tautomer) szerkezete csak egy kettős kötés és egy hidrogén helyzetében (és esetleg töltések helyzetében) különbözik egymástól. Az élő világban a tautoméria igen gyakori jelenség.

CH3 CH

Oacetaldehid

CH2 CH

O H HO

HCCH2

H

mezomer határszerkezetek disszociáció

vinil-alkohol (enol)

a +K hatás eredménye

Az acetaldehid képzõdése vinil alkoholból enol-oxo tautomer átrendezôdéssel

CH2 CH

O

Ha a szénvázban karbonilcsoport melletti szénen van egy nagyobb elektronegativitású atom (pl. oxigén), a reakció megfordíthatóvá (reverzibilissé) válik, ezért az egyszerű cukrok valamennyien redukáló cukrok. Az enol-tautomer cukor molekulában mint az első, mind a második szénatomon enolrészlet van, ezért a molekula nem stabil, hanem vagy visszaalakul vagy átalakul a másik oxo-tautomerré.

BM-3.A Fehling reakció egyenlete konkrét kiindulási anyaggal, utaljon a reakció körülményeire és alkalmazására. Miért redukáló cukor a D-fruktóz (a fruktóz képlete).

A Fehling reakció

Az aldehidek könnyen oxidálódnak, a reakciópartnerüket redukálják, ezt a cukrok kimutatására használják, ezért ezeket redukáló cukroknak nevezzük.

A Fehling reakcióban a Cu2+ ionok a lúgos elegyben Cu(OH)2 világoskék csapadékot képeznek, ami kálium-nátrium-tartaráttal képzett mélykék komplex formájában oldódik.

Az aldózok és ketózok között erősen lúgos közegben egy speciális kettős tautomer átalakulás lehetséges, ezért az egyszerű cukrok valamennyien redukáló cukrok.

BM-4.A putreszcin, a kadaverin, a kolamin és a kolin képlete és biológiai jelentősége. E vegyületek besorolása a biomolekula intermedierek (elnevezés) közé, mi ezen intermedierek keletkezésének általános egyenlete.

A biogén aminok az α-aminosavak dekarboxileződésével (szén-dioxid vesztéssel) keletkeznek, aminocsoportot és az aminosav oldalláncára jellemző funkciós csoportot tartalmaznak.

H2NCH

COOH

RCO2

A biogén aminok keletkezési elve

biogén amin

CH2 NH2R

-aminosav

Az ornitinből képződő putreszcin: H2N–(CH2)4–NH2 és a lizinből keletkező kadaverin: H2N–(CH2)5–NH2 a romlott hús kellemetlen szaganyagai. A szerinből keletkezik a kolamin: H2N–CH2CH2–OH, ebből metilezéssel a kolin: (CH3)3N–CH2CH2–OH amely a membránalkotó (összetett) lipidek felépítésében játszik szerepet.

BM-5.Legalább hét L-aminosav képlete, neve, hárombetűs rövidítése és másodlagos kölcsönhatása, lehetőleg különféle másodlagos kölcsönhatásokkal. Ezekre milyen izoméria jellemző, ez milyen szénvázak esetében jelentkezik, mi az ábrázolási módja és mi ennek a biológiai fontossága.

A biomolekulák közül a fehérjékre, és az azokat felépítő α-aminosavakra is jellemző az optikai izoméria, amely a telített szénvázak jellemző izomériája, ha egy szénatom körül különbözőek a helyettesítők. A két izomer (enantiomer) közül csak az egyiket képesek az élő szervezetek felhasználni, ez az α-aminosavak esetében az L-enantiomer.

BM-5a. Ser, Gln, Met, Ala, Phe, Trp és Thr

H kötés

H kötés dipólus-dipólus

hidrofób kölcsönhatás

hidrofób kölcsönhatásH kötés

H kötés

BM-5b. Tyr, Cys, Glu, Asp, Val, Lys és Gly

H kötés

diszulfid kötés

ionos kölcsönhatás

ionos kölcsönhatáshidrofób kölcsönhatás

ionos kölcsönhatás

H2N-CH2-COOHGlicin (Gly)hidrofób kölcsönhatás

BM-5c. Pro, Tyr, Arg, Cys, His, Leu és Ile

hidrofób kölcsönhatás

H kötés ionos kölcsönhatás

diszulfid kötés

H kötés

hidrofób kölcsönhatás

hidrofób kölcsönhatás

BM-6.A biuret reakció egyenlete, utaljon a reakció alkalmazásának előnyeire.

A biuret reakció a fehérjék koncentrációját (az α-aminosavat összekötő peptidkötések számát) méri fotometriás módszerrel. A lúgos közegben amid-imid tautoméria következik be.

Az imid tautomer ibolyaszínű komplexet képez a két vegyiértékű réz ionokkal. A biuret módszer előnye, hogy a fehérjét felépítő aminosavak oldalláncainak minőségétől függetlenül bármely fehérjére alkalmazható.

BM-7Sorolja fel a fehérjék szerkezeti szintjeit és az azokat összetartó kötéseket.

1. Elsődleges szerkezet – a peptidkötésekkel összekapcsolt aminosav sorrend (szekvencia).

2. Másodlagos szerkezet – a polipeptidláncban a peptidkötések közötti H kötések tartják össze: -hélix, -redőzött és kollagén szerkezet.

3. Harmadlagos szerkezet – a polipeptidláncban a lánc távolabbi részeit összekötő, az oldalláncok között kialakuló másodlagos kötések alakítják ki – globuláris (háromdimenziós) és fibrilláris (szálszerű).

4. Negyedleges szerkezet – az egyes polipeptid-láncokat (alegységeket) az oldalláncok közötti másodlagos kötések kötik össze.

BM-8A fehérjék osztályozása összetétel és funkció szerint.1. Összetétel szerint – egyszerű (csak fehérjéből áll) és összetett (más

biomolekulákat vagy fémionokat is tartalmaznak): a nukleoproteinek nukleinsavakat, a gliko-proteinek szénhidrátokat, a lipoproteinek lipideket, a foszfoproteinek foszforsavésztert, a metalloproteinek valamilyen fémiont, pl. cinket, a kromoproteinek valamilyen színanyagot (pl. hemoglobin).

2. Funkció szerint: A szerkezetalkotó fehérjék az élő szervezet felépítésében játszanak szerepet (pl. kollagén, membrán-fehérjék). A kontraktilis fehérjék a mozgást teszik lehetővé (pl. az izomban a miozin és az aktin). A transzport fehérjék szállítanak (pl. a hemoglobin a vérben az oxigént), a tároló fehérjék tárolnak valamilyen anyagot (pl. a mioglobin a sejtekben az oxigént). A tartalék fehérjék későbbi felhasználásra szolgálnak (pl. a tejben található fehérje, a laktalbumin). A toxinok erősen mérgező fehérjék (pl. kígyómérgek). A védő fehérjék külső behatások ellen védik a szervezetet (pl. immunoglobulinok). A szabályozó fehérjék az anyagcsere folyamatait hangolják össze (pl. hormon fehérjék), az enzimek a biokémiai reakciókat katalizálják.

BM-9A fontosabb egyszerű lipidek a képlete, szerves kémiai besorolása, valamint jelzőkkel történő tételes besorolása a biomolekulák közé. Milyen vitamin képződik belőlük.

SZK-11A koleszterol vagy -karotin a képlete, szerves kémiai besorolása, valamint jelzőkkel történő tételes besorolása a biomolekulák közé. Milyen vitamin képződik belőle. Mi az izoprén (képlet). Mi a terpének felépülési trendje (ábra).

Két izoprén (2-metil-1,3-butadién) molekula (C5) összekapcsolódásával és konjugált kötésrendszerűvé válásával keletkeznek a különböző terpének (n×C10), többnyire fej-láb, illetve láb-láb kapcsolódással.

BM-9a KoleszterolA koleszterol szerves kémiai szempontból triterpén (C30). Lúggal nem

hidrolizálható apoláris (zsírokban oldódó) biomolekula – egyszerű lipid.

A koleszterolból az ultraviola (uv) fény hatására D-vitamin képződik, amely a kalciumot csontokba beépíti.

BM-9b -KarotinA -karotin szerves kémiai szempontból tetraterpén (C40). Lúggal nem hidrolizálható apoláris (zsírokban oldódó) biomolekula – egyszerű lipid.

A -karotin a sárgarépa színanyaga, amelyből oxidatív hasadással két molekula A-vitamin képződik, amely a látást segíti.

BM-10.Az összetett lipidek képlete és biológiai funkciója. Milyen funkciós csoportot tartalmaznak. Közülük melyek felületaktív anyagok és ennek mi a jelentősége.

Az összetett lipidek apoláris, lúggal hidrolizálható biomolekulák. Észtercsoportot tartalmaznak. Típusaik:1. Gyümölcsészterek (illatanyagok), pl. metil-butirát (ananász aroma)

CH3CH2CH2–COOCH3

2. Viaszok, pl. méhviasz (miricil-palmitát) (víztaszítók): H3C(CH2)14–COO(CH2)29CH3

3. Neutrális trigliceridek (zsírok és olajok) (tartalék tápanyagok)

4. Foszfolipidek, felületaktív anyagok, membránképző lipidek pl. lecitinek

BM-11.Mi a nukleozidok és nukleotidok definíciója szemléltesse a GMP képletén. Mi a dTMP képlete, teljes neve és biológiai jelentősége.

A nukleinsavakat felépítő nukleotid egységek hármas tagozódásúak. Tartalmaznak egy pirimidin vagy purin heterociklust tartalmazó nukleinsav bázist, -1'-glikozidos kötésben egy pentózt, amely a ribonukleinsavakban D-ribóz, a dezoxiribonukleinsavakban D-2'-dezoxiribóz (amely a cukor kettes szenéhez kapcsolva nem tartalmaz hidroxilcsoportot, hanem még egy hidrogént), valamint a cukoregységhez kapcsolódó észterkötésben foszforsavat. A nukleotidok elnevezése: nukleozid-monofoszfát. A nukleozidok nukleinsav bázisból és pentózból állnak.

A dTMP (2’-dezoxitimidin-monofoszfát) a DNS felépítésében résztvevő nukleotid egység.

BM-12A nukleotidokat összekötő egység neve és ábrája. Mi a DNS szerkezetének a neve, milyen a felépítése, benne milyen elsődleges és másodlagos kötések játszanak szerepet.

A nukleinsavakban a 3',5'-foszfodiészter kötéssel összekapcsolódó nukleotid egységek sorrendje adja meg az elsődleges szerkezetet.

A DNS kettős hélix szerkezetében (Watson-Crick modell) a két antiparallel, komplementer polinukleotid láncot a komplementer bázispárok közötti hidrogénkötések tartják össze.

BM-13A RNS molekulák fajtái és biológiai funkciói.

Az egyszálas, kisebb rendezettségű ribonukleinsavak a genetikai információ segítségével az élőlény fehérjekészletének bioszintézisét bonyolítják le. Az egyetlen szálnak két rövidebb szakasza összehajolhat, és együtt kettős spirál részletet alkothat. Eza hurok a palindrom szerkezet. A RNS típusok

A ribonukleinsavak a fehérjeszintézisben betöltött funkciójuk alapján nagy vonalakban négy csoportba sorolhatók.1. Messenger (vezérlő) ribonukleinsavak (mRNS) – a fehérjék aminosav sorrendjére

vonatkozó genetikai információt szállítják a riboszómába, a fehérje bioszintézis helyére.

2. Transzfer ribonukleinsavak (tRNS) – az aminosavakat viszik a riboszómába, a fehérje bioszintézis színhelyére.

3. A riboszóma nukleoproteinekből, azaz fehérjékből és riboszomális ribonukleinsavakból (rRNS) áll.

4. A sejtmaggal rendelkező (eukarióta) élőlényekben a DNS megfelelő részletében nem pontosan van a fehérjék aminosav sorrendje kódolva. Az mRNS láncok utólag változásokon, utóérési folyamatokon esnek át, ezek egyik fajtája az átszerkesztés (a splicing). Ezt végzik a sejtmagi kis ribonukleinsavak (snRNS).

BM-14A makroerg kötések fajtái és biológiai jelentősége. Az ATP képlete és biológiai funkciója

Az élő szervezetek a környezettől felvett energia egy részét különleges, összetett funkciós csoportok (makroerg kötések) formájában képesek tárolni. A makroerg kötések hidrolízise során jelentős energia szabadul fel, képződésük során ennek megfelelően jelentős energia befektetés szükséges.

A makroerg kötések kialakulásához egy sav és egy savas karakterű komponens kapcsolódása szükséges. Magától értetődik a foszforsavanhidridek makroerg jellege. Ezenkívül ismerünk vegyes savanhidridet és különleges észtereket, amelyekben az észterező komponens savas jellegű. Ilyenek például az enolészterek és a tiolészterek.

Az ATP (adenozin-trifoszfát) egyrész az élő szervezet működését biztosítja a foszforsavanhidrid makroerg kötéseivel, ezenkívül foszforsavrészletet szállító koenzim.

O PP PO

N

N

N

N

NH2

O CH2

H HHH

OHOH

O

adenozin-trifoszfát (ATP)

Az ATP képlete

BM-15Az esszenciális vegyületek definíciója és fajtái. Nevezzen meg néhány képviselőt.

Olyan vegyületeket nevezünk esszenciálisnak, amelyek nélkül az emberi szervezet nem képes működni, de előállítani nem képes őket, de nem biomolekulák.. Ezeket az anyagokat sokféle módon osztályozhatják (például kémiai szerkezetük, eredetük, az emberi szervezetben játszott szerepük, stb. szerint). Most csak egyféle osztályozást emelünk ki, miszerint mennyi ilyen vegyületre van a szervezetnek szüksége. Az emberi szervezetnek a 10 esszenciális aminosavból (pl. fenilalanin Phe) sokra van szüksége, hogy segítségükkel felépíthesse saját fehérjeállományát.

Vannak olyan esszenciális anyagok, amelyekből a szervezetnek kevésre van szüksége. Ilyenek a vitaminok és ilyenek egyes fémsók. A vitaminok között vannak apoláris (zsírban oldódó) és poláris (vízben oldódó) vitaminok. A vízben oldódó vitaminok (közülük eddig egyet mutattunk be, a heteroaromás vegyületeknél a nikotinsavat, azaz B3-vitamint, más néven niacint) legtöbbje azért kimagaslóan fontos, mert belőlük keletkeznek az emberi szervezetben lejátszódó szerves kémiai folyamatok (a biokémiai anyagcsere folyamatok) reagensei, a koenzimek.

BM-16A szekunder metabolitok definíciója, négy legfontosabb típusának neve és biológiai funkciója.

Az élő szervezetekben sok olyan szerves vegyület fordul elő, amelyek között vannak olyanok, amelyek többé-kevésbé szükségesek az adott szervezet működéséhez, ezeket biológiai szerepük alapján szekunder metabolitoknak (másodlagos anyagcsere termékeknek) nevezzük, megkülönböztetve őket a szervezet felépítésében szerepet játszó anyagoktól, a biomolekuláktól, amelyek a primer metabolizmusban (elsődleges anyagcserében) keletkeznek.

Típusai:1. Az anyagcsere folyamatokhoz szükséges reagensek (koenzimek) Az élő

szervezetekben lejátszódó szerves kémiai reakciók is igényelnek reagenst, ezeket a reagens molekulákat koenzim funkciójú molekuláknak, röviden koenzimeknek nevezzük. A koenzim funkciójú molekulák olyan, aránylag kis szerves molekulák, amelyek a megfelelő reakcióban a szubsztráttal enzim katalizálta reakcióban elreagálnak (annak átadnak vagy tőle átvesznek egy molekularészletet), közben maguk is átalakulnak. Például a ionos mechanizmusú redox koenzim, a NAD

.

2. Az élő szervezetek szerveinek működését összehangoló anyagok (hormonok). Az általános növényi növekedési hormon a heteroauxin, a gyümölcsérés hormonja az etilén.

3. A növényekben (esetleg az állatokban) az állatokat csalogató anyagok, például az illatanyagok, ízanyagok, színanyagok, stb.. A csalogató anyagok közé tartozik az összetett lipidek között már bemutatott, ananászillatú gyümölcsészter, a metil-butirát (CH3CH2CH2–COOCH3), valamint az édes D-fruktóz (gyümölcscukor).

4. Az állatokat riasztó anyagok (pl. a gyakran mérgező alkaloidok, bűzös és csípős anyagok, egyéb mérgek pl. toxinok, stb.). Az alkaloidok általában telített vagy részben telített, egy vagy több gyűrűs, bázikus, nitrogént tartalmazó vegyületek, amelyek a növényekben rendszerint szerves savakkal képzett sóik formájában fordulnak elő.

BM-17A koenzimek besorolása, formái és kötődési lehetőségei az enzimhez, mi ennek a jelentősége a regenerálódás szempontjából.

Az élő szervezetekben lejátszódó szerves kémiai reakciók is igényelnek reagenst, ezeket a reagens molekulákat koenzim funkciójú molekuláknak, röviden koenzimeknek nevezzük. A koenzim funkciójú molekulák olyan, aránylag kis szerves molekulák, amelyek a megfelelő reakcióban a szubsztráttal enzim katalizálta reakcióban elreagálnak (annak átadnak vagy tőle átvesznek egy molekularészletet), közben maguk is átalakulnak. Ennek megfelelően a koenzimeknek két változata van, a reagens (el nem reagált) és az elreagált forma. Az enzimhez való kötődés szerint lehetnek kovalens kötődésűek, ezek a prosztetikus csoportok, és kapcsolódhatnak másodlagos kötésekkel (ezek a tényleges koenzimek). Működésük szerint lehetnek redoxi reakciók koenzimei, amelyek két hidrogént (ionos vagy gyökös formában) képesek átvenni vagy átadni. Közülük a legismertebb a NAD koenzim (nikotinamid-adenin-dinukleotid) és redukált formája, a (NADH+H), amelynek a kiindulási anyaga egy vízben oldható vitamin, a nikotinsav (niacin, B3-vitamin). Az ugyancsak redoxi koenzim, a koenzim-Q (ubikinon) kiindulási anyaga egy aminosav, a tirozin (Tyr).

BM-18A gyökös és az ionos mechanizmussal működő redoxi koenzimek két legfontosabb típusának neve, rövidítése és kiindulási anyaga. Utaljon mindkettő átalakuló részletére.

Az oxidációs-redukciós reakciókat katalizáló oxidoreduktázok koenzimjei oxidált és redukált formával rendelkeznek, egyesek két hidrogént, mások egy vagy két elektront képesek átvenni, illetve átadni. A két hidrogént szállítani képes koenzimeket is két csoportra oszthatjuk aszerint, hogy a két hidrogént ionos vagy gyökös formában képesek átvenni vagy átadni.

Ionos mechanizmusú reagense a NAD koenzim (nikotinamid-adenin-dinukleotid), ennek redukált formája, a (NADH+H), kiindulási anyaga a korábban már bemutatott, vízben oldható vitamin, a nikotinsav (niacin, B3-vitamin).

N

H

CONH2

N

HHCONH2

HH

+ H

max = 260 nm max = 260 és 340 nm

A nikotinamidot tartalmazó koenzimek redukálódási folyamata

A gyökös folyamatok fontos redoxi koenzime a FAD (flavin-adenin-dinukleotid), illetve annak egy változata, az FMN (flavin-adenin-mononukleotid), ezek riboflavinból (B2-vitaminból) képződnek. Csak a szénváz oxidációjában vesz részt,

N

N

N

N

H

HA flavint tartalmazó koenzimek redukálódási folyamata

2H

BM-19A C1 komponenseket szállító, valamint az alkil átrendeződésben szerepet játszó transzfer koenzimek neve és kiindulási anyaga.

A C1 komponenseket szállító koenzimek közül a biotin (H-vitamin) a szén-dioxidot képes átvenni karboxi-biotin formájában. Megjegyezzük, hogy a karboxi-biotin képződése energiaigényes folyamat, mindig egy makroerg kötés felhasználása, tehát egy ATP-ADP átalakulás kíséri.

HN NHC

O

S CH2CH2 CH2

CH2 COOH

CO2

ATP ADP

NHC

O

N

COOHCH2CH2

CH2CH2S

HOOC

biotin(H-vitamin)

karboxi-biotin

A biotin keletkezése és formái

A tetrahidro-folsav (THF) különböző C1 komponensek szállítására alkalmas (metilcsoport, formilcsoport, hidroxi-metilcsoport) a gyűrűrendszer 5-ös nitrogénjén, sőt az oldallánc nitrogénjének segítségét is felhasználva metiléncsoport (-CH2-) szállítására is képes. Kiindulási vitaminja a folsav.

A B12-vitaminból képződő koenzim, a kobalamin elsősorban alkil oldalláncot tartalmazó vegyületek átrendeződésében és metilcsoportok átvitelében játszik szerepet.

BM-20A C2 komponenseket szállító transzfer koenzimek neve, kiindulási anyaga, melyik mit szállít.

A tiamin-pirofoszfát általában két szénatomot tartalmazó molekularészletet, acetaldehidet (vagy más aldehidet) szállít különleges addukt formájában. Kiindulási anyaga a B1 vitamin, azaz a tiamin, más néven aneurin, amelyben nincs pirofoszfát.

A kétszénatomos molekularészletet, acetilcsoportot (általánosságban acilcsoportot) makroerg tiolészter formájában szállító koenzim-A pantoténsavból (egyes szerzők szerint B5-vitamin, mások szerint B9-vitamin) szintetizálódik.

BM-21Az aminocsoportot szállító transzfer koenzim neve, kiindulási anyaga. Az ATP képlete és transzfer funkciói.

A piridoxinból (B6 vitamin) képződő koenzimek, a piridoxál-foszfát és átalakult formája, a piridoxamin-foszfát a fehérjék hidrolíziséből származó aminosavak aminocsoportjának átvételében játszik szerepet.

A legváltozatosabb átadó képességgel az ATP molekula rendelkezik. Leggyakrabban foszfátcsoportot ad át, de képes két foszfátcsoportot, sőt adenozin-monofoszfát részt is átadni.

O PP PO

N

N

N

N

NH2

O CH2

H HHH

OHOH

O

adenozin-trifoszfát (ATP)

Az ATP képlete

BM-22Miért van fényelnyelésük (többnyire színesek) a többszörösen konjugált kötéseket tartalmazó molekuláknak.

A kötés milyenségétől függöen más-más energia képes az elektronokat gerjeszteni, tehát a gerjesztő fény energiája, azaz hullámhossza jellemző az egyes kötésekre, azaz a vegyület minőségére. A vegyületben lévő delokalizáció elősegíti a vegyület alkalmasságát fotometriás mérésekre.

A konjugált kettős kötést tartalmazó szénvázak fényelnyelésének változása a konjugált kettős kötések számának növekedésével. Az etilénben a HOMO és a LUMO közötti energiakülönbség nagy, csak a 162 nm hullámhosszúságú ultraibolya fény tudja az elektronpárt gerjeszteni. A konjugált kötések halmazódásával az enegiakülönbség csökken, négy konjugált kötés jelenlétében a gerjesztő hullámhosszú fény már csak 304 nm. Az ennél jóval több konjugált kettős kötést tartalmazó karotinoidok gerjeszthetősége már a látható fény régiójába tartozik, ezért színesek.

Ezek közül gerjesztéskor a színes molekula azt a hullámhosszúságú fényt nyeli el, amelynek energiája pontosan megegyezik a gerjesztéshez szükséges energiával. Ha a fehér fényből egyetlen hullámhosszúságú fény hiányzik, színessé válik, mégpedig az elnyelt hullámhosszúságú fénnyel komplementer színűvé, tehát ha pl. vörös színű az elnyelt fény. akkor fehér fény zölddé válik (a sárga elnyelésekor kéket, a narancsszín elnyelésekor ibolyaszínt kapunk). A karotinoidokban ez a folyamat komplikáltabb, de lényegük ez.