К фикобилинам относятся фикоэритрин (C34H47N4O8) и фикоцианин (C34H42N4O9) — пигменты красных и сине-зеленых водорослей. Фикоцианин — это окисленная форма фикоэритрина. Оба пигмента сопутствуют хлорофиллу, нерастворимы в органических растворителях, но после растирания листьев и автолиза их легко вымываются водой. Растворы фикобилинов флуоресцируют.
Фикобилины — сложные белки, основу небелковой части которых составляет цепочка из четырех пиррольных колец, соединенных метиленовыми и метиновыми мостиками:
В молекуле хлорофилла четыре пиррольных кольца соединены в порфириновое ядро, а у фикобилинов эти кольца находятся в состоянии открытой цепи без металла. Пигменты фикоэритрин и фикоцианин прочно связаны с белком; эту связь можно нарушить кипячением с кислотами либо с помощью пепсина желудочного сока.
Спектры поглощения фикоцианина и фикоэритрина близки, максимум адсорбции приходится на зеленую и желтую части спектров, т. е. они расположены между двумя полосами поглощения хлорофилла (рис. 29).
Значение красных пигментов фикобилинов в жизни водорослей заключается в следующем. Солнечный свет при прохождении через воду вследствие избирательного поглощения обедняется красными лучами, поэтому добавление к хлорофиллу фикобилинов, поглощающих желтые и зеленые лучи, можно рассматривать как целесообразное приспособление. Очевидно, улавливаемая фикобилинами лучистая энергия передастся хлорофиллу. Следует отметить, что у первичных морских водорослей состав пигментов наиболее разнообразен. Например, глубоководная водоросль филлофора содержит хлорофилл, красные пигменты — фикобилины, которые маскируют зеленую окраску, и желтые пигменты — каротиноиды.
Флуоресценция фикоэритрина и фикоцианина свидетельствует об их высокой оптической чувствительности.
Несмотря на такое разнообразие пигментов, хлорофилл в процессе эволюции занял первое место в борьбе за завоевание суши. Таким образом, оптические свойства хлорофилла следует рассматривать как результат исторического процесса приспособления наземных растений к использованию солнечной радиации.