Formula klorofila i njezina uloga u procesu fotosinteze

Zašto trava, kao i lišće na drveću i grmlju zeleni? Kriviti sve klorofil. Možeš uzeti snažan konop znanja i snažno se upoznati s njim.

priča

Idemo provesti malu digresiju u relativno nedavnoj prošlosti. Joseph Bieneme Cavanto i Pierre Joseph Pelletier - to je tko treba rukovati. Ljudi znanosti pokušali su odijeliti zeleni pigment iz lišća različitih biljaka. Napori su bili okrunjeni uspjehom 1817.

Pigment je nazvan klorofil. Iz grčkog klora - zelena, i phyllon - list. Bez obzira na gore navedeno, početkom 20. stoljeća Mikhail Tsvet i Richard Wilstetter zaključili su da se u klorofilima nalazi nekoliko komponenti.

Namjestite rukave, Willstatter će početi raditi. Pročišćavanje i kristalizacija su pokazale dvije komponente. Pozvani su jednostavno, alfa i beta (a i b). Za svoje napore na području istraživanja ove tvari 1915. godine svečano je nagrađen Nobelovom nagradom.

Godine 1940. Hans Fisher ponudio je cijeli svijet konačnu strukturu klorofila "a". Kralj sinteze Robert Burns Woodward i nekoliko znanstvenika iz Amerike primili su 1960. godine neprirodni klorofil. Zato je otvoren veo tajnosti - izgled klorofila.

Kemijska svojstva

Klorofilna formula, određena iz eksperimentalnih pokazatelja, izgleda ovako: C₅₅H₇₂O₅N₄Mg. Struktura uključuje organsku dikarboksilnu kiselinu (klorofilin), kao i metilni alkohol i fitol. Klorofilin je organometalni spoj koji je izravno povezan s magnezijevim porfirima i sadrži dušik.

COOH

MgN₄OH₃₀C₃₂

COOH

Klorofil je ester zbog činjenice da preostali dijelovi metilnog alkohola CH₃OH i fitol C₂₀H₃₉OH zamijenio je vodik karboksilnih skupina.

Iznad je strukturna formula klorofila alfa. Gledajući to pažljivo, možete vidjeti da beta-klorofil ima još jedan atom kisika, ali dva atoma vodika manje (CHO grupa umjesto CH₃). Zbog toga molekularna težina a-klorofila je niža od vrijednosti beta.

Magnezij se nalazio u sredini čestice tvari od interesa. Kombinira se sa 4 dušikova atoma formata pirola. Sustav osnovnih i izmjeničnih dvostrukih veza može se promatrati u pirolnim vezama.

Formiranje kromofor, savršeno se uklapaju u strukturu klorofila - to je N. To omogućuje apsorpciju pojedinih zrake sunčevog spektra, a njegova boja, bez obzira na to što na popodnevnom suncu gori poput plamena, a navečer izgleda kao žar.

Prijeđimo se na dimenzije. Jezgra porfirina u promjeru od 10 nm, fragment fitola bio je dugačak 2 nm. U jezgri klorofil je 0.25 nm, između mikročestica pirolnih skupina dušika.

Treba primijetiti da je magnezijev atom koji je dio klorofila promjerom od samo 0,24 nm, i uglavnom u potpunosti ispunjava prostor između dušikovih atoma pirol skupina, koja čini jezgru molekule se snažnije.

Moguće je doći do zaključka da su dvije komponente pod nazivom jednostavan alfa i beta, i uključuje klorofila (A i B).

Klorofil a

Relativna masa molekule je 893,52. Stvorite odvojene mikrokristale za smještaj u crnoj boji s plavim nijansama. Na temperaturi od 117-120 stupnjeva Celzija, oni se rastopiti i reinkarnirati u tekućinu.

U etanolu, kloroformi su isti, u acetonu, pa čak i benzeni se lako otopi. Rezultati uzimaju plavo-zelenu boju i imaju prepoznatljivu značajku - zasićenu crvenu fluorescenciju. Loše topljivi u petroleteru. U vodi se uopće ne otapaju.

Formula za klorofil a: C₅₅H₇₂O₅N₄Mg. Tvari se klasificiraju kao klor u kemijskoj konstrukciji. U prstenu do propionske kiseline, odnosno na njegov ostatak, fitol je vezan.

Neki biljni organizmi, umjesto klorofila a, tvore svoj analog. Ovdje je etilna skupina (-CH₂-CH₃) u II pirol prstenu zamijenjen vinil (-CH = CH₂). Takva molekula sadrži prvu vinilnu skupinu u prstenu jedan, drugi u prstenu dva.

Klorofil b

Formula klorofil-beta ima slijedeći oblik: C₅₅H₇₀O₆N₄Mg. Molekulska masa tvari je 903. Na ugljikovom atomu C₃ u pirolnom prstenu dva, pronađen je mali alkohol, lišen vodika -H-C = O, koji je žut. Ovo je razlika od klorofila a.

Usuđujemo se napomenuti da nekoliko posebnih vrsta klorofila nalaze u posebnim konstantnim dijelovima ćelije, vitalno važnih za daljnje postojanje plastida-kloroplasta.

Klorofila c i d

U kriptomonadima, dinoflagelati, kao iu bacilarofitima i smeđim algama, klorofil c. Klasični porfirin je ono što razlikuje ovaj pigment.

U crvenim algama klorofila d. Neka sumnjaju u njegovo postojanje. Vjeruje se da je to samo proizvod degeneracije klorofila a. U ovom trenutku, možemo sa sigurnošću reći da je klorofil sa slovom d - je glavna boja nešto što fotosintetski prokariota.

Svojstva klorofila

Nakon dugotrajnih studija, postojao je dokaz da je u karakteristikama klorofila, koji je u biljci i iz njega izvučen, postoji odstupanje. Klorofil u biljkama je povezan s proteinom. Ovo se očituju sljedećim opažanjima:

1. Apsorpcijski spektar klorofila u listi je različit, ako se uspoređuje s ekstrahiranom.
2. S čistim alkoholom iz sušenih biljaka, objekt opisa je nerealno. Ekstrakcija se sigurno izvodi dobro natopljenim listovima, ili je potrebno dodati vodu alkoholu. To je ona koja razbija protein koji je vezan za klorofil.
3. Materijal, izdužen iz lišća biljaka, brzo je uništen pod utjecajem kisika, koncentrirane kiseline, svjetlosnih zraka.

No, klorofil u biljkama je otporan na sve gore navedene.

kloroplasta

Tvari klorofila sadrže 1% suhe tvari. Može se naći u posebnim orgulama ćelije - plastidima, koji pokazuju neravnu distribuciju u biljci. Stanični plastidi, zeleni i klorofilni, zovu se kloroplasti.

Broj H₂O u kloroplastu kreće se od 58 do 75%, sadržaj suhe tvari sastoji se od bjelančevina, lipida, klorofila i karotenoida.

Funkcije klorofila

Znanstvenici su pronašli nevjerojatne sličnosti u rasporedu molekula klorofila i hemoglobina, glavne respiratorne komponente ljudske krvi. Razlika je u tome što se u zglobnom obrazu usred pigmenta biljnog podrijetla nalazi magnezij i hemoglobin - željezo.

Tijekom fotosinteze, vegetacija planeta apsorbira ugljični dioksid i oslobađa kisik. Ovdje je još jedna izvanredna funkcija klorofila. Njegova se aktivnost može usporediti s hemoglobinom, ali je količina izloženosti ljudskom tijelu nešto veća.

Klorofil je biljni pigment, osjetljiv na svjetlost i prekriven zelenilom. Sljedeća dolazi fotosinteza, u kojoj njegove mikročestice pretvaraju energiju sunca koje biljke apsorbiraju u kemijsku energiju.

Može doći do sljedećih zaključaka da je fotosinteza proces transformiranja energije sunca. Ako pouzdana informacije o datumu, primijećeno je da je protok sinteze organskih spojeva iz ugljikovog dioksida i vode koriste svjetlosnu energiju razlaže u tri faze.

Stadij №1

Ova faza je postignuta u procesu fotokemijske razgradnje vode, uz pomoć klorofila. Zabilježena je izolacija molekularnog kisika.

Faza broj 2

Ovdje se opaža nekoliko reakcija smanjenja oksidacije. Oni su aktivno uključeni u citokome i druge nosače elektrona. Reakcija se događa zbog svjetlosne energije koju elektroni prenose iz vode u NADPH i stvaraju ATP. Ovdje se čuva energija svjetla.

Stadij 3

Već formirani NADPH i ATP su pokrenuti kako bi pretvorili ugljični dioksid u ugljikohidrate. Apsorbirana energija svjetlosti sudjeluje u reakcijama faza 1 i 2. Reakcije potonje, treće, javljaju se bez sudjelovanja svjetla i nazivaju se tamnim.

Hemoglobin i klorofil

Molekule hemoglobina i klorofila su složeni, ali u isto vrijeme sličan atomska struktura. Zajednički u njihovoj strukturi je profil - prsten malih prstenova. Razlika se vidi u otrostochkah vezan na ProFin i atoma nalaze unutar: željezo atom (Fe) hemoglobina od klorofila magnezij (Mg).

Klorofil i hemoglobin slični su u strukturi, ali stvaraju različite strukture proteina. Oko magnezijskog atoma stvorio je klorofil, oko željeza - hemoglobina. Ako uzmemo tekućina klorofila molekula i odspojiti fitolny repa (20), ugljičnog lanca promjena magnezij atom željeza, pigmentni zelene do crvene. Kao rezultat - gotove molekule hemoglobina.

Klorofil je asimiliran lako i brzo, zahvaljujući ovoj sličnosti. Dobro podupire tijelo s gladovanje kisikom. Zasira krv s potrebnim elementima u tragovima, stoga je bolje transportirati najvažnije tvari za život stanicama. Postoji pravodobno oslobađanje otpadnih tvari, toksina, otpada koji nastaju prirodnim metabolizmom. Utječe na spavanje bijelih krvnih zrnaca, probudujući ih.

Opisani junak bez straha i sramota štiti, jača stanične membrane, pomaže vratiti vezivno tkivo. Na osnovu klorofila može se pripisati brzo izliječenje čira, raznih rana i erozije. Poboljšava imunološki rad, ukazuje se na sposobnost zaustavljanja patoloških kršenja DNA molekula.

Pozitivan trend u liječenju zaraznih i katarhalnih bolesti. Ovo nije cijeli popis dobrih djela ispitivane tvari.