Formula de clorofilă și rolul său în procesul de fotosinteză

De ce este verde iarba, precum și frunzele de pe copaci și tufișuri? Vinați toata clorofila. Poți să ai o coardă puternică de cunoaștere și să-i cunoști foarte bine.

poveste

Să facem o mică abatere în trecutul relativ recent. Joseph Bieneme Cavanto și Pierre Joseph Pelletier - acesta este cel care trebuie să-și scuture mâinile. Oamenii din știință au încercat să despartă pigmentul verde de frunzele diferitelor plante. Eforturile au fost încununate cu succes în 1817.

Pigmentul a fost numit clorofil. Din frunzele grecești - verde și phyllon - frunze. Indiferent de cele de mai sus, la începutul secolului XX, Mikhail Tsvet și Richard Wilstetter au concluzionat: se dovedește că mai multe componente sunt incluse în clorofila.

Rolați-vă mânecile, Willstatter se pregătește să lucreze. Purificarea și cristalizarea au evidențiat două componente. Ele au fost numite simplu, alfa și beta (a și b). Pentru munca sa în domeniul cercetării acestei substanțe în 1915 a fost acordat solemn Premiul Nobel.

În 1940, Hans Fisher a oferit întregii lumi structura finală a clorofilei "a". Regele sintezei Robert Burns Woodward și câțiva oameni de știință din America au primit în 1960 clorofilă nenaturală. Deci, a fost deschisă voalul secretului - aspectul de clorofilă.

Proprietăți chimice

Formula clorofilă, determinată prin indicatori experimentali, arată astfel:₅₅H₇₂O₅N₄Mg. Structura include acid dicarboxilic organic (clorofilină), precum și alcool metilic și fitol. Clorofilina este un compus organometalic care este direct legat de porfirine de magneziu și conține azot.

COOH

MgN₄OH₃₀C₃₂

COOH

Clorofila este un ester datorită faptului că părțile rămase de alcool metilic CH₃OH și fitol C₂₀H₃₉OH a înlocuit hidrogenul grupărilor carboxil.

Mai sus este formula structurală a clorofilei alfa. Privind cu atenție, puteți vedea că beta-clorofila are încă un atom de oxigen, dar doi atomi de hidrogen mai puțin (grupul CHO în loc de CH₃). Prin urmare, greutatea moleculară a alfa-clorofilei este mai mică decât cea a beta.

Magneziul a fost localizat în mijlocul particulei substanței de interes. Se combină cu 4 atomi de azot ai formelor de pirol. Un sistem de legături duble elementare și alternante poate fi observat în legăturile de pirol.

Formarea cromofor, se potrivesc perfect în structura clorofilă - aceasta este N. Acest lucru permite absorbția razelor individuale ale spectrului solar, iar culoarea sa, indiferent de ce în după-amiaza soarelui arde ca o flacără și în seara seamănă cu arsuri.

Să trecem la dimensiuni. Miez porphyrin în diametru de 10 nm, fragmentul de fitol a fost lung de 2 nm. În nucleu, clorofila este de 0,25 nm, între microparticulele grupelor de pirol din azot.

Trebuie remarcat faptul că un atom de magneziu, care este o parte din clorofila un diametru de numai 0,24 nm, și în mod substanțial complet umple spațiul dintre atomii de azot din grupările pirol, ceea ce face ca nucleul moleculei să fie mai puternic.

Se poate concluziona: din două componente sub numele simplu alfa și beta, se compune clorofila (a și b).

Clorofila a

Masa relativă a moleculei este 893,52. Creați un microcristale separate de reședință în negru cu o nuanță albastră. La o temperatură de 117-120 grade Celsius, se topesc și se reîncarcă într-un lichid.

În etanol, cloroformele sunt aceleași, în acetonă, și chiar și benzenii sunt ușor dizolvați. Rezultatele au o culoare albastru-verde și au o caracteristică distinctivă - o fluorescență roșie saturată. Slab solubil în eter de petrol. În apă nu se dizolvă deloc.

Formula de clorofilă alfa: C₅₅H₇₂O₅N₄Mg. Substanța este clasificată drept clor în construcția sa chimică. În inel la acid propionic, și anume la reziduul său, este atașat fitol.

Unele organisme de plante, în loc de clorofilă a, își formează analogul. Aici, gruparea etil (-CH₂-CH₃) în inelul II pirol a fost înlocuit cu vinil (-CH = CH₂). O astfel de moleculă conține prima grupă de vinil din inelul unu, al doilea în inelul doi.

Clorofil b

Formula clorofil-beta are următoarea formă: C₅₅H₇₀O₆N₄Mg. Greutatea moleculară a substanței este 903. La atomul de carbon C₃ în inelul de pirol doi, se găsește un pic de alcool, lipsit de hidrogen -H-C = O, care este galben. Aceasta este diferența față de clorofila a.

Indraznuiti ca mai multe tipuri speciale de clorofile rezida in partile constante ale celulei, vitale pentru existenta lor in continuare plastids-cloroplasti.

Clorofile c și d

În criptomonade, dinoflagelate, precum și în bacilariofite și alge maro, clorofila c. Porfirina clasică este ceea ce distinge acest pigment.

În clorofila de alge roșii d. Unii își îndoiesc existența. Se crede că este doar un produs al degenerării clorofilei a. În prezent, se poate spune cu încredere că clorofila cu litera d este principalul colorant al unor procariote fotosintetice.

Proprietățile clorofilei

După studii lungi, au existat dovezi că în caracteristicile clorofilei, care este în plantă și extrasă din ea, există o discrepanță. Clorofila în plante este conectată la o proteină. Acest lucru este evidențiat de următoarele observații:

1. Spectrul de absorbție al clorofilei în frunză este diferit, dacă se compară cu cel extras.
2. Cu alcool pur din plante uscate, obiectul descrierii este nerealist. Extracția se realizează în condiții de siguranță cu frunze bine umezite sau este necesar să se adauge apă în alcool. Este cea care descompune proteina legată de clorofilă.
3. Materialul, alungit din frunzele plantelor, este distrus rapid sub influența oxigenului, a acidului concentrat, a razelor de lumină.

Dar clorofila în plante este rezistentă la toate cele de mai sus.

cloroplaste

Plantele de clorofil conțin 1% substanță uscată. Acesta poate fi găsit în organele speciale ale celulei - plastide, care prezintă o distribuție inegală a acesteia în plantă. Plastidele celulare, colorate în verde și având clorofilă, se numesc cloroplaste.

Numărul de H₂O în cloroplaste variază de la 58 la 75%, conținutul de materie uscată constă în proteine, lipide, clorofil și carotenoide.

Funcțiile de clorofilă

Asemănări uimitoare au fost găsite de oamenii de știință în aranjamentul moleculelor de clorofilă și hemoglobină, principala componentă respiratorie a sângelui uman. Diferența este că în articulația obrazului în mijlocul pigmentului de origine vegetală se află magneziu și în hemoglobină - fier.

În cursul fotosintezei, vegetația planetei absoarbe dioxidul de carbon și eliberează oxigen. Aici este o altă funcție remarcabilă a clorofilei. Activitatea sa poate fi comparată cu hemoglobina, dar cantitatea de expunere la corpul uman este ceva mai mare.

Clorofila este un pigment de plante, sensibil la lumină și acoperit cu verde. Apoi vine fotosinteza, în care microparticulele sale transformă energia soarelui absorbită de celulele vegetale în energie chimică.

Se poate concluziona că fotosinteza este procesul de transformare a energiei soarelui. Dacă avem încredere în informațiile moderne, se observă că fluxul de sinteză a substanțelor organice din dioxid de carbon și apă cu utilizarea energiei luminoase este descompus în trei etape.

Etapa №1

Această fază se realizează în procesul de descompunere fotochimică a apei, cu ajutorul clorofilei. Se observă izolarea oxigenului molecular.

Etapa 2

Mai multe reacții de reducere a oxidării sunt observate aici. Ei sunt implicați activ în citocromi și alți purtători de electroni. Reacția apare datorită energiei luminoase transferată de electroni din apă în NADPH și formând ATP. Aici este stocată energia luminii.

Etapa №3

Formate deja NADPH și ATP sunt puse în mișcare pentru a transforma dioxidul de carbon în carbohidrați. Energia absorbită de lumină participă la reacțiile etapelor 1 și 2. Reacțiile celui din urmă, al treilea, apar fără participarea la lumină și sunt numite întunecate.

Hemoglobina și clorofila

Moleculele de hemoglobină și clorofila sunt complexe, dar în același timp o structură atomică similară. Comună în structura lor este profilul - un inel de inele mici. Diferența văzută în otrostochkah atașat la un ProFin și atomii situate în interiorul: atom de fier (Fe), în hemoglobină din magneziu clorofila (Mg).

Clorofila și hemoglobina sunt similare în structură, dar formează diferite structuri proteice. În jurul atomului de magneziu se formează clorofila, în jurul valorii de hemoglobină. Dacă luăm molecula de clorofilă lichidă și să deconecteze coada fitolny (20 lanț de carbon), schimbarea atom de fier magneziu, pigment verde la roșu. Ca rezultat - o moleculă de hemoglobină gata făcută.

Clorofila este asimilată ușor și rapid, datorită acestei asemănări. Bine sprijină corpul cu foamete de oxigen. Saturate sângele cu oligoelementele necesare, prin urmare este mai bine să transportați cele mai importante substanțe pentru viață în celule. Există o eliberare în timp util a deșeurilor, toxinelor, deșeurilor rezultate din metabolismul natural. Are efect asupra dormirii celulelor albe din sânge, trezindu-le.

Eroul descris fără frică și reproș, protejează, întărește membranele celulare, ajută la restabilirea țesutului conjunctiv. La meritele clorofilei se poate atribui vindecarea rapidă a ulcerelor, a diferitelor răni și a eroziunii. Îmbunătățește munca imună, este evidențiată capacitatea de a opri încălcările patologice ale moleculelor de ADN.

O tendință pozitivă în tratamentul bolilor infecțioase și catarre. Aceasta nu este întreaga listă a faptelor bune ale substanței examinate.