Formula de clorofilă și rolul său în procesul de fotosinteză

De ce sunt verde iarba și frunzele de pe copaci și tufișuri? Voma clorofila. Poți să faci o coardă solidă de cunoștințe și să o cunoști puternic.

poveste

Vom face o mică excursie într-o relativătrecutul recent. Joseph Bieneme Cavantu și Pierre Joseph Pelletier - acesta este cel care trebuie să-și scuture mâinile. Oamenii de știință au încercat să separe pigmentul verde de frunzele diferitelor plante. Eforturile au reușit în 1817.

Pigmentul a fost numit clorofilă. Din clorul grecesc este verde, iar filonul este frunza. Indiferent de cele de mai sus, la începutul secolului XX, Mikhail Tsvet și Richard Willstätter au ajuns la concluzia: se dovedește că mai multe componente intră în clorofilă.

Își rupe mânecile, Willstätter se pregătește să lucreze. Purificarea și cristalizarea au evidențiat două componente. Ei le-au numit pur și simplu alfa și beta (a și b). Pentru lucrările din domeniul cercetării acestei substanțe, în 1915 a fost acordat solemn Premiul Nobel.

În 1940, Hans Fisher a oferit lumiistructura finală a clorofilei "a". Sinteza Regele Robert Burns Woodward și câțiva oameni de știință din America au primit în 1960 clorofil natural. Deci, voalul de secret a deschis - apariția de clorofilă.

Proprietăți chimice

Formula clorofilei, determinată din indicatori experimentali, este după cum urmează:₅₅H₇₂O₅N₄Mg. Proiectul include acid dicarboxilic organic (clorofilină), precum și alcooli metil și fitol. Clorofilina este un compus organometalic, care este direct legat de porfirinele de magneziu și conține azot.

COOH

MgN₄OH₃₀C₃₂

COOH

Clorofila este ester datorită părților rămase de alcool metilic CH₃OH și Fitol C₂₀H₃₉Grupări hidrogen carboxil substituite.

Mai sus este formula structurală a clorofilei alfa. După examinarea cu atenție, puteți vedea că beta-clorofila are un atom de oxigen mai mare, 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.

În mijlocul unei particule de interesmagneziu stabilizat. Se combină cu 4 atomi de azot ai formelor de pirol. Sistemul legăturilor duble elementare și alternante poate fi observat în legăturile de pirol.

Formarea cromoforică, se potrivesc cu succescompoziția clorofilului este N. Este posibil să se absoarbă razele individuale ale spectrului solar și culoarea sa, indiferent de faptul că în timpul zilei soarele arde ca o flacără, iar seara se pare că este vorba de țesătură.

Mergeți la dimensiune. Miez de porfirin de 10 nm în diametru, fragmentul de fitol a fost lung de 2 nm. În nucleu, clorofila este de 0,25 nm, între microparticulele grupelor de azot ale pirolului.

Trebuie remarcat faptul că atomul de magneziu, careEste parte a clorofilei, de numai 0,24 nm în diametru și aproape complet umple spațiul liber dintre atomii grupelor de azot din grupul pirol, ceea ce ajută nucleul moleculei să fie mai puternic.

Se poate concluziona: dintre cele două componente sub numele necomplicat de alfa și beta și constă în clorofila (a și b).

Clorofila a

Masa relativă a moleculei este 893,52. Microcristalurile de culoare neagră cu strălucire albastră sunt create în șederea separată. La o temperatură de 117-120 grade Celsius, se topesc și se reîncarcă într-un lichid.

În etanol sunt aceiași cloroform, în acetonă și de asemeneabenzenii se dizolvă ușor. Rezultatele au o culoare albastru-verde și au o fluorescență roșie bogată în caracteristici. Poor dizolva în eter de petrol. În apă nu înflorește deloc.

Formula clorofilă: C₅₅H₇₂O₅N₄Mg. Substanța în conformitate cu designul său chimic aparține clorinamului. În inelul către acidul propionic, și anume la reziduul său, se atașează fitol.

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

Clorofil b

Formula pentru clorofila beta este:₅₅H₇₀O₆N₄Mg. Masa moleculară a substanței este 903. La atomul de carbon C₃ în inelul de pirol doi, se constată că există un alcool lipsit de hidrogen-H-C = O, care are o culoare galbenă. Aceasta este diferența față de clorofila a.

Indraznuiam ca in partile permanente speciale ale celulei, vitale pentru existenta lor continua, plastidele clorice, mai exista cateva tipuri de clorofile.

Clorofile c și d

În criptomonade, dinoflagelate și, de asemenea, în alge baciliare și maro, a fost găsită clorofila. Porfirina clasica - acest lucru distinge acest pigment.

Clorofila de alge roșu d. Unii își îndoiesc existența. Se crede că este singurul produs al degenerării clorofilei a. În prezent, putem spune cu încredere că clorofila cu litera d este principalul colorant al unor procariote fotosintetice.

Proprietățile clorofilei

După ce au apărut cercetări ampledovedește că în caracteristicile clorofilei, care este în plantă și care este extrasă din ea, se constată diferențe. Clorofila în plante este combinată cu proteinele. Acest lucru este evidențiat de următoarele observații:

1. Spectrul de absorbție al clorofilei din frunze este diferit, dacă îl comparăm cu cel extras.
2. Alcoolul pur din plantele uscate supusDescrierile devin ireale. Extracția se realizează în condiții de siguranță cu frunze bine umezite sau se adaugă apă în alcool. Este cea care descompune proteina asociată cu clorofila.
3. Materialul alungit din frunzele plantelor, distrus rapid de influența oxigenului, a acidului concentrat, a razelor de lumină.

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

cloroplaste

În plante, clorofila conține 1% de uscatsubstanțe. O găsiți în organele speciale ale celulei - plastidele, care prezintă distribuția neuniformă în plantă. Plastidele de celule, vopsite în verde și având în ele clorofilă, se numesc cloroplaste.

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

Funcțiile clorofilei

Uimitoare asemănări au fost găsite de oamenii de știință dinmolecule de dispozitiv de clorofilă și hemoglobină - principala componentă respiratorie a sângelui uman. Diferența este că magneziul este localizat în pigmentul de origine vegetală în mijlocul compusului chelat și al fierului din hemoglobină.

În timpul fotosintezei, vegetația planeteiabsoarbe dioxidul de carbon, emite oxigen. Aici este o altă trăsătură extraordinară a clorofilei. Prin activitate, aceasta poate fi comparată cu hemoglobina, dar cantitatea de expunere la corpul uman este ceva mai mare.

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

Este posibil să se ajungă la următoarele concluzii:Fotosinteza este procesul de transformare a energiei soarelui. Dacă avem încredere în informațiile moderne, se observă că cursul sintezei substanțelor organice din dioxid de carbon și apă folosind energia luminii a fost descompus în trei etape.

Etapa №1

Această fază este determinată de descompunerea fotochimică a apei, cu ajutorul clorofilei. Se observă eliberarea oxigenului molecular.

Etapa 2

Sunt mai multereacții redox. Aceștia iau asistența activă a citocromilor și a altor transportatori de electroni. Reacția apare datorită energiei luminoase transferată de electroni din apă în NADPH și formând ATP. Energia de lumină este stocată aici.

Etapa №3

Se utilizează deja NADPH și ATP deja formate.pentru a transforma dioxidul de carbon în carbohidrați. Energia absorbită de lumină este implicată în reacțiile etapelor 1 și 2. Reacțiile celui din urmă, al treilea, apar fără participarea la lumină și sunt numite întunecate.

Fotosinteza este singura biologicăun proces care are loc cu o creștere a energiei libere. Direct sau indirect, furnizează întreprinderea chimică disponibilă a organismelor cu două picioare, aripi, fără aripi, cu patru picioare și a altor organisme care trăiesc pe pământ.

Hemoglobina și clorofila

Moleculele hemoglobinei și clorofilei au un complex,dar în același timp structură atomică similară. Comună în structura lor este un profil - un inel de inele mici. Diferența se observă în procesele atașate profilului și în atomii locali: atomul de fier (Fe) în hemoglobină, în magneziu de clorofil (Mg).

Clorofila și hemoglobina sunt similare în structură, darformează diferite structuri de proteine. Clorofila este formată în jurul atomului de magneziu, hemoglobina este formată în jurul fierului. Dacă luați o moleculă de clorofil lichid și deconectați coada fitolului (lanțul de carbon 20), schimbați atomul de magneziu la fier, atunci culoarea verde a pigmentului devine roșie. În final - molecula de hemoglobină terminată.

Clorofila este absorbită rapid și ușor datoritădoar o astfel de asemănare. Bine sprijină organismul în timpul foametei de oxigen. Umple sângele cu microelemente necesare, de aici transportă mai bine cele mai vitale substanțe în celule. Există o eliberare în timp util a deșeurilor, toxinelor, deșeurilor rezultate din metabolismul natural. Are efect asupra leucocitelor inactive, trezindu-le.

Eroul descris, fără frică și reproș, protejează,întărește membrana celulară, ajută la restabilirea țesutului conjunctiv. Meritele clorofilei includ vindecarea rapidă a ulcerelor, diferite răni și eroziuni. Îmbunătățește funcția imună, este evidențiată capacitatea de a opri tulburările patologice ale moleculelor de ADN.

Tendința pozitivă în tratamentul infecțiilor și răceliilor. Aceasta nu este întreaga listă a faptelor bune ale substanței considerate.