Vzorec chlorofylu a jeho role v procesu fotosyntézy

Proč je tráva, stejně jako listy na stromech a keřích zelené? Blahopřání veškerému chlorofylu. Můžete si vzít silné lano znalostí a důkladně se s ním seznámit.

Historie

V poměrně nedávné minulosti se trochu odkloníme. Joseph Bieneme Cavanto a Pierre Joseph Pelletier - to je, kdo musí potřást rukou. Vědci se snažili oddělit zelený pigment od listů různých rostlin. Úsilí bylo úspěšné v roce 1817.

Pigment byl nazván chlorofyl. Z řeckého chloru - zeleného a phyllonového - listu. Bez ohledu na výše uvedené, na počátku 20. století, Michael Richard Willstätter barev a my jsme dospěli k závěru: Ukazuje se, že obsahuje několik složek v chlorofylu.

Roll si rukávy, Willstatter začal pracovat. Purifikace a krystalizace odhalily dvě složky. Oni byli nazýváni jednoduše, alfa a beta (a a b). Za svou práci v oblasti výzkumu této látky v roce 1915 byl slavnostně udělen Nobelovou cenou.

V roce 1940 nabídl Hans Fisher celému světu finální strukturu chlorofylu "a". Král syntézy Robert Burns Woodward a několik vědců z Ameriky obdrželi v roce 1960 nepřirozený chlorofyl. Takže byla otevřena závoj tajemství - vzhled chlorofylu.

Chemické vlastnosti

Vzorec chlorofylu, stanovený z experimentálních indikátorů, vypadá takto: C₅₅H₇₂O₅N₄Mg. Struktura zahrnuje organickou dikarboxylovou kyselinu (chlorofyllin), stejně jako methylalkohol a fytol. Chlorofylin je organokovová sloučenina, která je přímo spojena s porfyrinem hořčíku a obsahuje dusík.

COOH

MgN₄OH₃₀C₃₂

COOH

Chlorofyl je ester vzhledem k tomu, že zbývající části methylalkoholu CH₃OH a fytolu C₂₀H₃₉OH nahrazuje vodík karboxylových skupin.

Výše uvedený je strukturní vzorec chlorofylu alfa. Při pozorném pohledu na to vidíte, že beta-chlorofyl má ještě jeden atom kyslíku, ale dva atomy vodíku jsou menší (CHO skupina místo CH₃). Proto molekulová hmotnost alfa-chlorofylu je nižší než molekulová hmotnost beta.

Hořčík byl umístěn ve středu částice předmětu zájmu. Kombinuje se se 4 atomy dusíku pyrrolových skupin. V pyrolových vazbách lze pozorovat systém elementárních a střídajících se dvojných vazeb.

Tvorba chromoforu, úspěšně vstoupila do složení chlorofylu - to je N. Umožňuje absorbovat jednotlivé paprsky slunečního spektra a jeho barvu, bez ohledu na to, co v odpoledním slunci hoří jako plamen a večer vypadá jako žhavé uhlí.

Pojďme k dimenzím. Porfyrinové jádro o průměru 10 nm, fragment fytolu byl dlouhý 2 nm. V jádru je chlorofyl 0,25 nm, mezi mikročásticemi pyrrolových skupin dusíku.

Je třeba poznamenat, že atom hořčíku, který je součástí chlorofylu průměr pouze 0,24 nm a v podstatě zcela vyplňuje prostor mezi atomy dusíku pyrrolového skupin, které činí jádro molekuly, aby se více silný.

Dá se dospět k závěru: ze dvou složek pod jednoduchým názvem alfa a beta, chlorofyl (a a b) je složen.

Chlorofyl a

Relativní hmotnost molekuly je 893,52. Vytvoření samostatných rezidentních mikrokrystalů v černé barvě s modrým odstínem. Při teplotě 117-120 stupňů Celsia se taví a reinkarnují do kapaliny.

V ethanolu jsou chloroformy stejné v acetonu a dokonce i benzeny jsou snadno rozpuštěny. Výsledky mají modrozelenou barvu a mají výraznou vlastnost - nasycenou červenou fluorescenci. Špatně rozpustný v petroletheru. Ve vodě vůbec nerozpouštějí.

Vzorec chlorofylu alfa: C₅₅H₇₂O₅N₄Mg. Látka je v chemické konstrukci klasifikována jako chlór. V kruhu na kyselinu propionovou, totiž na její zbytek, je připojen fytol.

Některé rostlinné organismy, místo chlorofylu a, tvoří svůj analog. Zde se ethylová skupina (-CH₂-CH₃) v pyrrolovém kruhu II byl nahrazen vinylovou skupinou (-CH = CH)₂). Taková molekula obsahuje první vinylovou skupinu v kruhu jedna, druhá v kruhu dva.

Chlorofyl b

Vzorec chlorofylu-beta má následující formu: C₅₅H₇₀O_6.N₄Mg. Molekulová hmotnost látky je 903. U atomu uhlíku C₃ v pyrrolovém kruhu dva se nachází malý alkohol zbavený vodíku -H-C = O, který je žlutý. To je rozdíl od chlorofylu a.

Troufáme třeba poznamenat, že ve speciálních trvalých částí buněk, které jsou životně důležité pro jeho další existenci plastidy, chloroplastů, zůstat několik typů chlorofylu.

Chlorofyly c a d

V skrytěnky, dinoflagellates, stejně jako v batsillariofitsievyh a řasy našel s chlorofylem. Klasický porfyrin rozlišuje tento pigment.

V červených řasách chlorofyl d. Někteří pochybují o jeho existenci. Předpokládá se, že je pouze produktem degenerace chlorofylu a. V současné době lze s jistotou říci, že chlorofyl s písmenem d je hlavním barvivem některých fotosyntetických prokaryot.

Vlastnosti chlorofylu

Po dlouhých studiích bylo zjištěno, že v charakteristikách chlorofylu, který je v rostlině a je z něj extrahován, existuje nesrovnalost. Chlorofyl v rostlinách je spojen s proteinem. O tom svědčí následující pozorování:

1. Absorpční spektrum chlorofylu v listu je odlišné, pokud se porovná s absorpčním spektrem.
2. U čistého alkoholu ze sušených rostlin je předmět popisu nerealistický. Extrakce probíhá bezpečně s dobře navlhčenými listy nebo je nutné přidávat vodu k alkoholu. Je to ona, která rozkládá protein navázaný na chlorofyl.
3. Materiál, protáhlý z listů rostlin, je rychle zničen pod vlivem kyslíku, koncentrované kyseliny, světelných paprsků.

Ale chlorofyl v rostlinách je odolný vůči všem výše uvedeným.

Chloroplasty

Chlorofylové rostliny obsahují 1% sušiny. Může se nalézt ve speciálních organellech buňky - plastidů, které vykazují nerovnoměrné rozložení v rostlině. Plastidové buňky, zbarvené zeleně a chlorofyl, se nazývají chloroplasty.

Počet H₂O v chloroplastech se pohybuje v rozmezí 58 až 75% pevných látek obsah se skládá z proteinů, lipidů, chlorofyl a karotenoidů.

Funkce chlorofylu

Vědci zjistili překvapivý molekuly podobnost aparátu chlorofylu a hemoglobinu - hlavní respirační složky lidské krve. Rozdíl je v tom, že ve střední ozuby sloučeniny v pigmentovém zeleninou umístěna hořčík a hemoglobinu - železo.

V průběhu fotosyntézy vegetace planety absorbuje oxid uhličitý a uvolňuje kyslík. Zde je další pozoruhodná funkce chlorofylu. Jeho aktivita může být porovnána s hemoglobinem, ale množství expozice lidskému tělu je o něco vyšší.

Chlorofyl je rostlinný pigment, citlivý na světlo a pokrytý zeleně. Následuje fotosyntéza, při níž její mikročástice transformují energii slunce absorbované rostlinnými buňkami na chemickou energii.

Dá se vyvodit následující závěry, že fotosyntéza je proces transformace energie slunce. Pokud budeme důvěřovat moderním informacím, zaznamenáme, že tok syntézy organických látek z oxidu uhličitého a vody s použitím světelné energie se rozkládá na tři etapy.

Stage №1

Tato fáze se provádí v procesu fotochemického rozkladu vody pomocí chlorofylu. Zaznamenává se izolace molekulárního kyslíku.

Číslo etapy 2

Několik oxidačních redukčních reakcí je zde pozorováno. Aktivně se podílejí na cytochromech a dalších nosičích elektronů. Reakce nastává kvůli světelné energii přenášené elektrony z vody na NADPH a vytváření ATP. Zde je světelná energie uložena.

Stage №3

Již vytvořené NADPH a ATP jsou uvedeny do pohybu k přeměně oxidu uhličitého na sacharidy. Absorbovaná energie světla se podílí na reakcích stupňů 1 a 2. Reakce druhého, třetího, se objevují bez účasti světla a nazývají se tmavými.

Hemoglobin a chlorofyl

Molekuly hemoglobinu a chlorofylu jsou složité, ale zároveň podobnou atomová struktura. V jejich struktuře je společný profil - prsten s malými kroužky. Rozdíl je vidět na otrostochkah připojen k ProFin a atomů nacházejících se uvnitř: železo atom (Fe) v hemoglobinu z chlorofylu hořčíku (Mg).

Chlorofyl a hemoglobin mají podobnou strukturu, ale tvoří různé struktury proteinů. Kolem atomu hořčíku vznikl chlorofyl, kolem železa - hemoglobinu. Pokud vezmeme molekulu kapalného chlorofylu a oddělíme fytolový ocas (řetězec 20 uhlíků), změníme atom hořčíku na železo a zelená barva pigmentu se změní na červenou. Výsledkem je připravená molekula hemoglobinu.

Chlorofyl je asimilován snadno a rychle díky této podobnosti. Dobře podporuje tělo s hladem kyslíkem. Nasycuje krev s nezbytnými stopovými prvky, a proto je lepší transportovat do buněk nejdůležitější látky pro život. Včasné uvolňování odpadních materiálů, toxinů a odpadů vzniká přirozeným metabolizmem. Má vliv na spánek bílých krvinek, které je probouzí.

Popsaný hrdina bez strachu a výčitky chrání, posiluje buněčné membrány, pomáhá obnovit pojivovou tkáň. K zásluhám chlorofylu lze přičíst rychlé hojení vředů, různých ran a eroze. Zlepšuje imunitní práci, je zvýrazněna schopnost zastavit patologické porušení molekul DNA.

Pozitivní trend v léčbě infekčních a katarálních nemocí. Nejedná se o celý seznam dobrých skutků vyšetřované látky.