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 relativně 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 označen jako chlorofyl. Z řeckého chloru - zeleného a phyllonového - listu. Bez ohledu na výše uvedené na počátku 20. století dospěli Michail Tsvet a Richard Wilstetter k závěru: ukázalo se, že několik složek je součástí chlorofylu.

Roll rukávy, Willstatter pracuje. Purifikace a krystalizace odhalily dvě složky. Byly nazývány jednoduše, alfa a beta (a a b). Pro své práce v oblasti výzkumu této látky v roce 1915 byl slavnostně udělen Nobelovou cenou.

V roce 1940 Hans Fischer navrhl celému světu finální strukturu chlorofylu "a". Král syntézy Robert Burns Woodward a několik vědců z Ameriky obdrželi v roce 1960 nepřirozený chlorofyl. Takže se otevřel závoj tajemství - vzhled chlorofylu.

Chemické vlastnosti

Vzorec chlorofylu stanovený z experimentálních indikátorů vypadá takto: C ₅₅ H ₇₂ O ₅ N ₄ Mg. 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

MgN 4OH ₃₀ C ₃₂

COOH

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

Výše uvedený je strukturní vzorec chlorofylu alfa. Při pečlivém pohledu na to vidíte, že beta-chlorofyl má více atomů 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, a to bez ohledu na to, že ve dne slunce spaluje jako plamen a večer vypadá jako tmavé uhlí.

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

Rád bych poznamenal, že atom hořčíku, který je součástí chlorofylu, má průměr pouze 0,24 nm a téměř úplně vyplňuje volný prostor mezi atomy skupin pyrrolového dusíku, což pomáhá jádru molekuly být silnější.

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 charakteristický rys - nasycenou červenou fluorescenci. Špatně rozpustný v petroletheru. Ve vodě vůbec nerozpouštějí.

Vzorec chlorofylu alfa: C ₅₅ H ₇₂ O ₅ N ₄ Mg. 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 byla ethylová skupina (-CH2-CH3) v II pyrrolovém kruhu nahrazena vinylovou skupinou (-CH = CH ₂ ). Taková molekula obsahuje první vinylovou skupinu v kruhovém, druhou v kruhu dva.

Chlorofyl b

Vzorec chlorofylu-beta má následující formu: C ₅₅ H ₇₀ O ₆ N ₄ Mg. Molekulová hmotnost látky je 903. U atomu uhlíku C3 v pyrrolovém kruhu dva je zjištěn malý alkohol zbavený vodíku-HC = O, který má žlutou barvu. To je rozdíl od chlorofylu a.

Dbáme na to, že několik speciálních typů chlorofylu se nachází ve zvláštních stálých částech buňky, což je životně důležité pro další existenci plastidů a chloroplastů.

Chlorofyl c a d

V kryptomonádách, dinoflagelátech, stejně jako v bacilariophytech a hnědých řasech, chlorofyl c. Klasický porfyrin - toto 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 můžeme s jistotou říci, že chlorofyl s písmenem d je hlavním barvivem některých fotosyntetických prokaryot.

Vlastnosti chlorofylu

Po dlouhých studiích se objevily důkazy o tom, 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 jiné, pokud se porovná s absorpčním spektrem.
2. Čistý alkohol ze sušených rostlin, předmět popisu je nereálný. 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. To lze nalézt ve speciálních organellech buňky - plastidů, které vykazují v rostlině nerovnoměrné rozložení. Buněčné plastidy, zelené barvy a chlorofyl, se nazývají chloroplasty.

Množství vody v chloroplastu se pohybuje v rozmezí od 58 do 75%, obsah sušiny se skládá z bílkovin, lipidů, chlorofylu a karotenoidů.

Funkce chlorofylu

Úžasné podobnosti nalezli vědci v uspořádání molekul chlorofylu a hemoglobinu, což je hlavní složka dýchání lidské krve. Rozdíl spočívá ve skutečnosti, že v lícním kloubu uprostřed rostlinného pigmentu je umístěn hořčík a hemoglobin - železo.

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

Chlorofyl je rostlinný pigment, citlivý na světlo a pokrytý zeleně. Dále přichází fotosyntéza, ve které její mikročástice transformují energii slunce absorbované rostlinnými buňkami na chemickou energii.

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

Číslo etapy 1

Tato fáze se dosáhne v procesu fotochemického rozkladu vody pomocí chlorofylu. Uvolňuje se molekulární kyslík.

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 do NADPH a vytváření ATP. Zde je uložena světelná energie.

Číslo etapy 3

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

Fotosyntéza je jediný biologický proces, ke kterému dochází při zvyšování volné energie. Přímo nebo nepřímo poskytuje přístupný chemický podnik bipedů, okřídlených, bezkřídlých, čtyřkřídlých a dalších organismů obývajících zem.

Hemoglobin a chlorofyl

Molekuly hemoglobinu a chlorofylu mají komplexní, ale zároveň podobnou atomovou strukturu. V jejich struktuře je společný profil - kroužek malých kroužků. Rozdíl se projevuje v výrůstcích připojených k profilu a v atomech umístěných uvnitř: atom železa (Fe) v hemoglobinu, v chlorofylovém hořčíku (Mg).

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

Chlorophyll je díky této podobnosti snadno a rychle asimilován. Dobře podporuje tělo s hladením kyslíkem. Nasycuje krev s nezbytnými stopovými prvky, a proto lépe dopravuje 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 nachlazení. Nejedná se o celý seznam dobrých skutků zkoumané látky.