Formlen for chlorophyll og dens rolle i processen med fotosyntese

Hvorfor er græsset, såvel som bladene på træerne og buske grønne? Beskyl alle klorofyler. Du kan tage et stærkt kendskab til viden og gøre et stærkt bekendtskab med ham.

historie

Lad os bruge lidt undertrykkelse i sammenligningenden seneste tid. Joseph Bieneme Cavanto og Pierre Joseph Pelletier - det er hvem der skal ryste hænder. Videnskabens mænd forsøgte at adskille det grønne pigment fra bladene af forskellige planter. Bestræbelser blev kronet med succes i 1817.

Pigmentet hedder chlorophyll. Fra det græske chloros - grønt og phyllonblad. Uanset det foregående konkluderede Mikhail Tsvet og Richard Wilstetter i begyndelsen af ​​det 20. århundrede: Det viser sig, at flere komponenter er inkluderet i chlorophyll.

Rull op med ærmerne, Willstatter sat på arbejde. Oprensning og krystallisering afslørede to komponenter. De blev kaldt simpelthen, alfa og beta (a og b). For hans arbejde inden for forskning af dette stof i 1915 blev han højtideligt tildelt Nobelprisen.

I 1940 tilbød Hans Fischer hele verdenden endelige struktur af chlorophyll "a". Konge af syntesen Robert Burns Woodward og flere forskere fra Amerika modtog i 1960 unaturlig klorofyl. Så blev sløret af hemmeligholdelse - udseendet af klorofyl - åbnet.

Kemiske egenskaber

Klorofylformlen, bestemt fra eksperimentelle indikatorer, ser sådan ud: C₅₅H₇₂O₅N₄Mg. Strukturen omfatter organisk dicarboxylsyre (chlorophyllin), såvel som methylalkohol og phytol. Chlorophyllin er en organometallisk forbindelse, der er direkte relateret til magnesiumporfyriner og indeholder nitrogen.

COOH

MgN₄OH₃₀C₃₂

COOH

Klorofyl er en ester på grund af det faktum, at de resterende dele af methylalkohol CH₃OH og phytol C₂₀H₃₉OH erstatter hydrogenet af carboxylgrupper.

Ovenfor er strukturformlen for klorofyl alfa. Når man ser det omhyggeligt på, kan man se, at beta-chlorophyll har ét iltatom, men to hydrogenatomer mindre (CHO-gruppe i stedet for CH₃). Derfor er molekylvægten af ​​alfa-chlorophyll lavere end den for beta.

Midt i partikel af materiel af interesse for osafgjort magnesium. Det kombinerer med 4 nitrogenatomer af pyrrolformationer. Et system af elementære og alternerende dobbeltbindinger kan observeres i pyrrolbindinger.

Chromophore formation, med succes indgåetsammensætningen af ​​chlorophyll - det er N. Det gør det muligt at absorbere solspektrets individuelle stråler og dens farve, uanset at det om dagen brænder solen som en flamme, og om aften ser det ud som smolende kul.

Lad os gå videre til dimensionerne. Porphyrinkernen i diameter på 10 nm var phytolfragmentet 2 nm langt. I kernen er chlorophyll 0,25 nm mellem mikropartikler af pyrrolgrupper af nitrogen.

Jeg vil gerne bemærke, at magnesiumatomet, somer en del af klorofylen, med en diameter på kun 0,24 nm og næsten fuldstændigt fylder det frie rum mellem atomerne i pyrrolkvælstofdelene, som hjælper kernen i molekylet til at være mere robust.

Man kan komme til den konklusion: af to komponenter under det enkle navn alpha og beta, er chlorophyll (a og b) sammensat.

Chlorophyll a

Den relative masse af molekylet er 893,52. Opret en separat bolig mikrokrystaller i sort med en blå farvetone. Ved en temperatur på 117-120 grader Celsius smelter de og reinkarnerer i en væske.

I ethanol, de samme chloroformer, i acetone ogBenzenes opløses let. Resultaterne tager en blågrøn farve og har en karakteristisk funktion - en mættet rød fluorescens. Dårlig opløselig i petroleumsether. I vandet opløses de slet ikke.

Formel for chlorophyll alfa: C₅₅H₇₂O₅N₄Mg. Stoffet er klassificeret som chlor i dets kemiske konstruktion. I ringen til propionsyre, nemlig til dets rest, er phytol fastgjort.

Nogle planteorganismer, i stedet for chlorophyll a, danner dens analoge. Her er ethylgruppen (-CH₂CH₃) i II pyrrolringen blev erstattet af vinyl (-CH = CH₂). Et sådant molekyle indeholder den første vinylgruppe i ringen en, den anden i ringen to.

Chlorophyll b

Klorofyl-beta-formlen har følgende form: C₅₅H₇₀O₆N₄Mg. Molekylvægten af ​​stoffet er 903. Ved carbonatomet C₃ I pyrrolringen to findes en lille alkohol, der er berøvet hydrogen -H-C = O, som er gul. Dette er forskellen fra chlorophyll a.

Vi tør at bemærke, at adskillige specielle typer af chlorofyler befinder sig i specielle konstante dele af cellen, hvilket er afgørende for dets yderligere eksistens plastids-chloroplaster.

Chlorophyll c og d

I kryptomonader, dinoflagellater, såvel som i bacillariophytes og brune alger, chlorophyll c. Det klassiske porfyrin er, hvad der skelner fra dette pigment.

I røde alger klorofyl d. Nogle tvivler på dens eksistens. Det antages, at det kun er et produkt af degenerationen af ​​chlorophyll a. I øjeblikket kan man trygt sige at klorofyl med bogstavet d er det vigtigste farvestof af nogle fotosyntetiske prokaryoter.

Egenskaber for chlorophyll

Efter omfattende forskning opstodbevis for, at der i klorofylens træk, som er i planten og udvindes derfra, er en uoverensstemmelse. Klorofyl i planter er forbundet med et protein. Dette fremgår af følgende observationer:

1. Absorptionsspektret for klorofyl i bladet er anderledes, hvis man sammenligner det med det ekstraherede.
2. Rens alkohol fra tørrede planterbeskrivelse kan ikke opnås. Udvindingen forløber sikkert med godt fugtede blade, eller det er nødvendigt at tilsætte vand til alkohol. Det er hun, der nedbryder proteinet bundet til klorofyl.
3. Materialet, der forlænges fra planterne, ødelægges hurtigt under påvirkning af ilt, koncentreret syre, lysstråler.

Men klorofyl i planter er resistent over for alle ovennævnte.

kloroplaster

Klorofylplanter indeholder 1% tørtstoffer. Det findes i de specielle organeller i celleplaster, der viser en ujævn fordeling af den i planten. Celleplastiderne, farvet i grønt og med chlorophyll, kaldes kloroplaster.

Antal H₂O i chloroplaster varierer fra 58 til 75%, indholdet af tørstof består af proteiner, lipider, chlorophyll og carotenoider.

Funktioner af chlorophyll

Fantastiske ligheder blev opdaget af forskere ienheden af ​​chlorophyllmolekyler og hæmoglobin, den vigtigste respiratoriske bestanddel af humant blod. Forskellen er, at i kindens led i midten af ​​pigmentet af vegetabilsk oprindelse findes magnesium og i hæmoglobin - jern.

I løbet af fotosyntese, planetens vegetationabsorberer kuldioxid, frigiver ilt. Her er en anden bemærkelsesværdig funktion af chlorophyll. Dets aktivitet kan sammenlignes med hæmoglobin, men mængden af ​​eksponering for menneskekroppen er noget større.

Chlorophyll er et plantepigment,følsomme for lys og dækket i grønt. Derefter kommer fotosyntese, hvor dets mikropartikler omdanner solenergiens energi absorberet af planteceller i kemisk energi.

Det er muligt at komme frem til følgende konklusioner somfotosyntese er processen med at transformere solens energi. Hvis vi stoler på moderne information, bemærkes det, at strømmen af ​​syntese af organiske stoffer fra kuldioxid og vand med brug af lysenergi nedbrydes i tre faser.

Fase №1

Denne fase opnås ved fotokemisk nedbrydning af vand ved hjælp af chlorophyll. Isolering af molekylært oxygen er noteret.

Fase nummer 2

Her er der flereoxidations-reduktionsreaktioner. De er aktivt involveret i cytokromer og andre bærere af elektroner. Reaktionen opstår på grund af lysenergien overført af elektroner fra vand til NADPH og dannelse af ATP. Her gemmes lysenergien.

Fase №3

Allerede dannet NADPH og ATP sættes i spiltil omdannelse af carbondioxid til kulhydrat. Den absorberede energi af lys deltager i reaktionerne i trin 1 og 2. Reaktionerne fra sidstnævnte, den tredje, forekommer uden lysets deltagelse og kaldes mørke.

Fotosyntese er den eneste biologiskeen proces der foregår med stigende fri energi. Direkte eller indirekte tilvejebringer tilgængelig kemisk virksomhed af bipedale, winged, wingless, quadrupeds og andre organismer, der beboer jorden.

Hemoglobin og chlorophyll

Molekylerne af hæmoglobin og chlorophyll har en kompleks,men samtidig en lignende atomstruktur. Fælles i deres struktur er profilen - en ring af små ringe. Forskellen ses i udvækstene, der er fastgjort til profilen, og i de atomer der ligger indeni: jernatomet (Fe) i hæmoglobin, i chlorophyllmagnesium (Mg).

Klorofyl og hæmoglobin er ens i struktur, mendanner forskellige proteinstrukturer. Omkring magnesiumatomet dannet chlorophyll omkring jern-hæmoglobin. Hvis vi tager flydende klorofyl molekyle og afbryde fitolny hale (20 carbonkæde), ændring i magnesium-jern-atom, pigment grøn til rød. Som et resultat - et klargjort molekyle af hæmoglobin.

Klorofyl assimileres let og hurtigt takket væredette er ligheden. Vel støtter kroppen med ilt sult. Mætter blodet med de nødvendige sporstoffer, derfor er det bedre at transportere de vigtigste stoffer til livet til cellerne. Der er en rettidig udgivelse af affaldsmaterialer, toksiner, affald, som følge af naturlig metabolisme. Har en effekt på at sove hvide blodlegemer, vække dem.

Beskrevet helten uden frygt og beskyldning beskytter,styrker cellemembraner, hjælper med at genoprette bindevæv. Til fordel for chlorophyll kan tilskrives hurtig helbredelse af sår, forskellige sår og erosion. Det forbedrer immunforsvaret, evnen til at stoppe patologiske krænkelser af DNA-molekyler fremhæves.

En positiv udvikling i behandlingen af ​​infektiøse og katarrale sygdomme. Dette er ikke hele listen over gode gerninger af det undersøgte stof.