Формулата на хлорофила и неговата роля в процеса на фотосинтеза

Защо зелената трева, както и листата на дърветата и храстите? Обвинявайте всички хлорофили. Можете да вземете силно въже от знания и да се запознаете с него силно.

история

Нека да прекараме малка разлика в сравнително близкото минало. Джоузеф Биенмей Каванто и Пиер Джоузеф Пелетие - това е, което трябва да се ръкува. Научните мъже се опитаха да отделят зеления пигмент от листата на различни растения. Усилията бяха короновани с успех през 1817 година.

Пигментът се нарича хлорофил. От гръцки хлоро-зелен и филон лист. Независимо от гореизложеното, в началото на 20-и век Михаил Цвет и Ричард Уилстетър заключават: Оказва се, че няколко компонента са включени в хлорофила.

Вдигни ръкавите си, Уистастър се зае да работи. Пречистването и кристализацията разкриха два компонента. Те бяха наречени просто, алфа и бета (a и b). За труда си в областта на изследването на това вещество през 1915 г. той тържествено е награден с Нобеловата награда.

През 1940 г. Ханс Фишър предложи на целия свят крайната структура на хлорофила "а". Крал на синтеза Робърт Бърнс Уудуърд и няколко учени от Америка получиха през 1960 г. неестествен хлорофил. Затова се отвори булото на тайната - появата на хлорофил -.

Химични свойства

Формулата на хлорофила, определена от експерименталните показатели, изглежда така:₅₅Н₇₂О₅N₄Mg. Структурата включва органична дикарбоксилна киселина (хлорофилин), както и метилов алкохол и фитол. Хлорофилинът е органометално съединение, което е пряко свързано с магнезиевите порфирини и съдържа азот.

COOH

MGN₄OH₃₀C₃₂

COOH

Хлорофилът е естер поради факта, че останалите части на метиловия алкохол CH₃ОН и фитол С₂₀Н₃₉ОН замества водород на карбоксилни групи.

По-горе е структурната формула на хлорофила алфа. Ако погледнете внимателно, можете да видите, че бета-хлорофилът има още един кислороден атом, но два водородни атома по-малко (СНО група вместо СН₃). Следователно молекулното тегло на алфа-хлорофила е по-ниско от това на бета.

Магнезият се намира в средата на частицата от веществото, представляващо интерес. Той се комбинира с 4 азотни атоми на пироловите образувания. В пиролни връзки може да се наблюдава система от елементарни и променливи двойни връзки.

Формиране на хромофор, успешно вложено в състава на хлорофил - това е Н. Това прави възможно да се абсорбират отделни лъчи на слънчевия спектър и неговия цвят, без значение какво в следобедното слънце изгаря като пламък, а вечерта изглежда като жар.

Нека да преминем към размерите. Порфириновата сърцевина с диаметър 10 nm, фитолният фрагмент е с дължина 2 nm. В ядрото хлорофилът е 0.25 nm, между микрочастиците на пироловите групи на азота.

Трябва да се отбележи, че магнезиев атом, който е част от хлорофил диаметър само 0.24 пМ, и по същество напълно запълва пространството между азотните атоми на пиролови групи, което прави сърцевината на молекулата да бъде по-силна.

Може да се стигне до извода: от два компонента под простото име на алфа и бета, хлорофилът (a и b) се състои.

Хлорофил а

Относителната маса на молекулата е 893.52. Създайте отделни микрокристали в черно със син оттенък. При температура 117-120 градуса по Целзий те се разтопяват и прераждат в течност.

В етанола хлороформите са еднакви в ацетон и дори бензените се разтварят лесно. Резултатите получават синьо-зелен цвят и имат отличителен белег - наситена червена флуоресценция. Слабо разтворим в петролев етер. Във водата те изобщо не се разтварят.

Формула на хлорофила алфа: C₅₅Н₇₂О₅N₄Mg. Веществото се класифицира като хлор в химическата му конструкция. В пръстена до пропионовата киселина, а именно до нейния остатък, се прикрепя фитол.

Някои растителни организми, вместо хлорофил а, образуват своя аналог. Тук етил групата (-СН₂-СН₃) в пироловия пръстен II е заменен с винил (-СН = СН₂). Такава молекула съдържа първата винилна група в пръстена, втората в пръстена две.

Хлорофил b

Формулата на хлорофил-бета има следната форма: C₅₅Н₇₀О₆N₄Mg. Молекулното тегло на веществото е 903. На въглеродния атом С₃ в пироловия пръстен два, е намерен малко алкохол, лишен от водород -Н-С = О, който е жълт. Това е разликата от хлорофил а.

Ние смея да отбележим, че няколко специални вида хлорофили се намират в специални постоянни части на клетката, жизнено важни за по-нататъшното съществуване на пластиди-хлоропласти.

Хлорофили c и d

В криптомонадите, динофлагелатите, както и в бацилариофитите и кафявите водорасли, хлорофил, Класическият порфирин отличава този пигмент.

В червени водорасли хлорофил d. Някои се съмняват в съществуването му. Смята се, че това е само продукт от дегенерирането на хлорофил а. В момента можем уверено да кажем, че хлорофилът с буквата d е основното багрило на някои фотосинтетични прокариоти.

Свойства на хлорофила

След дълги проучвания има доказателства, че в характеристиките на хлорофила, който е в растението и извлечен от него, има несъответствие. Хлорофилът в растенията е свързан с протеин. Това се доказва от следните наблюдения:

1. Абсорбционният спектър на хлорофила в листа е различен, ако го сравним с извлечения.
2. С чист алкохол от сухи растения обектът на описание е нереалистичен. Екстракцията протича безопасно с добре навлажнени листа или е необходимо да се добави вода към алкохола. Тя е тя, която разгражда протеина, свързан с хлорофил.
3. Материал съставен от листата на растенията, бързо се унищожават под въздействието на кислород, концентрирана киселина, светлинните лъчи.

Но хлорофилът в растенията е резистентен на всички по-горе.

хлоропласти

Хлорофилните растения съдържат 1% сухо вещество. Тя може да бъде открита в специалните органели на клетката - пластиди, което показва неравномерно разпределение на клетката в растението. Клетъчните пластиди, оцветени в зелено и с хлорофил, се наричат ​​хлоропласти.

Брой на H₂О в хлоропластите варира от 58 до 75%, съдържанието на сухо вещество се състои от протеини, липиди, хлорофил и каротеноиди.

Функции на хлорофила

Изключителни сходства са открити от учените в подреждането на молекулите на хлорофила и хемоглобина, основният респираторен компонент на човешката кръв. Разликата е, че в областта на бузата в средата на пигмента от растителен произход се намира магнезий, а в хемоглобина - желязо.

В хода на фотосинтеза растителността на планетата абсорбира въглероден диоксид и отделя кислород. Ето още една забележителна функция на хлорофила. Неговата активност може да бъде сравнена с хемоглобина, но количеството на излагане на човешкото тяло е малко по-голямо.

Хлорофилът е растителен пигмент, чувствителен към светлина и покрит в зелено. Следва фотосинтезата, при която микрочастиците й превръщат енергията на слънцето, погълната от растителните клетки, в химическа енергия.

Може да се стигне до следните изводи, че фотосинтезата е процесът на трансформиране на енергията на слънцето. Ако се доверим на съвременната информация, се забелязва, че потокът от синтез на органични вещества от въглероден диоксид и вода с използването на светлинна енергия се разлага на три етапа.

Етап №1

Тази фаза се осъществява в процеса на фотохимично разграждане на водата с помощта на хлорофил. Изолирането на молекулярен кислород се отбелязва.

Етап номер 2

Няколко реакции на окисление-редукция се наблюдават тук. Те активно участват в цитохроми и други носители на електрони. Реакцията се случва поради светлинната енергия, прехвърлена от електрони от водата към NADPH и образуване на АТР. Тук светлинната енергия се съхранява.

Етап №3

Вече са създадени NADPH и ATP, за да се превърне въглеродният диоксид в въглехидрат. Погълнатата енергия на светлината участва в реакциите на етапи 1 и 2. Реакциите на последното, третото, се случват без участието на светлина и се наричат ​​тъмни.

Хемоглобин и хлорофил

Молекулите на хемоглобина и хлорофил са сложни, но в същото време подобна атомна структура. Често в структурата им е профилът - пръстен от малки пръстени. Разликата се вижда на otrostochkah прикрепен към Profin и атома, разположени вътре: железен атом (Fe) на хемоглобина от хлорофил магнезий (Mg).

Хлорофилът и хемоглобинът са сходни по структура, но образуват различни протеинови структури. Около магнезиевия атом образува хлорофил, около желязо - хемоглобина. Ако вземем течност хлорофил молекула и за прекъсване на връзката fitolny опашка (20 въглеродна верига), промяна в магнезиев железен атом на пигмент зелено до червено. В резултат на това - готовата молекула на хемоглобина.

Хлорофилът се асимилира лесно и бързо, благодарение на това сходство. Тя поддържа тялото с кислородно гладуване. Насища кръвта с необходимите микроелементи, затова е по-добре да транспортирате най-важните вещества за живот в клетките. Налице е своевременно освобождаване на отпадъчни материали, токсини, отпадъци, в резултат на естествен метаболизъм. Има ефект върху съня на белите кръвни клетки, събуждайки ги.

Описан герой без страх и укор защитава, укрепва клетъчните мембрани, помага за възстановяване на съединителната тъкан. За достойнствата на хлорофила може да се припише бързото изцеление на язви, различни рани и ерозия. Подобрява имунната работа, подчертава се способността да се спрат патологичните нарушения на ДНК молекулите.

Положителна тенденция в лечението на инфекциозни и катарални заболявания. Това не е целият списък на добрите дела на изследваното вещество.