Miért zöld a fű, valamint a fák és bokrok levelei? Minden a klorofillról szól. Erős kötéllel ismerkedhetsz meg vele, és erős ismeretséget köthetsz vele.
Előzmények
Tegyünk egy rövid kirándulást a viszonylag közeli múltba. Joseph Bieneme Cavantou és Pierre Joseph Pelletier azok, akikkel kezet kell fogni. A tudósok megpróbálták elkülöníteni a zöld pigmentet a különböző növények leveleitől. Az erőfeszítéseket 1817-ben siker koronázta.
A pigmentet klorofillnak nevezték el. A görög chlorosból zöld és phyllon, levél. A fentiektől függetlenül a 20. század elején Mikhail Tsvet és Richard Wilstetter arra a következtetésre jutott, hogy kiderült, hogy a klorofill több összetevőt is tartalmaz.
Willstetter felgyűrte az ingujját, és nekilátott a munkának. A tisztítás és a kristályosítás két komponenst tárt fel. Egyszerűen csak alfa- és béta-nak (a és b) hívták őket. Ennek az anyagnak a kutatása terén végzett munkájáért 1915-ben ünnepélyesen Nobel-díjat kapott.
1940-ben Hans Fischer javasolta a világnak az "a" klorofill végső szerkezetét. A szintézis királya, Robert Burns Woodward és több amerikai tudós 1960-ban természetellenes klorofilt nyert. És így megnyílt a titok fátyla – a klorofill megjelenése.
Vegyitulajdonságok
A kísérleti indikátorokból meghatározott klorofil képlet így néz ki: C55H72O5N4Mg. A kialakítás szerves dikarbonsavat (klorofillint), valamint metil- és fitolalkoholokat tartalmaz. A klorofillin a magnézium-porfirinekkel rokon fémorganikus vegyület, és nitrogént tartalmaz.
COOH
MgN4OH30C32
COOH
A klorofill észterként szerepel, mivel a metil-alkohol többi része CH3OH és fitol C20H 39OH helyettesítette a karboxilcsoportok hidrogénjét.
Fent a klorofill alfa szerkezeti képlete látható. Ha figyelmesen megnézi, láthatja, hogy a béta-klorofill eggyel több oxigénatomot, de kettővel kevesebb hidrogénatomot tartalmaz (CH3 helyett CHO-csoport). Ezért az alfa-klorofill molekulatömege kisebb, mint a bétáé.
A számunkra érdekes anyag részecskéjének közepén a magnézium ülepedt. A pirrolképződmények 4 nitrogénatomjával egyesül. Az elemi és váltakozó kettős kötések rendszere megfigyelhető a pirrol kötéseknél.
Kromoforképződés, amely sikeresen illeszkedik a klorofill összetételébe - ez az N. Lehetővé teszi a napspektrum egyes sugarainak elnyelését és színét, függetlenül attól, hogy nappal a nap úgy éget, mint egy láng, és este úgy néz ki, mint a parázsló szén.
Térjünk át a méretre. A porfirin mag átmérője 10 nm, a fitol fragmentum 2 nm hosszúnak bizonyult. A magban a klorofill 0,25 nm, közöttpirrol nitrogéncsoportok mikrorészecskéi.
Meg szeretném jegyezni, hogy a klorofill részét képező magnézium atom mindössze 0,24 nm átmérőjű, és szinte teljesen kitölti a nitrogén pirrolcsoportjainak atomjai közötti szabad teret, ami segíti a klorofill magját. hogy a molekula erősebb legyen.
Az a következtetés vonható le, hogy a klorofill (a és b) két komponensből áll, egyszerű alfa és béta néven.
Klorofil a
A molekula relatív tömege 893,52 A leválasztott tartóban fekete színű, kék árnyalatú mikrokristályok keletkeznek. 117-120 Celsius fokos hőmérsékleten megolvadnak és folyadékká alakulnak.
Etanolban ugyanazok a kloroformok, acetonban és benzolok könnyen oldódnak. Az eredmények kék-zöld színt kapnak, és jellegzetes tulajdonsággal rendelkeznek – gazdag vörös fluoreszcenciával. Petroléterben rosszul oldódik. Vízben egyáltalán nem virágoznak.
Klorofil alfa képlet: C55H72O5N 4Mg. Az anyag kémiai szerkezetében klórnak minősül. A gyűrűben a fitol propionsavhoz, nevezetesen annak maradékához kapcsolódik.
Egyes növényi szervezetek a klorofill a helyett ennek analógját képezik. Itt az etilcsoportot (-CH2-CH3) a II. pirrolgyűrűben vinilcsoportra cseréltük (-CH=CH 2). Egy ilyen molekula az első vinilcsoportot tartalmazza az első gyűrűben, a másodikat a második gyűrűben.
Klorofil b
Klorofil-béta képlet a következő: C55H70O6N 4Mg. Egy anyag molekulatömegea 903. A 2. pirrolgyűrű C3 szénatomjánál van egy kis hidrogéntől mentes alkohol –H-C=O, ami sárga színű. Ez a különbség a klorofill a-tól.
Meg merjük jegyezni, hogy a sejt speciális állandó részein, a plasztidokban-kloroplasztiszokban többféle klorofill található, amelyek további létezéséhez elengedhetetlenek.
C- és d-klorofillok
Klorofil c. A klasszikus porfirin az, amitől ez a pigment különbözik.
Vörös algákban klorofill d. Vannak, akik kételkednek a létezésében. Úgy gondolják, hogy ez csak a klorofill degenerációs terméke a. Jelenleg bátran kijelenthetjük, hogy a d betűs klorofill néhány fotoszintetikus prokarióta fő színezéke.
A klorofill tulajdonságai
Hosszas kutatás után bizonyítékok merültek fel arra vonatkozóan, hogy a növényben jelenlévő és a belőle kivont klorofill jellemzői eltérőek. A növényekben található klorofil fehérjéhez kapcsolódik. A következő megfigyelések erről tanúskodnak:
- A levélben lévő klorofill abszorpciós spektruma eltér a kivonttól.
- Irreális, hogy a leírás tárgyát tiszta alkohollal szárított növényekről szerezzük be. Az extrahálás biztonságosan megy végbe jól megnedvesített levelekkel, vagy vizet kell hozzáadni az alkoholhoz. Ő bontja le a klorofillhoz kapcsolódó fehérjét.
- A növényi levelekből kihúzott anyag gyorsan megsemmisül alattaoxigén, tömény sav, fénysugarak hatása.
De a növényekben lévő klorofill ellenáll a fentieknek.
Kloroplasztiszok
A klorofill növények 1% szárazanyagot tartalmaznak. Speciális sejtszervecskékben - plasztidokban - található, ami egyenetlen eloszlását mutatja a növényben. A zöld színű és klorofillt tartalmazó sejtplasztidokat kloroplasztiszoknak nevezzük.
A H2O mennyisége a kloroplasztiszokban 58-75%, a szárazanyag-tartalom fehérjékből, lipidekből, klorofillból és karotinoidokból áll.
Klorofil-függvények
A tudósok elképesztő hasonlóságot fedeztek fel a klorofill és a hemoglobin molekulák, az emberi vér fő légzőszervi összetevőinek elrendezésében. A különbség az, hogy a középső csipesz csomópontban a magnézium a növényi eredetű pigmentben, a vas pedig a hemoglobinban található.
A fotoszintézis során a bolygó növényzete elnyeli a szén-dioxidot és oxigént szabadít fel. Itt van a klorofill egy másik nagyszerű funkciója. Tevékenységét tekintve összehasonlítható a hemoglobinnal, de az emberi szervezetre gyakorolt hatás mértéke valamivel nagyobb.
A klorofill egy növényi pigment, amely fényérzékeny és zöld bevonatú. Ezután következik a fotoszintézis, amelynek során a mikrorészecskék a növényi sejtek által elnyelt napenergiát kémiai energiává alakítják.
A következő következtetésekre juthatunk, hogy a fotoszintézis egy folyamatnapenergia átalakítása. Ha megbízik a modern információkban, észrevett, hogy a szerves anyagok szén-dioxid-gázból és vízből fényenergia felhasználásával történő szintézise három szakaszra bomlik.
1. szakasz
Ez a fázis a víz fotokémiai bomlásának folyamatában valósul meg, klorofill segítségével. Molekuláris oxigén szabadul fel.
2. szakasz
Számos redoxreakció van itt. A citokrómok és más elektronhordozók aktív segítségét veszik igénybe. A reakció az elektronok által a vízből a NADPH-ba átvitt fényenergia miatt következik be, és ATP-t képez. Itt a fényenergia tárolódik.
3. szakasz
A már képződött NADPH-t és ATP-t a szén-dioxid szénhidráttá alakítására használják. Az elnyelt fényenergia az 1. és 2. szakasz reakcióiban vesz részt. Az utolsó, harmadik reakciók a fény részvétele nélkül jönnek létre, és sötétnek nevezik.
A fotoszintézis az egyetlen biológiai folyamat, amely a szabadenergia növekedésével megy végbe. Közvetlenül vagy közvetve elérhető vegyipari vállalkozást biztosít kétlábúak, szárnyasok, szárnyatlanok, négylábúak és más, a Földön élő szervezetek számára.
Hemoglobin és klorofill
A hemoglobin és a klorofill molekulák összetett, de ugyanakkor hasonló atomszerkezettel rendelkeznek. Szerkezetükben gyakori a profin - kis gyűrűk gyűrűje. A különbség a profinhoz kötődő folyamatokban és a benne elhelyezkedő atomokban látható: a vasatom (Fe) a hemoglobinban, a klorofillbanmagnézium (Mg).
A klorofill és a hemoglobin szerkezete hasonló, de különböző fehérjeszerkezeteket alkotnak. A magnéziumatom körül klorofill, a vas körül hemoglobin képződik. Ha veszünk egy folyékony klorofill molekulát, és leválasztjuk a fitol farkát (20 szénatomos lánc), a magnéziumatomot vasra cseréljük, akkor a pigment zöld színe pirosra vált. Az eredmény egy kész hemoglobin molekula.
A klorofill könnyen és gyorsan felszívódik, éppen ennek a hasonlóságnak köszönhetően. Jól támogatja a szervezetet oxigén éhezés esetén. Telíti a vért a szükséges nyomelemekkel, innen jobban szállítja a sejtekbe az élethez legfontosabb anyagokat. A természetes anyagcsere során keletkező salakanyagok, méreganyagok, salakanyagok időben történő felszabadulása történik. Hatással van az alvó leukocitákra, felébreszti őket.
A leírt hős félelem és szemrehányás nélkül védi, erősíti a sejtmembránokat, és segíti a kötőszövet helyreállítását. A klorofill előnyei közé tartozik a fekélyek, különféle sebek és eróziók gyors gyógyulása. Javítja az immunrendszer működését, kiemeli a DNS-molekulák kóros rendellenességeinek megállításának képességét.
Pozitív tendencia a fertőzéses és megfázásos betegségek kezelésében. Ez nem a szóban forgó anyag jó cselekedeteinek teljes listája.
