Bakit berde ang damo, pati na rin ang mga dahon sa mga puno at palumpong? Ito ay tungkol sa chlorophyll. Maaari kang kumuha ng matibay na lubid ng kaalaman at makipagkilala sa kanya.
Kasaysayan
Maglakbay tayo sa medyo kamakailang nakaraan. Sina Joseph Bieneme Cavantou at Pierre Joseph Pelletier ang dapat makipagkamay. Sinubukan ng mga tao ng agham na paghiwalayin ang berdeng pigment mula sa mga dahon ng iba't ibang halaman. Ang mga pagsisikap ay nakoronahan ng tagumpay noong 1817.
Ang pigment ay pinangalanang chlorophyll. Mula sa Greek chloros, berde, at phyllon, dahon. Anuman ang nasa itaas, sa simula ng ika-20 siglo, sina Mikhail Tsvet at Richard Wilstetter ay dumating sa konklusyon na lumalabas na ang chlorophyll ay naglalaman ng ilang bahagi.
Itaas ang kanyang mga manggas, nagsimulang magtrabaho si Willstetter. Ang pagdalisay at pagkikristal ay nagsiwalat ng dalawang sangkap. Tinatawag lamang silang alpha at beta (a at b). Para sa kanyang trabaho sa larangan ng pananaliksik ng sangkap na ito noong 1915, siya ay taimtim na ginawaran ng Nobel Prize.
Noong 1940, iminungkahi ni Hans Fischer sa mundo ang huling istruktura ng chlorophyll "a". Ang synthesis king na si Robert Burns Woodward at ilang mga siyentipiko mula sa America ay nakakuha ng hindi natural na chlorophyll noong 1960. At kaya nabuksan ang belo ng lihim - ang hitsura ng chlorophyll.
Kemikalproperty
Chlorophyll formula, na tinutukoy mula sa mga pang-eksperimentong indicator, ganito ang hitsura: C55H72O5N4Mg. Kasama sa disenyo ang organikong dicarboxylic acid (chlorophyllin), pati na rin ang methyl at phytol alcohols. Ang Chlorophyllin ay isang organometallic compound na nauugnay sa magnesium porphyrins at naglalaman ng nitrogen.
COOH
MgN4OH30C32
COOH
Ang
Chlorophyll ay nakalista bilang isang ester dahil sa katotohanan na ang natitirang bahagi ng methyl alcohol ay CH3OH at phytol C20H 39Pinalitan ng OH ang hydrogen ng mga carboxyl group.
Sa itaas ay ang structural formula ng chlorophyll alpha. Kung titingnan mo itong mabuti, makikita mo na ang beta-chlorophyll ay may isa pang oxygen atom, ngunit dalawang mas kaunting hydrogen atoms (ang CHO group sa halip na CH3). Kaya't ang molecular weight ng alpha-chlorophyll ay mas mababa kaysa sa beta.
Magnesium ay tumira sa gitna ng particle ng substance na interesado sa atin. Pinagsasama nito ang 4 na nitrogen atoms ng pyrrole formations. Ang sistema ng elementarya at alternating double bond ay makikita sa pyrrole bond.
Chromophore formation, na matagumpay na umaangkop sa komposisyon ng chlorophyll - ito ay N. Ginagawa nitong posible na sumipsip ng mga indibidwal na sinag ng solar spectrum at ang kulay nito, anuman ang katotohanan na sa araw ay nasusunog ang araw tulad ng isang apoy, at sa gabi ay parang umuusok na uling.
Ilipat natin sa laki. Ang porphyrin core ay 10 nm ang lapad, ang phytol fragment ay naging 2 nm ang haba. Sa nucleus, ang chlorophyll ay 0.25 nm, sa pagitanmicroparticle ng pyrrole nitrogen group.
Gusto kong tandaan na ang magnesium atom, na bahagi ng chlorophyll, ay 0.24 nm lamang ang diyametro at halos ganap na pinupuno ang libreng espasyo sa pagitan ng mga atomo ng mga pyrrole group ng nitrogen, na tumutulong sa core ng molecule upang maging mas malakas.
Maaaring mahinuha na ang chlorophyll (a at b) ay binubuo ng dalawang bahagi sa ilalim ng simpleng pangalang alpha at beta.
Chlorophyll a
Ang relatibong masa ng molekula ay 893.52. Ang mga microcrystal ng itim na kulay na may asul na tint ay nilikha sa hiwalay na pananatili. Sa temperaturang 117-120 degrees Celsius, natutunaw ang mga ito at nagiging likido.
Sa ethanol ang parehong mga chloroform, sa acetone, at benzenes ay madaling natutunaw. Ang mga resulta ay may kulay asul-berde at may natatanging katangian - mayaman na pulang pag-ilaw. Hindi gaanong natutunaw sa petrolyo eter. Hindi sila namumulaklak sa tubig.
Chlorophyll alpha formula: C55H72O5N 4Mg. Ang sangkap sa istrukturang kemikal nito ay inuri bilang isang chlorine. Sa ring, ang phytol ay nakakabit sa propionic acid, lalo na sa nalalabi nito.
Ang ilang mga organismo ng halaman, sa halip na chlorophyll a, ay bumubuo ng analogue nito. Dito, ang ethyl group (-CH2-CH3) sa II pyrrole ring ay pinalitan ng vinyl one (-CH=CH 2). Ang nasabing molekula ay naglalaman ng unang pangkat ng vinyl sa unang singsing, ang pangalawa sa dalawang singsing.
Chlorophyll b
Ang
Chlorophyll-beta formula ay ang sumusunod: C55H70O6N 4Mg. Molecular weight ng isang substanceay 903. Sa carbon atom C3 sa pyrrole ring dalawa, mayroong kaunting alkohol na walang hydrogen –H-C=O, na may dilaw na kulay. Ito ang pagkakaiba sa chlorophyll a.
Naglakas-loob kaming tandaan na ang ilang uri ng chlorophyll ay naninirahan sa mga espesyal na permanenteng bahagi ng cell, mahalaga para sa karagdagang pag-iral nito, plastids-chloroplasts.
Chlorophylls c at d
Clorophyll c. Ang klasikong porphyrin ang nagpapaiba sa pigment na ito.
Sa pulang algae, chlorophyll d. Ang ilan ay nagdududa sa pagkakaroon nito. Ito ay pinaniniwalaan na ito ay isang degeneration product lamang ng chlorophyll a. Sa ngayon, kumpiyansa nating masasabi na ang chlorophyll na may letrang d ang pangunahing pangkulay ng ilang photosynthetic prokaryote.
Mga katangian ng chlorophyll
Pagkatapos ng mahabang pagsasaliksik, lumabas ang ebidensya na mayroong pagkakaiba sa mga katangian ng chlorophyll na nasa halaman at nakuha mula dito. Ang chlorophyll sa mga halaman ay konektado sa protina. Ang mga sumusunod na obserbasyon ay nagpapatunay dito:
- Ang absorption spectrum ng chlorophyll sa isang dahon ay iba kung ihahambing sa nahango.
- Hindi makatotohanang makuha ang paksa ng paglalarawan mula sa mga tuyong halaman na may purong alkohol. Ligtas na nagpapatuloy ang pagkuha sa mga dahon na basang-basa, o dapat magdagdag ng tubig sa alkohol. Siya ang sumisira sa protina na nauugnay sa chlorophyll.
- Materyal na hinugot mula sa mga dahon ng halaman ay mabilis na nasisira sa ilalimimpluwensya ng oxygen, concentrated acid, light rays.
Ngunit ang chlorophyll sa mga halaman ay lumalaban sa lahat ng nabanggit.
Chloroplasts
Ang mga halaman ng chlorophyll ay naglalaman ng 1% ng dry matter. Ito ay matatagpuan sa mga espesyal na organelles ng cell - plastids, na nagpapakita ng hindi pantay na pamamahagi nito sa halaman. Ang mga plastid ng mga cell na may kulay na berde at may chlorophyll sa mga ito ay tinatawag na mga chloroplast.
Ang halaga ng H2O sa mga chloroplast ay mula 58 hanggang 75%, ang nilalaman ng dry matter ay binubuo ng mga protina, lipid, chlorophyll at carotenoids.
Chlorophyll Function
Natuklasan ng mga siyentipiko ang isang kamangha-manghang pagkakatulad sa pagsasaayos ng mga molekula ng chlorophyll at hemoglobin, ang pangunahing bahagi ng paghinga ng dugo ng tao. Ang pagkakaiba ay sa pincer junction sa gitna, ang magnesium ay matatagpuan sa pigment na pinagmulan ng halaman, at ang iron ay matatagpuan sa hemoglobin.
Sa panahon ng photosynthesis, ang mga halaman ng planeta ay sumisipsip ng carbon dioxide at naglalabas ng oxygen. Narito ang isa pang mahusay na function ng chlorophyll. Sa mga tuntunin ng aktibidad, maihahambing ito sa hemoglobin, ngunit ang dami ng epekto sa katawan ng tao ay medyo mas malaki.
Ang
Chlorophyll ay isang pigment ng halaman na sensitibo sa liwanag at pinahiran ng berde. Susunod ay ang photosynthesis, kung saan ang mga microparticle nito ay nagko-convert ng enerhiya ng araw na hinihigop ng mga selula ng halaman sa enerhiyang kemikal.
Maaaring magkaroon ng mga sumusunod na konklusyon na ang photosynthesis ay isang prosesoconversion ng solar energy. Kung pinagkakatiwalaan mo ang modernong impormasyon, napansin na ang synthesis ng mga organic na substance mula sa carbon dioxide gas at tubig gamit ang light energy ay nabubulok sa tatlong yugto.
Yugto 1
Ang bahaging ito ay nagagawa sa proseso ng photochemical decomposition ng tubig, sa tulong ng chlorophyll. Inilabas ang molekular na oxygen.
Yugto 2
Mayroong ilang redox reactions dito. Kinukuha nila ang aktibong tulong ng mga cytochrome at iba pang mga carrier ng elektron. Ang reaksyon ay nangyayari dahil sa liwanag na enerhiya na inilipat ng mga electron mula sa tubig patungo sa NADPH at bumubuo ng ATP. Ang magaan na enerhiya ay nakaimbak dito.
Yugto 3
Ang
NADPH at ATP na nabuo na ay ginagamit upang i-convert ang carbon dioxide sa carbohydrate. Ang hinihigop na liwanag na enerhiya ay kasangkot sa mga reaksyon ng ika-1 at ika-2 yugto. Ang mga reaksyon ng huli, pangatlo, ay nangyayari nang walang partisipasyon ng liwanag at tinatawag na dilim.
Ang
Photosynthesis ay ang tanging biological na proseso na nangyayari sa pagtaas ng libreng enerhiya. Direkta o hindi direktang nagbibigay ng magagamit na negosyong kemikal sa mga biped, may pakpak, walang pakpak, quadruped at iba pang mga organismong naninirahan sa lupa.
Hemoglobin at chlorophyll
Ang mga molekula ng hemoglobin at chlorophyll ay may isang kumplikado, ngunit sa parehong oras ay may katulad na atomic na istraktura. Karaniwan sa kanilang istraktura ay isang profin - isang singsing ng maliliit na singsing. Ang pagkakaiba ay makikita sa mga prosesong nakakabit sa profin, at sa mga atomo na matatagpuan sa loob: ang iron atom (Fe) sa hemoglobin, sa chlorophyllmagnesium (Mg).
Ang chlorophyll at hemoglobin ay magkatulad sa istraktura, ngunit bumubuo ng magkakaibang istruktura ng protina. Ang kloropila ay nabuo sa paligid ng magnesium atom, at ang hemoglobin ay nabuo sa paligid ng bakal. Kung kukuha ka ng isang molekula ng likidong chlorophyll at idiskonekta ang phytol tail (20 carbon chain), palitan ang magnesium atom sa bakal, pagkatapos ay ang berdeng kulay ng pigment ay magiging pula. Ang resulta ay isang tapos na molekula ng hemoglobin.
Ang
Chlorophyll ay madali at mabilis na hinihigop, salamat sa gayong pagkakatulad. Well sumusuporta sa isang organismo sa oxygen gutom. Binabasa nito ang dugo na may mga kinakailangang elemento ng bakas, mula dito mas mahusay na dinadala ang pinakamahalagang sangkap para sa buhay sa mga selula. May napapanahong pagpapalabas ng mga basurang materyales, mga lason, mga produktong basura na nagreresulta mula sa natural na metabolismo. May epekto sa mga natutulog na leukocytes, na nagpapagising sa kanila.
Ang inilarawang bayani, nang walang takot o panunumbat, ay nagpoprotekta, nagpapalakas ng mga lamad ng cell, at tumutulong sa pagbawi ng connective tissue. Ang mga merito ng chlorophyll ay kinabibilangan ng mabilis na paggaling ng mga ulser, iba't ibang sugat at erosions. Pinapabuti ang immune function, itinampok ang kakayahang pigilan ang mga pathological disorder ng mga molekula ng DNA.
Isang positibong kalakaran sa paggamot ng mga nakakahawa at sipon. Hindi ito ang buong listahan ng mga mabuting gawa ng sangkap na isinasaalang-alang.
