فرمول کلروفیل و نقش آن در روند فتوسنتز

چرا چمن، و همچنین برگ در درختان و بوته های سبز است؟ کلروفیل را سرزنش کن. شما می توانید طناب قوی از دانش را دریافت و آشنایی قوی با او.

تاریخچه

بیایید کمی عقب افتادگی در گذشته نسبتا کمی را صرف کنیم. جوزف Bieneme کاوانتو و پیر جوزف Pelletier - این است که کسی که نیاز به لرزش دست است. مردان علم سعی کردند رنگدانه سبز را از برگ گیاهان مختلف جدا کنند. تلاش ها با موفقیت در سال 1817 به پایان رسید.

رنگدانه به نام کلروفیل نامگذاری شد. از کلرز یونانی - سبز و فیولون - برگ. صرف نظر از موارد فوق، در اوایل قرن 20 میلادی، میشل تسوت و ریچارد ویلستتر به نتیجه رسیدند: به نظر می رسد که چندین مولکول در کلروفیل وجود دارد.

آستین های خود را رها کنید، Willstatter برای کار آماده می شود. خالص سازی و کریستالیزاسیون دو جزء را نشان داد. آنها به سادگی، آلفا و بتا (a و b) نامیده می شدند. برای کارهایش در زمینه تحقیق در مورد این ماده در سال 1915، او جایزۀ نوبل را به طور رسمی دریافت کرد.

در سال 1940 هانس فیشر به کل جهان ساختار نهایی کلروفیل "a" را پیشنهاد داد. پادشاه سنتز رابرت برنز وودوارد و چندین دانشمند آمریکایی در سال 1960 کلروفیل غیر طبیعی دریافت کردند. بنابراین حجاب اسرارآمیز - ظاهر کلروفیل افتتاح شد.

خواص شیمیایی

فرمول کلروفیل که از شاخص های آزمایشی تعیین می شود، به شکل زیر است: C ₅₅ H ₇₂ O ₅ N ₄ Mg. این ساختار شامل اسید dicarboxylic (chlorophyllin)، و همچنین متیل الکل و فیتول است. کلروفیلین یک ترکیب آلومینیوم است که به طور مستقیم به پورفیرین منیزیم مرتبط است و حاوی نیتروژن است.

COOH

MgN ₄ OH ₃₀ C ₃₂

COOH

کلروفیل استر به علت این واقعیت است که قطعات باقی مانده از متیل الکل CH ₃ OH و فیتول C ₂₀ H ₃₉ OH جایگزین هیدروژن گروه های کربوکسیل است.

در بالا فرمول ساختاری کلروفیل آلفا است. با دقت نگاه کنید، می توانید ببینید که بتا کلروفیل یک اتم اکسیژن بیشتری دارد، اما دو اتم هیدروژن کمتر است (CHO به جای CH ₃ ). از این رو، وزن مولکولی آلفا کلروفیل پایین تر از بتا است.

منیزیم در وسط ذره ای از ماده مورد توجه قرار گرفت. این ترکیب با 4 اتم نیتروژن تشکیلات پیرول ترکیب شده است. یک سیستم پیوند دوگانه ابتدایی و متناوب در پیوندهای پیرول دیده می شود.

تشکیل کروموفور به طور موفقیت آمیز به ترکیب کلروفیل وارد شده است - این نان است که امکان جذب اشعه های فردی طیف خورشیدی و رنگ آن را فراهم می کند، صرفنظر از این واقعیت که در روز، نور خورشید مانند یک شعله می سوزد، و در شب نیز به نظر می رسد زغال سنگ ترشح شده است.

بیایید به ابعاد برسیم. هسته پورفیرین با قطر 10 نانومتر، قطعه فیتول 2 نانومتر بود. در هسته، کلروفیل 0.25 نانومتر، بین میکروکولارهای گروه پریرول نیتروژن است.

من می خواهم توجه داشته باشم که اتم منیزیم، که بخشی از کلروفیل است، فقط قطر 0.24 نانومتر است و تقریبا به طور کامل فضای آزاد بین اتم های نیتروژن پریرول را پر می کند، که به هسته مولکول قوی تر کمک می کند.

می توان نتیجه گرفت: از دو جزء تحت نام ساده آلفا و بتا، کلروفیل (a و b) تشکیل شده است.

کلروفیل a

توده نسبی مولکول 893.52 است. یک میکرو کریستال های جداگانه در سیاه و سفید با رنگ آبی ایجاد کنید. در دمای 117 تا 120 درجه سانتیگراد، آنها را به یک مایع تبدیل می کنند و ذوب می کنند.

در اتانول، کلروفرم ها همانند استون هستند و حتی بنزن ها به راحتی حل می شوند. نتایج یک رنگ آبی رنگ سبز و یک ویژگی متمایز - یک فلورسانس قرمز اشباع است. در الکل اتر به مقدار کمی محلول است. در آب آنها به هیچ وجه حل نمی شوند.

فرمول کلروفیل a: C ₅₅ H ₇₂ O ₅ N ₄ Mg. این ماده در ساخت و ساز شیمیایی آن کلر است. در حلقه به اسید پروپیونیک، یعنی بقیه آن، فیتول متصل است.

برخی از گیاهان گیاهی، به جای کلروفیل a، آنالوگ را تشکیل می دهند. در اینجا، گروه اتیل (-CH ₂ -CH ₃ ) در حلقه II پیررول با وینیل (-CH = CH ₂ ) جایگزین شد. چنین مولکولی شامل اولین گروه وینیل در حلقه 1، دوم در حلقه دو است.

کلروفیل ب

فرمول کلروفیل بتا به صورت زیر است: C ₅₅ H ₇₀ O ₆ N ₄ Mg. وزن مولکولی ماده 903 است. در اتم کربن C ₃ در حلقه پیرول دو، الکل کمی تشخیص داده می شود و از هیدروژن HC = O محروم است که دارای رنگ زرد است. این تفاوت از کلروفیل a است.

ما جرأت می کنیم توجه داشته باشیم که چندین نوع خاص از کلروفیل ها در بخش های دائمی خاص سلول قرار دارند که برای پلاستیدس-کلروپلاست های بیشتر آن حیاتی است.

کلروفیل C و D

در Cryptomonads، dinoflagellates، و همچنین در جلبک های باسیلاریوفیت و قهوه ای، کلروفیل c. پورفیرین کلاسیک - این چیزی است که این رنگدانه را متمایز می کند.

در جلبک قرمز chlorophyll d برخی از وجود آن را تردید می کنند. اعتقاد بر این است که این تنها محصول انحطاط کلروفیل a است. در حال حاضر می توانیم با اطمینان بگوییم که کلروفیل با حرف d، رنگ اصلی پروکریوت های فتوسنتز است.

خواص کلروفیل

پس از مطالعات طولانی، شواهدی به وجود آمد که در خصوصیات کلروفیل، که در گیاه است و از آن استخراج می شود، اختلاف وجود دارد. کلروفیل در گیاهان با پروتئین متصل است. این را با مشاهدات زیر نشان می دهد:

1. طیف جذبی کلروفیل در برگ متفاوت است، اگر آن را با استخراج شده مقایسه کنید.
2. الکل خالص از گیاهان خشک شده، هدف توصیف غیر واقعی است. استخراج به طور ایمن با برگ های خوب مرطوب ادامه می یابد یا لازم است آب را به الکل اضافه کنید. این اوست که پروتئین متصل به کلروفیل را تجزیه می کند.
3. ماده ای که از برگ گیاهان بلند می شود، تحت تاثیر اکسیژن، اسید متمرکز، اشعه های نور، به سرعت از بین می رود.

اما کلروفیل در گیاهان به تمام موارد فوق مقاوم است.

کلروفپلاست ها

گیاهان کلروفیل حاوی 1٪ ماده خشك است. این می تواند در اندام های خاص سلول - plastids، که نشان می دهد توزیع ناهموار آن در گیاه است. Plastids سلولی، رنگ سبز و دارای chlorophyll، chloroplasts نامیده می شود.

مقدار H ₂ O در کلرپلاست ها بین 58 تا 75 درصد است، محتوای ماده خشک شامل پروتئین ها، لیپیدها، کلروفیل و کاروتنوئیدها می باشد.

توابع کلروفیل

شباهت های شگفت انگیز توسط دانشمندان در ترتیب مولکول های کلروفیل و هموگلوبین، جزء اصلی تنفس خون انسان یافت شد. تفاوت این است که در اتصال پنجه در وسط رنگدانه گیاهی منیزیم و هموگلوبین - آهن قرار دارد.

در طول فتوسنتز، گیاه سیاره جذب دی اکسید کربن و اکسیژن را آزاد می کند. در اینجا یکی دیگر از عملکرد قابل توجه کلروفیل است. فعالیت آن را می توان با هموگلوبین مقایسه کرد، اما مقدار قرار گرفتن در معرض بدن انسان تا حدودی بیشتر است.

کلروفیل یک رنگدانه گیاهی است که حساس به نور و سبز است. فتوسنتز بعدی، که در آن میکرو ذرات آن انرژی انرژی خورشید جذب سلول های گیاهی را به انرژی شیمیایی تبدیل می کند.

می توان نتیجه گرفت که فتوسنتز فرایند تبدیل انرژی خورشید است. اگر به اطالعات مدرن اعتماد کنید، متوجه می شویم که جریان سنتز مواد آلی از دی اکسید کربن و آب با استفاده از انرژی نور به سه مرحله تقسیم می شود.

مرحله شماره 1

این مرحله در فرآیند تجزیه فتوشیمیایی آب با کمک کلروفیل به دست می آید. انتشار اکسیژن مولکولی ذکر شده است.

مرحله شماره 2

در اینجا چندین واکنش کاهش اکسیداسیون مشاهده می شود. آنها به صورت سیتوکروم و دیگر ناقلین الکترونها فعال هستند. این واکنش به دلیل انرژی نور منتقل شده توسط الکترونی از آب به NADPH و تشکیل ATP رخ می دهد. در اینجا انرژی نور ذخیره می شود.

مرحله شماره 3

در حال حاضر NADPH و ATP در حال حاضر برای تبدیل دی اکسید کربن به کربوهیدرات مورد استفاده قرار می گیرند. انرژی نور جذب شده در واکنش های مراحل 1 و 2 شرکت می کند. واکنش دوم، سوم، بدون مشارکت نور رخ می دهد و به نام تاریک است.

فتوسنتز تنها فرایند بیولوژیکی است که با افزایش انرژی آزاد اتفاق می افتد. به طور مستقیم یا به طور غیر مستقیم تولید شیمیایی قابل دسترس دوچرخهسواران، بالدار، wingless، quadrupeds و دیگر ارگانیزم های ساکن در زمین را فراهم می کند.

هموگلوبین و کلروفیل

مولکولهای هموگلوبین و کلروفیل یک ساختار اتمی شبیه اما در عین حال مشابه دارند. در ساختار آنها معمولا نمایه - حلقه ای از حلقه های کوچک است. تفاوت در رشد و نمو متصل به پروفیل و در اتم هایی که درون آن قرار دارند مشاهده می شود: اتم آهن (Fe) در هموگلوبین در کلروفیل منیزیم (Mg).

کلروفیل و هموگلوبین در ساختار مشابه هستند، اما آنها ساختارهای مختلف پروتئین را تشکیل می دهند. در اطراف اتم منیزیم، کلروفیل تشکیل شده است، در اطراف آهن - هموگلوبین. اگر یک مولکول کلروفیل مایع را بیاورید و دم دم فیتول (20 زنجیر کربن) را جدا کنید، اتم منیزیم را به آهن تغییر دهید، سپس رنگ سبز رنگدانه قرمز می شود. در نتیجه یک مولکول آماده هموگلوبین است.

به لطف این شباهت، کلروفیل به آسانی و به سرعت جذب می شود. خوب بدن را با گرسنگی اکسیژن نگه می دارد. خون را با عناصر ضروری لازم تجمع می دهد، از این رو، مهمترین مواد برای زندگی به سلول ها را حمل می کند. انتشار به موقع مواد زائد، سموم، زباله، حاصل از متابولیسم طبیعی وجود دارد. بر روی خواب سفید گلبول های سفید تأثیر می گذارد، آنها را بیدار می کنند.

قهرمان بدون ترس و سرزنش محافظت می کند، غشاهای سلولی را تقویت می کند، به بازسازی بافت همبند کمک می کند. با توجه به اهمیت کلروفیل می توان به بهبود زخم های زخم، زخم های مختلف و فرسایش اشاره کرد. بهبود کار ایمنی، توانایی برای جلوگیری از نقض پاتولوژیک مولکول های DNA برجسته است.

روند مثبت در درمان عفونت و سرماخوردگی. این لیست کامل اعمال خوب مواد مورد بررسی نیست.