Proč je tráva, stejně jako listí na stromech a keřích, zelená? Všechno je to o chlorofylu. Můžete vzít pevné lano znalostí a pevně se s ním seznámit.
Historie
Udělejme si krátký exkurz do relativně nedávné minulosti. Joseph Bieneme Cavantou a Pierre Joseph Pelletier jsou těmi, kterým je třeba potřást rukou. Muži vědy se pokusili oddělit zelené barvivo z listů různých rostlin. Úsilí bylo korunováno úspěchem v roce 1817.
Pigment byl pojmenován chlorofyl. Z řeckého chloros, zelený a phyllon, list. Bez ohledu na výše uvedené, na začátku 20. století Michail Tsvet a Richard Wilstetter dospěli k závěru, že se ukazuje, že chlorofyl obsahuje několik složek.
Willstetter si vyhrnul rukávy a pustil se do práce. Purifikace a krystalizace odhalily dvě složky. Byly jednoduše nazývány alfa a beta (a a b). Za svou práci na poli výzkumu této látky mu byla v roce 1915 slavnostně udělena Nobelova cena.
V roce 1940 Hans Fischer navrhl světu konečnou strukturu chlorofylu „a“. Král syntézy Robert Burns Woodward a několik vědců z Ameriky získali nepřirozený chlorofyl v roce 1960. A tak byl otevřen závoj tajemství - objevení se chlorofylu.
Chemickývlastnosti
Vzorec chlorofylu stanovený z experimentálních indikátorů vypadá takto: C55H72O5N4Mg. Návrh zahrnuje organickou dikarboxylovou kyselinu (chlorofylin), stejně jako methyl a fytolalkoholy. Chlorofylin je organokovová sloučenina příbuzná porfyrinům hořčíku a obsahuje dusík.
COOH
MgN4OH30C32
COOH
Chlorofyl je uveden jako ester kvůli skutečnosti, že zbývající části metylalkoholu jsou CH3OH a fytol C20H 39OH nahradil vodík karboxylových skupin.
Výše je strukturní vzorec chlorofylu alfa. Při pozorném pohledu můžete vidět, že beta-chlorofyl má o jeden atom kyslíku více, ale o dva atomy vodíku méně (skupina CHO místo CH3). Molekulová hmotnost alfa-chlorofylu je tedy nižší než u beta.
Horčík se usadil uprostřed částice látky, která nás zajímá. Slučuje se se 4 atomy dusíku pyrrolových formací. V pyrrolových vazbách lze pozorovat systém elementárních a alternujících dvojných vazeb.
Tvorba chromoforu, který úspěšně zapadá do složení chlorofylu - to je N. Umožňuje absorbovat jednotlivé paprsky slunečního spektra a jeho barvu, bez ohledu na to, že přes den slunce pálí jako plamen a večer to vypadá jako doutnající uhlíky.
Přejděme k velikosti. Porfyrinové jádro má průměr 10 nm, fytolový fragment je dlouhý 2 nm. V jádře je chlorofyl 0,25 nm, mezimikročástice pyrrolových dusíkatých skupin.
Chtěl bych poznamenat, že atom hořčíku, který je součástí chlorofylu, má průměr pouze 0,24 nm a téměř úplně vyplňuje volný prostor mezi atomy pyrrolových skupin dusíku, což pomáhá jádru molekula být silnější.
Může dojít k závěru, že chlorofyl (a a b) se skládá ze dvou složek pod jednoduchým názvem alfa a beta.
Chlorofyl a
Relativní hmotnost molekuly je 893,52 V separované výztuži se vytvoří mikrokrystaly černé barvy s modrým nádechem. Při teplotě 117-120 stupňů Celsia tají a přeměňují se v kapalinu.
V ethanolu se tytéž chloroformy, v acetonu a benzeny snadno rozpouštějí. Výsledky získávají modrozelenou barvu a mají charakteristický rys - bohatou červenou fluorescenci. Špatně rozpustný v petroletheru. Ve vodě vůbec nekvetou.
Vzorec chlorofylu alfa: C55H72O5N 4Mg. Látka je ve své chemické struktuře klasifikována jako chlór. V kruhu je fytol navázán na kyselinu propionovou, konkrétně na její zbytek.
Některé rostlinné organismy místo chlorofylu a tvoří jeho analog. Zde byla ethylová skupina (-CH2-CH3) v II pyrrolovém kruhu nahrazena vinylovou (-CH=CH 2). Taková molekula obsahuje první vinylovou skupinu v kruhu jedna, druhou v kruhu dva.
Chlorofyl b
Vzorec chlorofylu-beta je následující: C55H70O6N 4Mg. Molekulová hmotnost látkyje 903. Na atomu uhlíku C3 v pyrrolovém kruhu dva je malé množství alkoholu bez vodíku –H-C=O, který má žlutou barvu. To je rozdíl oproti chlorofylu a.
Dovolujeme si poznamenat, že několik typů chlorofylů sídlí ve speciálních trvalých částech buňky, životně důležitých pro její další existenci, v plastidech-chloroplastech.
Chlorofyly c a d
Chlorofyl c. Díky klasickému porfyrinu je tento pigment odlišný.
U červených řas chlorofyl d. Někteří o jeho existenci pochybují. Předpokládá se, že jde pouze o produkt degenerace chlorofylu a. V tuto chvíli můžeme s jistotou říci, že chlorofyl s písmenem d je hlavním barvivem některých fotosyntetických prokaryot.
Vlastnosti chlorofylu
Po dlouhém výzkumu se objevily důkazy o tom, že existují rozdíly v charakteristikách chlorofylu přítomného v rostlině a extrahovaného z ní. Chlorofyl v rostlinách je spojen s bílkovinami. Svědčí o tom následující pozorování:
- Absorpční spektrum chlorofylu v listu se liší ve srovnání s extrahovaným.
- Je nereálné získat předmět popisu ze sušených rostlin s čistým alkoholem. Extrakce probíhá bezpečně s dobře navlhčenými listy nebo je třeba přidat vodu do alkoholu. Je to ona, kdo rozkládá protein spojený s chlorofylem.
- Materiál vytažený z rostlinných listů se rychle zničívliv kyslíku, koncentrované kyseliny, světelných paprsků.
Ale chlorofyl v rostlinách je odolný vůči všemu výše uvedenému.
Chloroplasty
Chlorofylové rostliny obsahují 1 % sušiny. Nachází se ve speciálních buněčných organelách - plastidech, což ukazuje na jeho nerovnoměrné rozložení v rostlině. Plastidy buněk, které jsou zbarveny zeleně a obsahují chlorofyl, se nazývají chloroplasty.
Množství H2O v chloroplastech se pohybuje od 58 do 75 %, obsah sušiny tvoří bílkoviny, lipidy, chlorofyl a karotenoidy.
Funkce chlorofylu
Vědci objevili úžasnou podobnost v uspořádání molekul chlorofylu a hemoglobinu, hlavní dýchací složky lidské krve. Rozdíl je v tom, že v klešťovém spojení uprostřed je hořčík umístěn v pigmentu rostlinného původu a železo v hemoglobinu.
Během fotosyntézy pohlcuje vegetace planety oxid uhličitý a uvolňuje kyslík. Zde je další skvělá funkce chlorofylu. Pokud jde o aktivitu, lze jej přirovnat k hemoglobinu, ale míra dopadu na lidské tělo je poněkud větší.
Chlorofyl je rostlinný pigment, který je citlivý na světlo a je potažen zeleně. Následuje fotosyntéza, při které její mikročástice přeměňují energii slunce absorbovanou rostlinnými buňkami na chemickou energii.
Je možné dospět k následujícím závěrům, že fotosyntéza je procespřeměna sluneční energie. Pokud důvěřujete moderním informacím, bylo zjištěno, že syntéza organických látek z plynu oxidu uhličitého a vody pomocí světelné energie se rozkládá do tří fází.
Fáze 1
Tato fáze se provádí v procesu fotochemického rozkladu vody za pomoci chlorofylu. Uvolňuje se molekulární kyslík.
Fáze 2
Je zde několik redoxních reakcí. Aktivně pomáhají cytochromům a dalším elektronovým nosičům. Reakce nastává díky světelné energii přenášené elektrony z vody do NADPH a tvořící ATP. Zde se ukládá světelná energie.
Fáze 3
Již vytvořené NADPH a ATP se používají k přeměně oxidu uhličitého na sacharidy. Absorbovaná světelná energie se účastní reakcí 1. a 2. stupně. Reakce poslední, třetí, probíhají bez účasti světla a nazývají se temné.
Fotosyntéza je jediný biologický proces, ke kterému dochází se zvyšující se volnou energií. Přímo nebo nepřímo poskytuje dostupné chemické podniky dvounožcům, okřídleným, bezkřídlým, čtyřnožcům a dalším organismům žijícím na Zemi.
Hemoglobin a chlorofyl
Molekuly hemoglobinu a chlorofylu mají složitou, ale zároveň podobnou atomovou strukturu. Běžný v jejich struktuře je profin - prstenec malých kroužků. Rozdíl je vidět v procesech připojených k profinu a v atomech umístěných uvnitř: atom železa (Fe) v hemoglobinu, v chlorofyluhořčík (Mg).
Chlorofyl a hemoglobin mají podobnou strukturu, ale tvoří různé proteinové struktury. Chlorofyl se tvoří kolem atomu hořčíku a hemoglobin se tvoří kolem železa. Pokud vezmete molekulu tekutého chlorofylu a odpojíte fytolový ocas (20 uhlíkový řetězec), změníte atom hořčíku na železo, pak se zelená barva pigmentu změní na červenou. Výsledkem je hotová molekula hemoglobinu.
Chlorofyl se snadno a rychle vstřebává právě díky této podobnosti. Dobře podporuje organismus při nedostatku kyslíku. Nasytí krev potřebnými stopovými prvky, odtud lépe transportuje do buněk nejdůležitější látky pro život. Dochází k včasnému uvolňování odpadních látek, toxinů, odpadních látek vznikajících přirozeným metabolismem. Má vliv na spící leukocyty, probouzí je.
Popsaný hrdina beze strachu a výčitek chrání, posiluje buněčné membrány a napomáhá regeneraci pojivové tkáně. Mezi přednosti chlorofylu patří rychlé hojení vředů, různých ran a erozí. Zlepšuje imunitní funkce, zdůrazňuje schopnost zastavit patologické poruchy molekul DNA.
Pozitivní trend v léčbě infekčních a nachlazení. Toto není celý seznam dobrých skutků uvažované látky.
