Çimler, ağaçlar ve çalılardaki yapraklar neden yeşil? Her şey klorofil ile ilgili. Güçlü bir bilgi ipi alabilir ve onunla güçlü bir tanıdık yapabilirsiniz.
Tarih
Nispeten yakın geçmişe kısa bir gezi yapalım. Joseph Bieneme Cavantou ve Pierre Joseph Pelletier el sıkışanlar. Bilim adamları yeşil pigmenti çeşitli bitkilerin yapraklarından ayırmaya çalışmışlardır. Çabalar 1817'de başarıyla taçlandı.
Pigmente klorofil adı verildi. Yunan klorosundan yeşil ve phyllon, yaprak. Yukarıdakilerden bağımsız olarak, 20. yüzyılın başında, Mikhail Tsvet ve Richard Wilstetter, klorofilin birkaç bileşen içerdiği sonucuna vardı.
Kollarını sıvayan Willstetter işe koyuldu. Saflaştırma ve kristalizasyon iki bileşen ortaya çıkardı. Basitçe alfa ve beta (a ve b) olarak adlandırıldılar. 1915'te bu maddenin araştırma alanındaki çalışmaları için ciddiyetle Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
1940'ta Hans Fischer dünyaya klorofil "a"nın son yapısını önerdi. Sentez kralı Robert Burns Woodward ve Amerika'dan birkaç bilim adamı 1960 yılında doğal olmayan klorofil elde ettiler. Ve böylece gizlilik perdesi açıldı - klorofilin ortaya çıkışı.
Kimyasalözellikler
Deneysel göstergelerden belirlenen klorofil formülü şuna benzer: C55H72O5N4Mg. Tasarım, organik dikarboksilik asit (klorofilin) ile metil ve fitol alkolleri içerir. Klorofilin, magnezyum porfirinlerle ilgili organometalik bir bileşiktir ve nitrojen içerir.
COOH
MgN4OH30C32
COOH
Klorofil, metil alkolün kalan kısımlarının CH3OH ve fitol C20H olması nedeniyle bir ester olarak listelenmiştir. 39OH, karboksil gruplarının hidrojeninin yerini aldı.
Yukarıda klorofil alfanın yapısal formülü verilmiştir. Dikkatlice baktığınızda, beta-klorofilin bir oksijen atomu daha olduğunu, ancak iki hidrojen atomunun daha az olduğunu görebilirsiniz (CH3 yerine CHO grubu). Bu nedenle alfa-klorofilin moleküler ağırlığı betanınkinden daha düşüktür.
Magnezyum bizi ilgilendiren maddenin parçacığının ortasına yerleşti. Pirol oluşumlarının 4 azot atomu ile birleşir. Temel ve alternatif çift bağlar sistemi, pirol bağlarında gözlemlenebilir.
Klorofil bileşimine başarılı bir şekilde uyan kromofor oluşumu - bu N'dir. Gün boyunca güneşin bir güneş ışığı gibi yanmasına bakılmaksızın, güneş spektrumunun ve renginin bireysel ışınlarını emmeyi mümkün kılar. alev ve akşamları için için yanan kömürlere benziyor.
Boyuta geçelim. Porfirin çekirdeğinin çapı 10 nm, fitol parçasının 2 nm uzunluğunda olduğu ortaya çıktı. Çekirdekte, klorofil 0.25 nm'dir.pirol nitrojen gruplarının mikropartikülleri.
Klorofilin bir parçası olan magnezyum atomunun sadece 0.24 nm çapında olduğunu ve nitrojenin çekirdeğine yardımcı olan pirol gruplarının atomları arasındaki boş alanı neredeyse tamamen doldurduğunu belirtmek isterim. molekülün daha güçlü olması.
Klorofilin (a ve b) alfa ve beta basit adı altında iki bileşenden oluştuğu sonucuna varılabilir.
Klorofil a
Molekülün nispi kütlesi 893.52'dir. Ayrılmış kalışta mavi bir renk tonu ile siyah renkli mikro kristaller oluşturulur. 117-120 santigrat derece sıcaklıkta erir ve sıvıya dönüşürler.
Etanolde, asetonda aynı kloroformlar ve benzenler kolayca çözünür. Sonuçlar mavi-yeşil bir renk alır ve ayırt edici bir özelliğe sahiptir - zengin kırmızı floresan. Petrol eterinde az çözünür. Suda hiç çiçek açmazlar.
Klorofil alfa formülü: C55H72O5N 4Mg. Kimyasal yapısındaki madde klor olarak sınıflandırılır. Halkada fitol, propiyonik aside yani kalıntısına bağlanır.
Bazı bitki organizmaları, klorofil a yerine onun analogunu oluşturur. Burada, II pirol halkasındaki etil grubu (-CH2-CH3) bir vinil olanla (-CH=CH) değiştirildi. 2). Böyle bir molekül, birinci halkadaki birinci vinil grubunu, ikinci halkadaki ikinci vinil grubunu içerir.
Klorofil b
Klorofil-beta formülü aşağıdaki gibidir: C55H70O6N 4Yg. Bir maddenin moleküler ağırlığı903'tür. İkinci pirol halkasındaki C3 karbon atomunda, hidrojen –H-C=O'dan yoksun, sarı bir renge sahip az miktarda alkol vardır. Bu klorofil a'dan farktır.
Birkaç tür klorofilin hücrenin özel kalıcı bölümlerinde, plastidler-kloroplastlarda, hücrenin daha sonraki varlığı için hayati önem taşıdığını belirtmeye cesaret ediyoruz.
Klorofiller c ve d
Klorofil c. Bu pigmenti farklı kılan klasik porfirindir.
Kırmızı alglerde, klorofil d. Bazıları varlığından şüphe ediyor. Bunun sadece klorofil a'nın bir dejenerasyon ürünü olduğuna inanılmaktadır. Şu anda d harfli klorofilin bazı fotosentetik prokaryotların ana boyası olduğunu güvenle söyleyebiliriz.
Klorofilin özellikleri
Uzun araştırmalardan sonra, bitkide bulunan ve ondan ekstrakte edilen klorofilin özelliklerinde bir farklılık olduğuna dair kanıtlar ortaya çıktı. Bitkilerde klorofil proteine bağlanır. Aşağıdaki gözlemler buna tanıklık ediyor:
- Bir yapraktaki klorofilin absorpsiyon spektrumu, ekstrakte edilenle karşılaştırıldığında farklıdır.
- Tarif konusunu saf alkol ile kurutulmuş bitkilerden almak gerçekçi değildir. Ekstraksiyon, iyi nemlendirilmiş yapraklar ile güvenli bir şekilde ilerler veya alkole su eklenmelidir. Klorofil ile ilişkili proteini parçalayan odur.
- Bitki yapraklarından çıkarılan malzeme altında hızla yok ediliroksijen, konsantre asit, ışık ışınlarının etkisi.
Fakat bitkilerdeki klorofil yukarıdakilerin hepsine karşı dirençlidir.
Kloroplastlar
Klorofil bitkileri %1 kuru madde içerir. Bitkideki düzensiz dağılımını gösteren özel hücre organellerinde - plastidlerde bulunabilir. Yeşil renkli ve içinde klorofil bulunan hücrelerin plastidlerine kloroplast denir.
Kloroplastlardaki H2O miktarı %58 ile %75 arasında değişir, kuru madde içeriği proteinler, lipidler, klorofil ve karotenoidlerden oluşur.
Klorofil Fonksiyonları
Bilim adamları, insan kanının ana solunum bileşeni olan klorofil ve hemoglobin moleküllerinin dizilişinde inanılmaz bir benzerlik keşfettiler. Aradaki fark, ortadaki kıskaç birleşme yerinde magnezyumun bitki kökenli pigmentte ve demirin hemoglobinde bulunmasıdır.
Fotosentez sırasında gezegenin bitki örtüsü karbondioksiti emer ve oksijeni serbest bırakır. İşte klorofilin bir başka büyük işlevi. Aktivite açısından hemoglobin ile karşılaştırılabilir, ancak insan vücudu üzerindeki etki miktarı biraz daha fazladır.
Klorofil, ışığa duyarlı ve yeşille kaplanmış bir bitki pigmentidir. Ardından, mikropartiküllerinin bitki hücreleri tarafından emilen güneş enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürdüğü fotosentez gelir.
Fotosentezin bir süreç olduğu sonucuna varılabilirgüneş enerjisinin dönüştürülmesi. Modern bilgilere güveniyorsanız, ışık enerjisi kullanılarak karbondioksit gazı ve sudan organik maddelerin sentezinin üç aşamaya ayrıldığı fark edilmiştir.
Aşama 1
Bu aşama, klorofil yardımıyla suyun fotokimyasal ayrışması sürecinde gerçekleştirilir. Moleküler oksijen salınır.
Sahne 2
Burada birkaç redoks reaksiyonu var. Sitokromların ve diğer elektron taşıyıcıların aktif yardımını alırlar. Reaksiyon, elektronlar tarafından sudan NADPH'ye aktarılan ve ATP oluşturan ışık enerjisi nedeniyle oluşur. Işık enerjisi burada depolanır.
Sahne 3
NADPH ve halihazırda oluşturulmuş ATP, karbondioksiti karbonhidrata dönüştürmek için kullanılır. Absorbe edilen ışık enerjisi, 1. ve 2. aşamaların reaksiyonlarında yer alır. Sonuncu, üçüncü tepkiler ışığın katılımı olmadan gerçekleşir ve karanlık olarak adlandırılır.
Fotosentez, artan serbest enerji ile gerçekleşen tek biyolojik süreçtir. Yeryüzünde yaşayan iki ayaklı, kanatlı, kanatsız, dört ayaklı ve diğer organizmalara doğrudan veya dolaylı olarak mevcut kimyasal girişim sağlar.
Hemoglobin ve klorofil
Hemoglobin ve klorofil molekülleri karmaşık ama aynı zamanda benzer atomik yapıya sahiptir. Yapılarında ortak olan bir profindir - küçük halkalardan oluşan bir halka. Fark, profine bağlı işlemlerde ve içerdeki atomlarda görülür: hemoglobinde, klorofilde demir atomu (Fe)magnezyum (Mg).
Klorofil ve hemoglobin yapı olarak benzer, ancak farklı protein yapıları oluştururlar. Magnezyum atomunun etrafında klorofil, demirin etrafında ise hemoglobin oluşur. Bir sıvı klorofil molekülü alır ve fitol kuyruğunu (20 karbon zinciri) ayırırsanız, magnezyum atomunu demir olarak değiştirin, ardından pigmentin yeşil rengi kırmızıya dönecektir. Sonuç, bitmiş bir hemoglobin molekülüdür.
Klorofil, böyle bir benzerlik sayesinde kolay ve hızlı bir şekilde emilir. Oksijen açlığındaki bir organizmayı iyi destekler. Kanı gerekli eser elementlerle doyurur, buradan yaşam için en önemli maddeleri hücrelere daha iyi taşır. Doğal metabolizmadan kaynaklanan atık maddelerin, toksinlerin ve atık ürünlerin zamanında salınımı vardır. Uyuyan lökositler üzerinde etkisi vardır, onları uyandırır.
Tarif edilen kahraman, korkmadan ve sitem etmeden hücre zarlarını korur, güçlendirir ve bağ dokusunun iyileşmesine yardımcı olur. Klorofilin faydaları ülserlerin, çeşitli yaraların ve erozyonların hızlı iyileşmesini içerir. Bağışıklık fonksiyonunu iyileştirir, DNA moleküllerinin patolojik bozukluklarını durdurma yeteneğini vurgular.
Bulaşıcı ve soğuk algınlığı tedavisinde olumlu bir eğilim. Bu, ele alınan maddenin iyi işlerinin tam listesi değildir.
