Klorofil a i b

Zaklada Wikimedia. 2010.

  • Klorofil a
  • Klorofil c1

Pogledajte što je "Klorofil b" u drugim rječnicima:

klorofil - klorofil... Pravopisni rječnik-referenca

Klorofil a - Klorofil a... Wikipedia

Klorofil c1 - Općenito... Wikipedia

Klorofil d - Klorofil d... Wikipedia

Klorofil c2 - Klorofil c1 Općenito... Wikipedia

KLOROFIL - grčki, od klora, zeleni i filon, list. Zeleni pigment u biljkama. Objašnjenje 25 000 stranih riječi koje su ušle u upotrebu u ruskom jeziku, sa značenjem svojih korijena. Mikhelson A.D., 1865. klorofil (grč. Chloros zeleni + list filona)...... Rječnik stranih riječi ruskog jezika

KLOROFIL - KLOROFIL, skupina zelenih pigmenata sadržanih u KLOROPLASTIMA biljaka i ALGAMA, koji upijaju svjetlost neophodnu za FOTOSINTEZU. Pet je vrsta klorofila: "a" se nalazi u svim fotosintetskim organizmima, osim u bakterijama, "b" u...... Znanstvenom i tehničkom enciklopedijskom rječniku

klorofil - a, m. klorofil f.<gr. kloros zeleno + list filona. oženiti se njemački Blattgrün. Naziv zelenih pigmenata u biljkama koji apsorbiraju svjetlosnu energiju i pretvaraju je u kemijsku energiju. ALS 1. Ova se tkanina sastoji od ogromnog broja sitnih...... Povijesnog rječnika ruskih galicizama

KLOROFIL - KLOROFIL, klorofil, mnogi drugi. ne, mužu. (od grčkog chloros green i phyllon leaf) (bot.). Zelena tvar za bojenje lišća i drugih biljnih organa, što biljkama omogućuje apsorpciju ugljika. Objašnjavajući rječnik Ušakova. D.N. Ushakov......... Objašnjavajući rječnik Ushakova

KLOROFIL - KLOROFIL, ah, muž. (specijalista.). Zeleni pigment biljaka. | prid. klorofil, oh, oh. Objašnjavajući rječnik Ožegova. SI. Ozhegov, N.Yu. Švedova. 1949. 1992.... Objašnjavajući rječnik Ožegova

Klorofil a i b

Znanstvenik je izolirao fotosintetske pigmente iz biljnog lista. Kojom bi ih metodom mogao razdvojiti? Na čemu se temelji ova metoda?

1) metoda kromatografije

2) metoda se temelji na odvajanju pigmenata zbog razlika u brzini kretanja pigmenata u otapalu (mobilna faza u stacionarnoj fazi)

Po prvi puta je točno razumijevanje zelenih pigmenata lišća viših biljaka dobiveno zahvaljujući radu najvećeg ruskog botaničara M.S. Boje (1872.-1919.). Razvio je kromatografsku metodu za odvajanje tvari i izolirao pigmente lišća u čistom obliku. Kromatografsko razdvajanje tvari temelji se na njihovoj različitoj adsorpcijskoj sposobnosti. Ova metoda je široko korištena. M.S. Boja je propuštala ekstrakt iz lima kroz staklenu cijev ispunjenu prahom - kredom ili saharozom (kromatografski stupac). Pojedine komponente pigmentne smjese razlikovale su se po stupnju adsorpcije i kretale su se različitim brzinama, uslijed čega su koncentrirane u različitim zonama kolone. Podjelom kolone na zasebne dijelove (zone) i uporabom odgovarajućeg sustava otapala, svaki pigment se mogao izolirati. Pokazalo se da lišće viših biljaka sadrži klorofil a i klorofil b, kao i karotenoide (karoten, ksantofil itd.). Klorofili su, poput karotenoida, netopivi u vodi, ali vrlo topljivi u organskim otapalima. Klorofili a i b razlikuju se u boji: klorofil a je plavozelen, a klorofil b žutozelen. Sadržaj klorofila a u listu otprilike je tri puta veći od klorofila b.

Klorofil A i B 2020

Klorofil A protiv B

Biljke i alge živi su organizmi koji mogu stvarati vlastitu hranu, a životinje hranu dobivaju iz tih biljaka. Ovaj postupak stvaranja hrane naziva se fotosinteza i koristi se klorofil. Klorofil je zeleni pigment u biljkama i algama koji se u biti koristi u fotosintezi. Apsorbira svjetlost i energiju iz plavih i crvenih dijelova elektromagnetskog spektra, ali ne apsorbira zeleni dio bušotine, što biljkama daje zelenu boju klorofila u biljkama. Tada se svjetlost i energija prenose u reakcijske centre dvaju fotosustava, Photosustava I i Photosustava II. Ti fotosustavi imaju reakcijske centre, P680 i P700, koji apsorbiraju i koriste energiju koju dobivaju iz drugih klorofilnih pigmenata. Fotosinteza koristi dvije vrste klorofila, klorofil a i b, za proizvodnju energije. Klorofil A Klorofil A upija energiju iz valno-valnih duljina plavoljubičaste i narančastocrvene svjetlosti na 675 nm. Odbija zeleno svjetlo, što daje klorofilu zeleni izgled. To je vrlo važno u energetskoj fazi fotosinteze, jer su molekule klorofila a potrebne da bi fotosinteza mogla nastaviti. Primarni je fotosintetski pigment. To je reakcijsko središte antenskog niza, koje se sastoji od osnovnih bjelančevina koje klorofil a vežu za karotenoide. Organizmi, posebno kisični fotosintetski, koriste klorofil a i koriste razne enzime za biosintezu. Klorofil B Klorofil B apsorbira energiju iz valnih duljina zelenog svjetla na 640 nm. To je pomoćni pigment koji sakuplja energiju i prenosi je na klorofil a. Također regulira veličinu antene i apsorbira se više od klorofila a. Klorofil b nadopunjuje klorofil a. Njegov dodatak klorofilu a povećava spektar apsorpcije povećanjem raspona valnih duljina i širenjem spektra apsorbirane svjetlosti. Kad ima malo svjetlosti, biljke proizvode više klorofila b od klorofila a kako bi povećale svoju sposobnost fotosinteze. To je neophodno jer molekule klorofila a hvataju ograničenu valnu duljinu, pa su dodatni pigmenti poput klorofila b potrebni za hvatanje šireg raspona svjetlosti. Zatim prenosi zarobljenu svjetlost s jednog pigmenta na drugi dok ne dosegne klorofil a u reakcijskom centru. Klorofil a ne može učinkovito funkcionirati bez pomoći klorofila b, a klorofil b sam ne može učinkovito proizvesti dovoljno energije. Stoga su ove dvije vrste klorofila vrlo važne u procesu fotosinteze. Najbolje surađuju. Sažetak 1. Klorofil a je glavni fotosintetski pigment, a klorofil b je pomoćni pigment koji skladišti energiju i prenosi je na klorofil a. 2. Klorofil a apsorbira energiju iz plavoljubičastih i narančastocrvenih valnih duljina, dok klorofil b apsorbira energiju iz valnih duljina zelenog svjetla. 3. Klorofil a apsorbira energiju na 675 nm, dok klorofil b apsorbira energiju na 640 nm. 4. Klorofil b je upijajući, ali klorofil a nije. 5. Klorofil a je reakcijsko središte antenskog niza glavnih proteina, a klorofil b regulira veličinu antene.

KLOROFILI

KLOROFILI (od grčkog chloros - zeleni i phyllon -list), priroda. makroheterociklički. pigmenti koji sudjeluju u procesu fotosinteze; pripadaju metaloporfirinima (vidi.Porfirini).
Zelena boja biljaka posljedica je prisutnosti klorofila lokaliziranih u unutarćelijskim organelama (kloroplasti ili kromatofori) u obliku peptidnih kompleksa.
Formalno, klorofili su derivati ​​porfina, čije molekule sadrže ciklopentanonski prsten zgusnut s porfirinskim makrociklusom, središnjim atomom Mg i raspadaju se. zamjenici; jedan ili dva pirolna prstena u molekulama su djelomično hidrogenirani, vidi, na primjer, f-lu I. U pirolskom prstenu D molekula klorofila, visoko-molekularni ostaci su obično vezani za ostatak propionskog to-you. izoprenoidni alkoholi, raž daju klorofilima sposobnost integracije u lipidne slojeve membrana kloroplasta. Za klorofile, kao i za porfirine, koristi se IUPAC ili Fischerova nomenklatura.

Klorofil b: R1 = CH = CH2, R2 = CHO, R3 = C2Hpet, R4 = CH2CH2C (O) Y

Od viših biljaka, algi i fotosintetskih bakterija, St. 50 raspada. klorofili. Glavni pigmenti viših biljaka i zelene alge - klorofili a i b. Osnova tih klorofila je ciklus dihidroporfirina (klorina), koji sadrži kao eterske skupine (Y) ostatak fitolskog alkohola (CH3)2CH (CH2)3CH (CH3) (CH2)3CH (CHz) (CH2)3C (CHs) = = CHSN2ON.
S ukupnim sadržajem klorofila od 0,7-1,1 g na 1 kg zelene mase biljaka, omjer klorofila a i b obično je 3: 1 (ovisno o osvijetljenosti, prisutnosti gnojiva i ostalim čimbenicima, može varirati od 2: 1 do 3,4 : 1, koji se koristi za kontrolu razvoja biljaka). Klorofili a i b emitiraju hl. dolazak od lišća koprive i špinata (ti su klorofili kromatografski odvojeni), klorofil a - također od plavozelenih mikroalgi koje ne sadrže klorofil b.
Po strukturi je blizak klorofilu i njegovom (S) -epimeru na atomu prirode C-13 2. pigment klorofil a ', također uključen u fotosintezu. Zamjena etilne skupine na položaju 8 u klorofilima a i b vinilom dovodi do 8-vinil klorofila a i b koji se nalaze u lišću sadnica krastavaca; sudjelovanje ovih klorofila u fotosintezi još nije dokazano.

Klorofil c1: Rl = CH3, R2 = C2Hpet Klorofil sa2: R1 = CH3, R2 = CH = CH2 Klorofil sa3: R1 = COOCH3, R2 = CH = CH2
U središtu BC a, b i g (takozvani vlastiti BC; ph-la III) je makrociklus tetrahidroporfirina, koji kao eterske skupine sadrži fitol, geranilgeraniol (CH3)2C = CH (CH2)2C (CH3) = CH (CH2)2C (CH3) = CH (CH2)2C (CH3) = SNSN2OH i 2,10-fitadienol (CHO2CH (CH2)3C (CH3) = CH (CH2)2CH (CH3) (CH2)3C (CH3) = SNSN2OH - za BX a i b; BC g sadrži ostatke farnesola
(CH3)2C = CH (CH2)2C (CH3) = CH (CH2)2C (CH3) = SNSN2OH i geranilgeraniol. Kad se izoliraju iz acetona ili metanola (posebno u prisutnosti baza), BC a i b epimeriziraju na atomu C-13 2 formirajući BC epimere a 'i b'.

Bakterioklorofil a: R1 = COCH3, R2 = CH3, R3 = C2Hpet, R4 = CH2CH2C (0) Y, R5 = H

Bakterioklorofil b: R1 = COCH3, R2 = CH3, R3 + R5 = (= CHCH3), R4 = CH2CH2C (O) Y

Bakterioklorofil g: R1 = CH = CH2, R2 = CH3, R3 + R5 = (= CHCH3), R4 = CH2CH2C (O) Y

BC s, d i e (f-la IV), izvorno nazvani klorobij-klorofili, karakterizira prisutnost makrocikla dihidroporfirina, a-hidroksietilne skupine na položaju 3, i raspada. alkil (iz C1 do Cpet) supstituenti na položaju 8; eterske skupine (Y) - ostaci 2,6-fitadienola (CH3)2CH (CH2)3CH (CH3) (CH2)3C (CH3) = CH (CH2)2C (CH3) = SNSN2OH i 2,16,20-fitatrienol (CH3)2C = CH (CH2)2C (CH3) = CH (CH2)2CH (CH3) (CH2)3 -C (CH3) = SNSN2ON.
X lorofili - jako topljeni kristali intenzivne boje od zelene do tamnocrvene i crne; t. pl. klorofil a 117-121 ° C, klorofil b - 124-125 ° C; t. dekomp. mnogi klorofili imaju više od 300 ° C. Klorofili su dobro otopljeni. CH. dolazak u polarnoj org. p-otapala (DMSO, DMF, aceton, alkoholi, dietil eter), slabo u naftnom eteru, ne u otopini. u vodi. U UV spektrima, mnogi klorofili karakterizirani su prisutnošću 400-430 (takozvani Soretov pojas); kompletni UV spektri prikazani su u tablici.

Klorofil a i b - kako se razlikuju?

Klorofili su heterociklični pigmenti koji biljke boje u zeleno. Iz biljaka i bakterija izolirano je 50 različitih vrsta klorofila, ali najveća količina u biljkama sadrži klorofile A i B. Za pojašnjenje ovog pitanja njemački znanstvenik Richard Wilsteter dobio je Nobelovu nagradu početkom 20. stoljeća. Druga Nobelova nagrada dodijeljena je za proučavanje ove tvari 1960. godine. Primio ga je američki znanstvenik Robert Woodworth za prvu sintezu ovog pigmenta na svijetu u laboratoriju..

Klorofil je glavni uređaj za sakupljanje svjetlosti u zelenim biljkama. Apsorbira svjetlost i pretvara svjetlosnu energiju u elektroničku i prenosi je na druge molekule. Fotosinteza je jedini mehanizam u biosferi za proizvodnju energije. Vjeruje se da je fotosinteza nastala na Zemlji prije 3,5 milijarde godina.

Klorofil A

Kada se oslobodi, pretvara se u male crne kristale, koji na temperaturi od 120 stupnjeva postaju tekući. Kada se ti kristali otope u alkoholu, postaju zeleni..

U biljkama je 2,8 puta više pigmenta A od pigmenta B. Tip A smatra se svestranim pigmentom. Vrsta A nalazi se u svim vrstama algi. Određuje smjer i brzinu fotosinteze u biljci..

Ruski znanstvenik Kliment Timiryazev nazvao je fotosintezu čudom koje određuje život na planeti i najvažnijim čimbenikom koji pokreće evoluciju biljnog svijeta. Pigment A najvažnija je sastavnica svih reakcija za pretvorbu sunčeve energije u kemijske reakcije.

Klorofil B

Ova vrsta pigmenta smatra se regulatorom biljne produktivnosti i razvoja. Ako postoji nedostatak vrste B, dolazi do kašnjenja u cvatnji i smanjenja lišća biljaka te njihovog preranog starenja. Za poljoprivredu to znači smanjenje biljne biomase i smanjenje njihovog prinosa..

Budući da se količina pigmenta B smanjuje kad nedostaje sunčeve svjetlosti, loše vrijeme s malo sunčanih dana dovodi do smanjenja prinosa usjeva.

Klorofil B smatra se dodatnim pigmentom u živim stanicama. Ovaj pigment B omogućava biljnim stanicama da koriste širi raspon valnih duljina svjetlosti za fotosintezu..

Važnost pigmenta B podcrtava dio spektra sunčeve svjetlosti na koji reagira i njegova povećana uloga u fotosintezi.

Po čemu su slični?

Oba klorofila u lišću u sprezi su s proteinima. Takav kompleks uobičajen za biljke naziva se klorogibin. U živim stanicama klorofili su uključeni u reverzibilne procese fotoredukcije i fotooksidacije..

Klorofili apsorbiraju svjetlost kroz proces fotosinteze. Tijekom evolucije ove su molekule postale najvažniji izvor fotokemijskih reakcija. Sposobni su apsorbirati energiju sunčevih zraka i pohraniti je, a zatim pretvoriti u kemijsku energiju.

Glavni dio molekule klorofila je atom magnezija, jer je glavni dio molekule hemoglobina atom željeza. Atom magnezija smješten je u središtu porfirinskog prstena, koji je strukturna osnova molekule klorofila. Pored ovog prstena, molekula ima i "rep" od 20 atoma ugljika. Klorofil B razlikuje se od klorofila A po tome što u ovom ugljikovom "repu" ima još 1 atom kisika.

Obje su vrste topljive u organskim otapalima, ali najčešće su otopljene u acetonu i alkoholu. Njihova rješenja su vrlo nestabilna i ne mogu se čuvati. Otopine klorofila u mastima su stabilnije. Zeleni pigmenti A i B, kada su izloženi kiselini, gube svoju zelenu boju, a kada se izlažu lužinama, razlažu se u alkohol i lužnatu sol.

Klorofil A, koji se nalazi i u višim i u nižim biljkama, igra glavnu ulogu u fotosintezi. Sadržaj pigmenta B povećava se u onim biljkama koje rastu u sjeni ili na slabo osvijetljenom mjestu.

Budući da je zeleni pigment koncentrat sunčeve energije, njegovi ekstrakti potiču funkciju hematopoeze i rad kardiovaskularnog sustava u ljudskom tijelu. Ekstrakti zelenog pigmenta imaju izražen antibakterijski učinak. Ljekoviti ekstrakti ove tvari dobivaju se iz lucerne.

Razlike između klorofila A i klorofila B i njihova međusobna usporedba

Klorofil B se nalazi samo u višim biljkama. Klorofil A nalazi se u algama. Mala je razlika u sastavu njihovih molekula i u duljini svjetlosnih valova koje apsorbiraju..

Zbog formilnog radikala koji se nalazi u repu molekula B, umjesto metilnog radikala, kao u molekulama A, oni različito reagiraju na spektar sunčeve svjetlosti. Pigment B upija zeleni i plavi dio spektra, dok pigment A upija zeleni i žuti dio sunčevog spektra.

Usporedba apsorpcijskog spektra

Pigment A povijesni je dio fotosinteze. Ovi procesi u algama započeli su s njim. Procesi fotosinteze bili su toliko intenzivni da su radikalno utjecali na sastav zemljine atmosfere..

Pigment B rezultat je evolucije, tvar neophodna za rast i razvoj viših biljaka. Životinjski svijet, a kao kruna njegovog razvoja - Homo sapiens, mogao je nastati tek nakon pojave i razvoja velikog broja viših biljaka.

Klorofil a i b - kako se razlikuju?

Klorofil A

Kada se oslobodi, pretvara se u male crne kristale, koji na temperaturi od 120 stupnjeva postaju tekući. Kada se ti kristali otope u alkoholu, postaju zeleni..

U biljkama je 2,8 puta više pigmenta A od pigmenta B. Tip A smatra se svestranim pigmentom. Vrsta A nalazi se u svim vrstama algi. Određuje smjer i brzinu fotosinteze u biljci..

Ruski znanstvenik Kliment Timiryazev nazvao je fotosintezu čudom koje određuje život na planeti i najvažnijim čimbenikom koji pokreće evoluciju biljnog svijeta. Pigment A najvažnija je sastavnica svih reakcija za pretvorbu sunčeve energije u kemijske reakcije.

Klorofil B

Ova vrsta pigmenta smatra se regulatorom biljne produktivnosti i razvoja. Ako postoji nedostatak vrste B, dolazi do kašnjenja u cvatnji i smanjenju biljnog lišća te njihovog preranog starenja. Za poljoprivredu to znači smanjenje biljne biomase i smanjenje njihovog prinosa..

Budući da se količina pigmenta B smanjuje s nedostatkom sunčeve svjetlosti, loše vrijeme s malo sunčanih dana dovodi do smanjenja prinosa usjeva.

Klorofil B smatra se dodatnim pigmentom u živim stanicama. Ovaj pigment B omogućava biljnim stanicama da koriste širi raspon valnih duljina svjetlosti za fotosintezu..

Važnost pigmenta B podcrtava dio spektra sunčeve svjetlosti na koji reagira i njegova povećana uloga u fotosintezi.

Po čemu su slični?

Oba klorofila u lišću u sprezi su s proteinima. Takav kompleks uobičajen za biljke naziva se klorogibin. U živim stanicama klorofili su uključeni u reverzibilne procese fotoredukcije i fotooksidacije..

Klorofili apsorbiraju svjetlost kroz proces fotosinteze. Tijekom evolucije ove su molekule postale najvažniji izvor fotokemijskih reakcija. Sposobni su apsorbirati energiju sunčevih zraka i pohraniti je, a zatim pretvoriti u kemijsku energiju.

Glavni dio molekule klorofila je atom magnezija, jer je glavni dio molekule hemoglobina atom željeza. Atom magnezija smješten je u središtu porfirinskog prstena, koji je strukturna osnova molekule klorofila. Pored ovog prstena, molekula ima i "rep" od 20 atoma ugljika. Klorofil B razlikuje se od klorofila A po tome što u ovom ugljikovom "repu" ima još 1 atom kisika.

Obje su vrste topljive u organskim otapalima, ali najčešće su otopljene u acetonu i alkoholu. Njihova rješenja su vrlo nestabilna i ne mogu se čuvati. Otopine klorofila u mastima su stabilnije. Zeleni pigmenti A i B, kada su izloženi kiselini, gube svoju zelenu boju, a kada se izlažu lužinama, razlažu se u alkohol i lužnatu sol.

Klorofil A, koji se nalazi i u višim i u nižim biljkama, igra glavnu ulogu u fotosintezi. Sadržaj pigmenta B povećava se u onim biljkama koje rastu u sjeni ili na slabo osvijetljenom mjestu.

Budući da je zeleni pigment koncentrat sunčeve energije, njegovi ekstrakti potiču funkciju hematopoeze i rad kardiovaskularnog sustava u ljudskom tijelu. Ekstrakti zelenog pigmenta imaju izražen antibakterijski učinak. Ljekoviti ekstrakti ove tvari dobivaju se iz lucerne.

Razlike između klorofila A i klorofila B i njihova međusobna usporedba

Klorofil B se nalazi samo u višim biljkama. Klorofil A nalazi se u algama. Mala je razlika u sastavu njihovih molekula i u duljini svjetlosnih valova koje apsorbiraju..

Zbog formilnog radikala koji se nalazi u repu molekula B, umjesto metilnog radikala, kao u molekulama A, oni različito reagiraju na spektar sunčeve svjetlosti. Pigment B upija zeleni i plavi dio spektra, dok pigment A upija zeleni i žuti dio sunčevog spektra.

Usporedba apsorpcijskog spektra

Pigment A povijesni je dio fotosinteze. Ovi procesi u algama započeli su s njim. Procesi fotosinteze bili su toliko intenzivni da su radikalno utjecali na sastav zemljine atmosfere..

Pigment B rezultat je evolucije, tvar neophodna za rast i razvoj viših biljaka. Životinjski svijet, a kao kruna njegovog razvoja - Homo sapiens, mogao je nastati tek nakon pojave i razvoja velikog broja viših biljaka.

KLOROFIL

KLOROFIL, skup boja (pigmenata) koji se nalaze u „zrnima klorofila“ - kloroplastima zelenih biljaka. X. ekstrahira se iz lišća okruga etilnim alkoholom, dajući smaragdno-zelenu otopinu koja sadrži mješavinu zelenih i žutih pigmenata. Ruski botaničar M.S.Cvet, uz pomoć kromatografske metode koju je on razvio, pokazao je da se zelena bojila viših regija sastoje od 2 zelena pigmenta - klorofila a i klorofila b. Žuti pigmenti - karotenoidi predstavljeni su karotenima (α i β) i nekoliko ksantofila (luteol, violoksantil, itd.). Karakteristična značajka kloroplastnih pigmenata je njihova sposobnost apsorpcije određenih zraka svjetlosti; klorofili a i b jače apsorbiraju crvene i plave zrake, a karotenoidi - plave (slika 1).

Lik: 1. Apsorpcija svjetlosne energije u različitim dijelovima spektra: 1 - svim pigmentima lista; 2 - klorofil a i b; 3 - karotenoidi

KA Timiryazev dokazao je da upijajući zrake sunčeve svjetlosti X. usmjerava njihovu energiju na kemijsku. rad na primarnom stvaranju organske tvari iz vode i ugljičnog dioksida (vidi Fotosinteza).

Lik: 2. Strukturna formula klorofila a. Zatvoreni sustav konjugiranih dvostrukih i jednostavnih veza istaknut je podebljanim crtama

Prisustvo samo karotenoida u plastidama (npr. U etioliranim listovima) nedovoljno je za fotosintezu. Klorofili a i b igraju presudnu ulogu u ovom procesu. Ali u njihovoj prisutnosti karotenoidi također aktivno sudjeluju u fotosintezi. Zeleni pigmenti (vlastiti klorofil) ekstrahirani iz lišća u otopine karakterizirani su tragom. kem. značajke. Klorofili a i b su esteri dvobaznih kiselina klorofilina a i b (što odgovara klorofilima a i b) i alkohola: fitol i metil. Klorofilini su derivati ​​složenih spojeva - porfina, koji se sastoje od 4 pirolske jezgre (I - IV), povezani mostovima - CH (α, β, γ, δ) i zatvoreni u prstenu. Središnji položaj u ovom prstenu zauzima atom magnezija povezan s atomima dušika. Strukturna formula klorofila a prikazana je na sl. 2. Klorofil b razlikuje se od klorofila a po tome što umjesto metilne skupine CH3 kod atoma ugljika 3 ima aldehidnu skupinu

Glavna optička svojstva X. posljedica su prisutnosti zatvorenog cikličkog sustava konjugiranih dvostrukih i jednostavnih veza, kao i atoma magnezija. U procesu fotosinteze, X., upijajući svjetlosnu energiju, postaje aktivan i sudjeluje u redoks reakcijama, prijenosu vodika, primanju iz vode i prolasku kroz sustav katalizatora za redukciju ugljičnog dioksida.

U živim stanicama lišća X. se nalazi u kloroplastima, a u potonjim, u najmanjim uključcima slojevite strukture, u granulama. Ovdje su molekule X povezane s molekulama proteina. Vezan za proteine, X. se uspoređuje s enzimima, koji se obično sastoje od aktivne (protetske) skupine i proteinskog nosača. Žuti pigmenti - karotenoidi također se nalaze zajedno s klorofilima u granulama kloroplasta.

Listovi viših cvjetnih područja sadrže oko 0,2 - 1,0% klorofila a i 0,05 - 0,4% klorofila b na suhu masu.

Listovi cvjetnih četvrti uzgajani u mraku sadrže samo bezbojnu prethodnicu X., od koje se X brzo stvara na svjetlu, a lišće postaje zeleno. S nedostatkom željeza, dušika ili magnezija nastaje malo X. S teškim poremećajima aparata koji nose klorofil, tzv. kloroza (vidi) okrug. R-niya vrlo osjetljivo reagira na razinu prehrane dušikom; nedostatak prehrane dušikom lako se otkriva po blijedo žuto-zelenoj boji lišća. Uvjeti osvjetljenja imaju velik utjecaj na nakupljanje X. Suprotno tome, u četvrtima s jakom sunčevom svjetlošću (stepe, pustinje, planinske četvrti) okruga obično sadrže relativno malo X., što štiti njihovo lišće od pretjeranog upijanja svjetlosne energije. Međutim, svjetloljubiva i svjetloljubiva područja provode fotosintezu ni manje ni više, čak i intenzivnije od sjene i onih koja vole hladovinu, a sadrže puno klorofila. To je zbog činjenice da svjetlost i svjetlost vole r-nia imaju veće asimilacijske brojeve, odnosno asimiliraju više ugljičnog dioksida po jedinici klorofila..

Prema jugu. četvrti s intenzivnim osvjetljenjem i nedovoljnom opskrbom vodom, ponekad se pokaže da su produktivniji blijedozeleni oblici obrađenih područja (na primjer, šećerne repe) koji sadrže manje X. nego intenzivno zeleni. Ali ako je smanjeni sadržaj X. u lišću rezultat K.-l. nedostatak ili patologija (npr. kloroza, albinizam, nedostatak dušika, željeza, klorotičnost pri nenormalno slabom svjetlu), tada smanjeni sadržaj X. dovodi do slabljenja fotosinteze. U tim slučajevima povećanjem sadržaja X. na normu povećava se fotosinteza i prinosi..

Klorofil i sve alge imaju najvišu četvrt. Njegova prisutnost u okrugu preduvjet je za provedbu normalne fotosinteze. Smeđe, plavozelene, dijatomeji, crvene alge nemaju klorofil b.

Neke (zelene i ljubičaste) bakterije koje provode fotosintezu (ili fotoredukciju), koristeći druge spojeve (H2S, H2, organske tvari itd.), imaju bakterioklorofilni pigment, strukturno srodan klorofilu a.

Literatura: Godnee T., Struktura klorofila i mogući načini njegovog stvaranja u biljci (Izvješteno na 6. godišnjem čitanju Timiryazeva 28. travnja 1945.), M., 1947; Bubbenet E., Biljka i klorofil, M.-L., 1951 (Serija: Rezultati i problemi moderne znanosti); Timiryazev K., Odabrana djela o klorofilu i asimilaciji svjetlosti biljkama, [M.], Akademija znanosti SSSR-a, 1948.; Tsvet M., Kromatografska i adsorpcijska analiza "Odabrana djela, [M.-L.], 1946. Vidi također Fotosinteza.

  1. Poljoprivredna enciklopedija. T. 5 (T - Z) / Prir. Collegium: P. P. Lobanov (poglavlje, ur.) [I drugi]. Treće izdanje, revidirano - M., Državna izdavačka kuća poljoprivredne književnosti, M. 1956, str. 663

Klorofili

Najvažniju ulogu u procesu fotosinteze imaju zeleni pigmenti - klorofili. Francuski znanstvenici P.J. Peletier i J. Cavent (1818) izolirali su zelenu tvar iz lišća i nazvali je klorofil (od grčkog "chloros" - zeleni i "phillon" - list). Trenutno je poznato desetak klorofila. Razlikuju se u kemijskoj strukturi, boji, rasprostranjenosti među živim organizmima. Sve više biljke sadrže klorofile a i b. Klorofil c se nalazi u dijatomejima, klorofil d u crvenim algama. Uz to su poznata četiri bakterioklorofila (a, b, c i d) koji se nalaze u stanicama fotosintetskih bakterija. Stanice zelenih bakterija sadrže bakterioklorofile c i d, a stanice ljubičastih bakterija bakterioklorofile a i b. Glavni pigmenti, bez kojih se ne odvija fotosinteza, su klorofil za zelene biljke i bakterioklorofil za bakterije. Po prvi puta je točna predodžba o zelenim lisnatim pigmentima viših biljaka dobivena zahvaljujući radovima najvećeg ruskog botaničara M.S. Boje (1872.-1919.). Razvio je novu kromatografsku metodu za odvajanje tvari i izolirao pigmente lišća u čistom obliku. Kromatografsko razdvajanje tvari temelji se na njihovoj različitoj adsorpcijskoj sposobnosti. Ova metoda je široko korištena. M.S. Boja je propuštala ekstrakt iz lima kroz staklenu cijev ispunjenu prahom - kredom ili saharozom (kromatografski stupac). Pojedine komponente pigmentne smjese razlikovale su se po stupnju adsorpcije i kretale su se različitim brzinama, uslijed čega su koncentrirane u različitim zonama kolone. Podjelom kolone na zasebne dijelove (zone) i uporabom odgovarajućeg sustava otapala, svaki pigment se mogao izolirati. Pokazalo se da lišće viših biljaka sadrži klorofil a i klorofil b, kao i karotenoide (karoten, ksantofil itd.). Klorofili su, poput karotenoida, netopivi u vodi, ali vrlo topljivi u organskim otapalima. Klorofili a i b razlikuju se u boji: klorofil a je plavozelen, a klorofil b žutozelen. Sadržaj klorofila a u listu otprilike je tri puta veći od sadržaja klorofila b.

Klorofil a i b

Najvažniju ulogu u procesu fotosinteze imaju zeleni pigmenti - klorofili. Francuski znanstvenici P.J. Peletier i J. Cavent (1818) izolirali su zelenu tvar iz lišća i nazvali je klorofil (od grčkog "chloros" - zeleno i "phillon" - list). Trenutno je poznato desetak klorofila. Razlikuju se u kemijskoj strukturi, boji, rasprostranjenosti među živim organizmima. Sve više biljke sadrže klorofile a i b. Klorofil c nalazi se u dijatomejima, klorofil d u crvenim algama. Uz to su poznata četiri bakterioklorofila (a, b, c i d) koji se nalaze u stanicama fotosintetskih bakterija. Stanice zelenih bakterija sadrže bakterioklorofile c i d, a stanice ljubičaste bakterije bakterioklorofile a i b.

Glavni pigmenti, bez kojih se ne odvija fotosinteza, su klorofil za zelene biljke i bakterioklorofil za bakterije. Po prvi puta je točna predodžba o zelenim lisnatim pigmentima viših biljaka dobivena zahvaljujući radovima najvećeg ruskog botaničara M.S. Boje (1872.-1919.). Razvio je novu kromatografsku metodu za odvajanje tvari i izolirao pigmente lišća u čistom obliku. Kromatografsko razdvajanje tvari temelji se na njihovoj različitoj adsorpcijskoj sposobnosti. Ova metoda je široko korištena. M.S. Boja je ekstrakt iz lima propuštala kroz staklenu cijev ispunjenu prahom - kredom ili saharozom (kromatografski stupac). Pojedine komponente pigmentne smjese razlikovale su se po stupnju adsorpcije i kretale su se različitim brzinama, uslijed čega su koncentrirane u različitim zonama kolone. Podjelom kolone na zasebne dijelove (zone) i uporabom odgovarajućeg sustava otapala, svaki pigment se mogao izolirati. Pokazalo se da lišće viših biljaka sadrži klorofil a i klorofil b, kao i karotenoide (karoten, ksantofil itd.). Klorofili su, poput karotenoida, netopivi u vodi, ali vrlo topljivi u organskim otapalima. Klorofili a i b razlikuju se u boji: klorofil a je plavozelen, a klorofil je žutozelen. Sadržaj klorofila a u listu otprilike je tri puta veći od sadržaja klorofila b.

Prema kemijskoj strukturi, klorofili su esteri dikarboksilne organske kiseline - klorofilina i dva alkohola - fitola i metila. Empirijska formula je C55H7205N4Mg. Klorofilin je organometalni spoj koji sadrži dušik i pripada magnezijevim porfirinima.

U klorofilu se vodik karboksilnih skupina zamjenjuje ostacima dva duha - metil CH3OH i fitolom C20H39OH, pa je klorofil ester.

Klorofil b razlikuje se od klorofila a po tome što sadrži dva manje atoma vodika i još jedan atom kisika (umjesto CH3 skupine, CHO skupine). S tim u vezi, molekulska težina klorofila a iznosi 893, a klorofila b 907. U središtu molekule klorofila nalazi se atom magnezija, koji je povezan s četiri atoma dušika pirolskih skupina. Pirolne skupine klorofila imaju sustav izmjeničnih dvostrukih i jednostavnih veza. Ovaj N je kromoforna skupina klorofila, koja određuje apsorpciju određenih zraka sunčevog spektra i njegovu boju. Promjer jezgre porfirina je 10 nm, a duljina fitolskog ostatka 2 nm. Udaljenost između dušikovih atoma pirolskih skupina u jezgri klorofila iznosi 0,25 nm. Zanimljivo je da je promjer atoma magnezija 0,24 nm. Dakle, magnezij gotovo u potpunosti ispunjava prostor između dušikovih atoma pirolskih skupina. To jezgri molekule klorofila daje dodatnu čvrstoću..

Jedna od specifičnih značajki strukture klorofila je prisutnost u njegovoj molekuli, pored četiri heterocikla, još jedne cikličke skupine od pet atoma ugljika - ciklopentanona. Ciklopentanski prsten sadrži visoko reaktivnu keto skupinu. Postoje dokazi da se kao rezultat procesa enolizacije na mjestu ove keto skupine voda dodaje molekuli klorofila. Molekula klorofila je polarna, jezgra porfirina je hidrofilna, a fitolski kraj hidrofoban. Ovo svojstvo molekule klorofila određuje njezino specifično mjesto u membranama kloroplasta. Porfirinski dio molekule vezan je za protein, a fitolski lanac uronjen je u lipidni sloj.

Klorofil ekstrahiran iz lista lako reagira i s kiselinama i s lužinama. Pri interakciji s lužinom klorofil se saponificira, što rezultira stvaranjem dva alkohola i alkalne soli klorofilinske kiseline.

U netaknutom živom listu fitol se može odcijepiti od klorofila pod utjecajem enzima klorofilaze. U interakciji sa slabom kiselinom, ekstrahirani klorofil gubi zelenu boju, nastaje spoj feofitina, u kojem je atom magnezija u središtu molekule zamijenjen s dva atoma vodika.

Klorofil u živoj netaknutoj stanici sposoban je za reverzibilnu fotooksidaciju i fotoredukciju. Jezgre dušikovog pirola mogu se oksidirati (donirati elektron) ili reducirati (spojiti elektron).

Studije su pokazale da su svojstva klorofila u listu i ekstrahiranom iz lista različita, jer je u listu u složenom spoju s bjelančevinom. To dokazuju sljedeći podaci:

  • Spektar apsorpcije klorofila u listu razlikuje se od spektra ekstrahiranog klorofila.
  • Klorofil se ne može ekstrahirati apsolutnim alkoholom iz suhog lišća. Ekstrakcija je uspješna samo ako se listovi navlaže ili se alkoholu doda voda koja uništava vezu između klorofila i proteina..
  • Klorofil izoliran iz lista lako se uništava pod utjecajem različitih utjecaja (visoke kiselosti, kisika, pa čak i svjetlosti).

U međuvremenu, klorofil u listu prilično je otporan na sve gore navedene čimbenike. Hemoglobin karakterizira konstantan omjer - na 1 molekulu proteina dolazi 4 molekule hemina. U međuvremenu, omjer klorofila i proteina različit je i podvrgava se promjenama ovisno o vrsti biljaka, fazi njihovog razvoja, uvjetima okoliša (od 3 do 10 molekula klorofila na 1 molekulu proteina). Vezu između proteinskih molekula i klorofila provode nestabilni kompleksi koji nastaju tijekom interakcije kiselinskih skupina proteinskih molekula i dušika pirolskih prstenova. Što je veći sadržaj dikarboksilnih aminokiselina u proteinu, to bolje ide njihovo kompleksiranje s klorofilom (T.N. Godnev).

Važno svojstvo molekula klorofila je njihova sposobnost međusobne interakcije. Prijelaz iz monomernog u agregirani oblik nastao je kao rezultat interakcije dviju ili više molekula kad su blizu jedna drugoj. U procesu stvaranja klorofila, njegovo se stanje u živoj stanici prirodno mijenja. Sada je pokazano da je klorofil u plastidnim membranama u obliku pigmentno-lipoproteinskih kompleksa s različitim stupnjevima agregacije..

KLOROFILI

KLOROFILI (grčki chloros green + filonski list) su biljni pigmenti, kao i neki mikroorganizmi, uz pomoć kojih se hvata energija sunčeve svjetlosti i provodi proces fotosinteze. Sudjelujući u fotosintezi (vidi), klorofili igraju ogroman biol. uloga.

Postoje četiri vrste klorofila: a, b, c i d. Više biljke sadrže klorofile a i b, smeđe i dijatomeji sadrže klorofile a i c, a crvene alge sadrže klorofil d. Uz to, neke fotosintetske bakterije sadrže analoge klorofila - bakterioklorofile. Molekule klorofila temelje se na magnezijevom kompleksu ciklusa porfirina (vidi Porfirini). Ostatak polihidričnog alkoholnog fitola pričvršćen je za jedan od pirolskih prstenova, zbog čega su se klorofili mogli integrirati u lipidni sloj membrane kloroplasta..

Izolaciju klorofila u čistom obliku i njihovo razdvajanje u dvije komponente (klorofili a i b) prvi je izveo ruski botaničar M. S. Cvet uporabom njegove kromatografske metode (vidi). Također je dokazao da u lišću biljaka klorofile prati niz žutih pratilaca - karotenoida (vidi). Strukturnu formulu klorofila ustanovio je Fischer (N. Fischer) 1940. M.V. Nentsky i njegovi su se učenici dokazali kao kem. odnos hemoglobina (vidi) i klorofila biljaka. U proučavanju fiziološke uloge klorofila, studije K.A.Timiryazeva bile su od velike važnosti. Kompletnu sintezu klorofila napravili su neovisno jedni o drugima M. Strell i R. B. Woodword 1960.

Klorofili su glavna komponenta pigmentnog aparata viših biljaka, mahovine, algi i fotosintetskih bakterija. Njihov sadržaj u biljkama ovisi o vrsti biljke, opskrbi mineralnom hranom i ostalim uvjetima. Količina klorofila u biljkama varira od 1,7 do 5% u odnosu na suhu masu. Njihova koncentracija na površini lista određuje intenzitet apsorpcije svjetlosti od strane biljke, ako razina klorofila ne prelazi 2 mg / dm 2. Pri udjelu klorofila od 3 mg / dm 2 i više, koeficijent upijanja svjetlosti približava se 97-100% i ne ovisi o količini pigmenta.

U stanicama zelenog lista klorofili se nalaze u posebnim organelama - plastidama, koje se nazivaju i zrncima klorofila, ili kloroplastima. Svaki kloroplast biljke Mnium medium ima volumen 4,1 X 10 -11 cm 3 i sadrži 1,3 * 109 molekula klorofila, ograničen dvostrukom lipoproteinskom membranom i ispunjen proteinskom stromom. Izmjenične pločice proteinskih i obojenih pigmentno-lipidnih slojeva čine inkluzije u stromi (grana). Udaljenost između molekula pigmenta u tankim mono- ili bimolekularnim slojevima je mala; svaka od para molekula može se povezati s enzimima tipa citokroma (vidi Citohromi), sposobnim donirati elektron klorofilu, a druga s akceptorima elektrona kao što je ferredoksin.

Proces fotosinteze započinje apsorpcijom kvanta svjetlosti putem pigmentnog sustava biljke. Sudjelovanje srednjih sustava u lancu prijenosa elektrona prikazano je na dijagramu:

gdje X - klorofil, CIT - citokromi, PD - feredoksin, FL - flavinski sustavi, hv - kvant svjetlosti.

Proces migracije energije između različitih oblika klorofila od velike je važnosti u funkcionirajućoj fotosintetskoj jedinici. Fotosintetska jedinica koja aktivno djeluje sadrži 200-400 molekula klorofila, koji djeluju kao jedinstveni sustav za hvatanje svjetlosti koji apsorbira jedan kvant svjetlosti. U jednom se ciklusu rada oslobodi jedna molekula kisika na svakih 3000 molekula klorofila. Utvrđeno je da spektralno različiti oblici klorofila čine ljestve razina energije, duž kojih apsorbirana energija "teče" u reakcijske centre. Spektralne studije omogućile su podjelu oblika klorofila u tri glavne skupine (kratkovalovni, dugovalni i srednji) u skladu s njihovom ulogom u apsorpciji i prijenosu energije.

U fotosintetskim bakterijama pronađene su i subcelularne čestice koje sadrže bakterioklorofil. To su spljošteni diskovi promjera 100 nm, koji se nazivaju kromatofori..

Strukture pigmentno-proteinskih kompleksa u organizaciji fotosintetskih membrana različitih organizama, uključujući bakterije, alge i više biljke, slične su. Kompleksni polipeptidi klorofil-protein sintetiziraju se unutar kloroplasta; sastoje se od glavnog polipeptida s molom. težina (masa) 73 000 i tri maloljetnika s molekularnom težinom (masa) 47 000, 30 000 i 15 000 jedinica.

Sinteza i obnova pigmenta u rastućem zelenom tkivu odvijaju se velikom brzinom. S godinama tkiva proces biosinteze klorofila usporava. U prvim fazama biosinteze klorofila, kondenzacijom dviju molekula δ-aminolevulinske kiseline, nastaje porfo-bilinogen - derivat pirola, koji kao rezultat niza transformacija daje spoj koji sadrži jezgru porfirina - protoporfirin. Iz protoporfirina nastaje izravni preteča klorofila, protoklorofilid, koji sadrži atom magnezija. Zatim, nakon dodavanja polihidričnog alkoholnog fitola, nastaje klorofil.

Faze od porfobilinogena do protoporfirina i od protoporfirina do klorofila a provode se prema jednoj od dvije sheme:

Prva reakcija prevladava u lišću etioliranih (odnosno uzgajanih u mraku) biljaka, druga u zelenim. Krajnji stupnjevi biosinteze pigmentnog aparata ubrzavaju se uz sudjelovanje jednog polienzimskog kompleksa klorofil-sintetaze. S tim u vezi, prirodna ovisnost biosinteze klorofila o brzini sinteze proteina i njegovoj inhibiciji inhibitorima sinteze proteina. Sinteza pigmenata također se usporava smanjenjem temperature i potpuno prestaje na temperaturama ispod –2 °, dok se fotosinteza nastavlja na negativnim temperaturama, do –24 °. Proces je poremećen nedostatkom željeza i viškom mangana.

Klorofil b nastaje sekvencijalno kroz klorofil a oksidacijom. Reakcija transformacije odvija se u svjetlu; međufaza je stvaranje enzimsko-proteinskog kompleksa.

Postoje naznake ovisnosti brzine reakcije o radu lanca prijenosa elektrona i, shodno tome, o brzini stvaranja NADPH i NADH kao donora vodika. Faze sinteze na mjestu uključivanja magnezija, transformacije Mg-porfirina i esterifikacije fitola ostataka nropijske kiseline u IV pirolskom prstenu ostaju nejasne..

Sposobnost zelenih biljaka da tijekom fotosinteze tvore složene organske tvari iz ugljičnog dioksida i vode određuje se prisutnošću klorofila u njima. Sadržaj pigmenata klorofila a i klorofila b ne ovisi o zemljopisnim obilježjima područja. Na sadržaj klorofila a više utječu fiziološki i okolišni uvjeti nego na sadržaj klorofila b..

Opisane su promjene u klorofilima u biljnoj ontogeniji. Sadržaj im se povećava u fazi loštenja, u fazi cvatnje i zaostajanja plodova. Razina klorofila može se koristiti za određivanje spremnosti biljaka za cvatnju. Nakon završetka procesa rasta, akumulacija klorofila prestaje, a obnavljanje molekula pigmenta događa se unutar kloroplasta, a da nije povezano s stvaranjem novih kloroplasta..

Načelo fotosenzibilizujućeg učinka klorofila tijekom fotosinteze potkrijepio je K.A.Timiryazev i uključuje pobuđivanje pigmenta svjetlošću s prijelazom pigmenta u singletno ili triplet stanje i naknadne reverzibilne fotokemijske promjene. Klorofil u različitim fazama može poslužiti kao fotokemijski donor ili akceptor elektrona.

Budući da tetrapirolne strukture koje sadrže složeni vezani atom željeza igraju važnu ulogu u disanju tkiva sisavaca (vidi Hemoglobin), klorofil i njegovi metalni derivati ​​(tj. Spojevi u strukturu kojih se umjesto magnezija uvodi bakar, željezo, cink, kadmij ili srebro) koristi se u medicini kao antihipoksična sredstva. Derivati ​​metala klorofila nazivaju se feofitinati. Njihov antihipoksični učinak povezan je s tetrapirolnom strukturom i prisutnošću atoma metala. Pripravci klorofila topljivi u vodi imaju antibakterijsko i antivirusno djelovanje, posebno Ag-feofitinat. Hematopoetska, tonična svojstva svojstvena su natrijevom klorofilinu, koji se također koristi kao biostimulans.


Bibliografija: T. N. Godnev klorofil, Njegova struktura i formacija u biljci, Minsk, 1963, bibliogr.; Krasnovsky A.A. Razine regulacije svjetlosti fotosinteze, u knjizi: Teorijski temelji fotosintetske produktivnosti, ur. A.A.Nichiporovicha, str. 23, M., 1972.; Metzler D. E. Biokemija, Kemijske reakcije u živoj stanici, trans. s engleskog, t. 1-2, M., 1980.; Problemi biosinteze klorofila, ur. A. A. Shlyka, Minsk, 1971; Shlyk AA Metabolizam klorofila u zelenoj biljci, Minsk, 1965, bibliogr.; E igenberg K. Y., Sg o a s-m u n W. R. a. Chan S. I. Klorofil a u dvoslojnim membranama, Biochim. biophys. Acta, v. 679, str. 353, 1982; Metabolički putovi, ur. D. M. Greenberga, v. 2, N. Y. - L., 1967; Olson J. M. Organizacija klorofila u zelenim fotosintetskim bakterijama, Biochim. biophys. Acta, v. 594, str. 33, 1980.


P. A. Verbolovich, V. P. Verbolovich.