Hvorfor er gresset, så vel som bladene på trærne og buskene, grønt? Alt handler om klorofyll. Du kan ta et sterkt tau av kunnskap og gjøre et sterkt bekjentskap med ham.
Historie
La oss ta en kort utflukt inn i den relativt nære fortiden. Joseph Bieneme Cavantou og Pierre Joseph Pelletier er de å håndhilse på. Vitenskapsmenn har forsøkt å skille det grønne pigmentet fra bladene til forskjellige planter. Innsatsen ble kronet med suksess i 1817.
Pigmentet ble k alt klorofyll. Fra det greske chloros, green, og phyllon, leaf. Uavhengig av ovenstående kom Mikhail Tsvet og Richard Wilstetter på begynnelsen av 1900-tallet til at det viser seg at klorofyll inneholder flere komponenter.
Bryller opp ermene, Willstetter satte i gang. Rensing og krystallisering avslørte to komponenter. De ble ganske enkelt k alt alfa og beta (a og b). For sitt arbeid innen forskning på dette stoffet i 1915 ble han høytidelig tildelt Nobelprisen.
I 1940 foreslo Hans Fischer verden den endelige strukturen til klorofyll "a". Syntesekongen Robert Burns Woodward og flere forskere fra Amerika oppnådde unaturlig klorofyll i 1960. Og slik ble hemmelighetens slør åpnet - klorofyllets utseende.
Kjemikaliereiendommer
Klorofyllformel, bestemt fra eksperimentelle indikatorer, ser slik ut: C55H72O5N4Mg. Designet inkluderer organisk dikarboksylsyre (klorofyllin), samt metyl- og fytolalkoholer. Klorofyllin er en organometallisk forbindelse relatert til magnesiumporfyriner og inneholder nitrogen.
COOH
MgN4OH30C32
COOH
Klorofyll er oppført som en ester på grunn av det faktum at de resterende delene av metylalkohol er CH3OH og fytol C20H 39OH erstattet hydrogenet i karboksylgrupper.
Over er strukturformelen til klorofyll alfa. Ser du nøye på det, kan du se at beta-klorofyll har ett oksygenatom mer, men to mindre hydrogenatomer (CHO-gruppen i stedet for CH3). Derfor er molekylvekten til alfa-klorofyll lavere enn for beta.
Magnesium la seg i midten av partikkelen av stoffet av interesse for oss. Den kombineres med 4 nitrogenatomer i pyrrolformasjonene. Systemet med elementære og alternerende dobbeltbindinger kan observeres i pyrrolbindinger.
Kromofordannelse, som med hell passer inn i sammensetningen av klorofyll - dette er N. Det gjør det mulig å absorbere individuelle stråler fra solspekteret og dets farge, uavhengig av at solen brenner som en flamme, og om kvelden ser det ut som ulmende kull
La oss gå videre til størrelse. Porfyrinkjernen er 10 nm i diameter, fytolfragmentet viste seg å være 2 nm langt. I kjernen er klorofyll 0,25 nm, mellommikropartikler av pyrrolnitrogengrupper.
Jeg vil merke meg at magnesiumatomet, som er en del av klorofyll, bare er 0,24 nm i diameter og nesten fullstendig fyller det ledige rommet mellom atomene i pyrrolgruppene av nitrogen, noe som hjelper kjernen i molekyl for å bli sterkere.
Det kan konkluderes med at klorofyll (a og b) består av to komponenter under det enkle navnet alfa og beta.
Klorofyll a
Den relative massen til molekylet er 893,52. Mikrokrystaller av svart farge med en blå fargetone blir skapt i det adskilte staget. Ved en temperatur på 117-120 grader Celsius smelter de og forvandles til en væske.
I etanol løses de samme kloroformene, i aceton og benzener lett. Resultatene får en blågrønn farge og har et særpreg - rik rød fluorescens. Dårlig løselig i petroleumseter. De blomstrer ikke i det hele tatt i vann.
Alfaformel for klorofyll: C55H72O5N 4Mg. Stoffet i sin kjemiske struktur er klassifisert som et klor. I ringen er fytol festet til propionsyre, nemlig til resten.
Noen planteorganismer danner analogen i stedet for klorofyll a. Her ble etylgruppen (-CH2-CH3) i II-pyrrolringen erstattet med en vinyl-(-CH=CH) 2). Et slikt molekyl inneholder den første vinylgruppen i ring én, den andre i ring to.
Klorofyll b
Klorofyll-betaformel er som følger: C55H70O6N 4Mg. Molekylvekten til et stoffer 903. Ved karbonatomet C3 i pyrrolringen to er det litt alkohol uten hydrogen –H-C=O, som har en gul farge. Dette er forskjellen fra klorofyll a.
Vi våger å merke oss at flere typer klorofyll finnes i spesielle permanente deler av cellen, som er avgjørende for dens videre eksistens, plastider-kloroplaster.
Klorofyler c og d
Klorofyll c. Det klassiske porfyrinet er det som gjør dette pigmentet annerledes.
I rødalger, klorofyll d. Noen tviler på dens eksistens. Det antas at det bare er et degenerasjonsprodukt av klorofyll a. For øyeblikket kan vi trygt si at klorofyll med bokstaven d er hovedfargestoffet til noen fotosyntetiske prokaryoter.
Egenskaper til klorofyll
Etter langvarig forskning har det vist seg at det er ulikheter i egenskapene til klorofyll som finnes i planten og utvinnes fra den. Klorofyll i planter er knyttet til protein. Følgende observasjoner vitner om dette:
- Absorpsjonsspekteret til klorofyll i et blad er annerledes sammenlignet med det som er ekstrahert.
- Det er urealistisk å få temaet beskrivelse fra tørkede planter med ren alkohol. Ekstraksjon fortsetter trygt med godt fuktede blader, eller vann bør tilsettes alkohol. Det er hun som bryter ned proteinet knyttet til klorofyll.
- Materiale som trekkes ut fra planteblader blir raskt ødelagt underpåvirkning av oksygen, konsentrert syre, lysstråler.
Men klorofyll i planter er motstandsdyktig mot alt det ovennevnte.
Kloroplaster
Klorofyllplanter inneholder 1 % tørrstoff. Det kan finnes i spesielle celleorganeller - plastider, som viser sin ujevn fordeling i planten. Plastider av celler som er farget grønne og har klorofyll i seg, kalles kloroplaster.
Mengden H2O i kloroplaster varierer fra 58 til 75 %, tørrstoffinnholdet består av proteiner, lipider, klorofyll og karotenoider.
Klorofylfunksjoner
Forskere har oppdaget en utrolig likhet i arrangementet av klorofyll- og hemoglobinmolekyler, den viktigste respiratoriske komponenten i menneskelig blod. Forskjellen er at i tangovergangen i midten er magnesium plassert i pigmentet av planteopprinnelse, og jern ligger i hemoglobin.
Under fotosyntesen absorberer planetens vegetasjon karbondioksid og frigjør oksygen. Her er en annen stor funksjon av klorofyll. Aktivitetsmessig kan det sammenlignes med hemoglobin, men mengden påvirkning på menneskekroppen er noe større.
Klorofyll er et plantepigment som er lysfølsomt og belagt med grønt. Deretter kommer fotosyntese, der mikropartiklene konverterer energien til solen som absorberes av planteceller til kjemisk energi.
Man kan komme til følgende konklusjoner om at fotosyntese er en prosesskonvertering av solenergi. Hvis du stoler på moderne informasjon, har det blitt lagt merke til at syntesen av organiske stoffer fra karbondioksidgass og vann ved bruk av lysenergi dekomponeres i tre trinn.
Stage 1
Denne fasen utføres i prosessen med fotokjemisk dekomponering av vann, ved hjelp av klorofyll. Molekylært oksygen frigjøres.
Stage 2
Det er flere redoksreaksjoner her. De tar aktivt hjelp av cytokromer og andre elektronbærere. Reaksjonen skjer på grunn av lysenergi som overføres av elektroner fra vann til NADPH og danner ATP. Her lagres lysenergi.
Stage 3
NADPH og ATP som allerede er dannet, brukes til å omdanne karbondioksid til karbohydrater. Den absorberte lysenergien er involvert i reaksjonene på 1. og 2. trinn. Reaksjonene til den siste, tredje, skjer uten deltakelse av lys og kalles mørke.
Fotosyntese er den eneste biologiske prosessen som skjer med økende fri energi. Direkte eller indirekte gir tilgjengelig kjemisk virksomhet til tobente, vingede, vingeløse, firbeinte og andre organismer som lever på jorden.
Hemoglobin og klorofyll
Hemoglobin- og klorofyllmolekyler har en kompleks, men samtidig lik atomstruktur. Vanlig i deres struktur er en profin - en ring av små ringer. Forskjellen sees i prosessene knyttet til profin, og i atomene som ligger inne: jernatomet (Fe) i hemoglobin, i klorofyllmagnesium (Mg).
Klorofyll og hemoglobin er like i struktur, men danner ulike proteinstrukturer. Klorofyll dannes rundt magnesiumatomet, og hemoglobin dannes rundt jern. Hvis du tar et molekyl av flytende klorofyll og kobler fra fytolhalen (20 karbonkjede), endrer magnesiumatomet til jern, så blir den grønne fargen på pigmentet rød. Resultatet er et ferdig hemoglobinmolekyl.
Klorofyll absorberes enkelt og raskt, takket være nettopp en slik likhet. Vel støtter en organisme ved oksygen sult. Den metter blodet med de nødvendige sporelementene, herfra transporterer den de viktigste stoffene for livet bedre til cellene. Det er en rettidig utslipp av avfallsmaterialer, giftstoffer, avfallsprodukter som følge av naturlig metabolisme. Har en effekt på sovende leukocytter, og vekker dem.
Den beskrevne helten, uten frykt eller bebreidelse, beskytter, styrker cellemembraner og hjelper bindevev til å komme seg. Fordelene med klorofyll inkluderer rask helbredelse av sår, ulike sår og erosjoner. Forbedrer immunfunksjonen, fremhevet evnen til å stoppe patologiske lidelser i DNA-molekyler.
En positiv trend innen behandling av infeksjoner og forkjølelse. Dette er ikke hele listen over gode gjerninger av stoffet som vurderes.
