Varför är gräset, liksom löven på träden och buskarna, grönt? Allt handlar om klorofyll. Du kan ta ett starkt rep av kunskap och göra en stark bekantskap med honom.
Historia
Låt oss ta en kort utflykt till det relativt korta förflutna. Joseph Bieneme Cavantou och Pierre Joseph Pelletier är de att skaka hand med. Vetenskapsmän har försökt separera det gröna pigmentet från bladen på olika växter. Ansträngningarna kröntes med framgång 1817.
Pigmentet fick namnet klorofyll. Från det grekiska chloros, grönt och phyllon, blad. Oavsett ovanstående kom Mikhail Tsvet och Richard Wilstetter i början av 1900-talet fram till att det visar sig att klorofyll innehåller flera komponenter.
Kavlar upp ärmarna och Willstetter satte igång. Rening och kristallisation avslöjade två komponenter. De kallades helt enkelt alfa och beta (a och b). För sitt arbete inom området forskning om detta ämne 1915 tilldelades han högtidligt Nobelpriset.
1940 föreslog Hans Fischer världen den slutliga strukturen för klorofyll "a". Synteskungen Robert Burns Woodward och flera vetenskapsmän från Amerika erhöll onaturligt klorofyll 1960. Och så öppnades hemlighetens slöja - klorofyllets utseende.
Kemiskegenskaper
Klorofyllformeln, fastställd från experimentella indikatorer, ser ut så här: C55H72O5N4Mg. Designen inkluderar organisk dikarboxylsyra (klorofyllin), samt metyl- och fytolalkoholer. Klorofyllin är en metallorganisk förening relaterad till magnesiumporfyriner och innehåller kväve.
COOH
MgN4OH30C32
COOH
Klorofyll är listad som en ester på grund av att de återstående delarna av metylalkohol är CH3OH och fytol C20H 39OH ersatte vätet i karboxylgrupper.
Ovan är strukturformeln för klorofyll alfa. Om du tittar noga på det kan du se att beta-klorofyll har en mer syreatom, men två färre väteatomer (CHO-gruppen istället för CH3). Därför är molekylvikten för alfa-klorofyll lägre än den för beta.
Magnesium lade sig i mitten av partikeln av ämnet av intresse för oss. Den kombineras med 4 kväveatomer i pyrrolformationerna. Systemet med elementära och alternerande dubbelbindningar kan observeras i pyrrolbindningar.
Kromoforbildning, som framgångsrikt passar in i klorofyllsammansättningen - detta är N. Det gör det möjligt att absorbera individuella strålar från solspektrumet och dess färg, oavsett det faktum att solen under dagen brinner som en låga, och på kvällen ser det ut som pyrande kol
Låt oss gå vidare till storlek. Porfyrinkärnan är 10 nm i diameter, fytolfragmentet visade sig vara 2 nm långt. I kärnan är klorofyll 0,25 nm, mellanmikropartiklar av pyrrolkvävegrupper.
Jag skulle vilja notera att magnesiumatomen, som är en del av klorofyll, bara är 0,24 nm i diameter och nästan helt fyller det fria utrymmet mellan atomerna i pyrrolgrupperna av kväve, vilket hjälper kärnan i kvävet. molekyl för att bli starkare.
Man kan dra slutsatsen att klorofyll (a och b) består av två komponenter under det enkla namnet alfa och beta.
Klorofyll a
Molekylens relativa massa är 893,52. Mikrokristaller av svart färg med en blå nyans skapas i det separerade staget. Vid en temperatur på 117-120 grader Celsius smälter de och omvandlas till en vätska.
I etanol löses samma kloroformer, i aceton och bensener lätt. Resultaten antar en blågrön färg och har en utmärkande egenskap - rik röd fluorescens. Låglöslig i petroleumeter. De blommar inte alls i vatten.
Alfaformel för klorofyll: C55H72O5N 4Mg. Ämnet i sin kemiska struktur klassas som en klor. I ringen är fytol fäst till propionsyra, nämligen till dess rest.
Vissa växtorganismer, istället för klorofyll a, bildar dess analog. Här ersattes etylgruppen (-CH2-CH3) i II pyrrolringen med en vinyl (-CH=CH) 2). En sådan molekyl innehåller den första vinylgruppen i ring ett, den andra i ring två.
Klorofyll b
Klorofyll-betaformeln är följande: C55H70O6N 4Mg. Molekylvikten för ett ämneär 903. Vid kolatomen C3 i pyrrolringen två, finns det lite alkohol utan väte –H-C=O, som har en gul färg. Detta är skillnaden från klorofyll a.
Vi vågar notera att flera typer av klorofyll finns i speciella permanenta delar av cellen, avgörande för dess fortsatta existens, plastider-kloroplaster.
Klorofyler c och d
Klorofyll c. Det klassiska porfyrinet är det som gör detta pigment annorlunda.
I röda alger, klorofyll d. Vissa tvivlar på dess existens. Man tror att det bara är en degenerationsprodukt av klorofyll a. För tillfället kan vi med säkerhet säga att klorofyll med bokstaven d är huvudfärgämnet för vissa fotosyntetiska prokaryoter.
Egenskaper hos klorofyll
Efter lång forskning har bevis dykt upp på att det finns en olikhet i egenskaperna hos klorofyll som finns i växten och som utvinns från den. Klorofyll i växter är kopplat till protein. Följande observationer vittnar om detta:
- Absorptionsspektrumet för klorofyll i ett blad är annorlunda jämfört med det som extraheras.
- Det är orealistiskt att få beskrivningsämnet från torkade växter med ren alkohol. Extraktion fortsätter säkert med väl fuktade löv, eller vatten bör tillsättas till alkohol. Det är hon som bryter ner proteinet som är förknippat med klorofyll.
- Material som dras ut från växtblad förstörs snabbt underpåverkan av syre, koncentrerad syra, ljusstrålar.
Men klorofyll i växter är resistent mot allt ovan.
Klorplaster
Klorofyllväxter innehåller 1 % torrsubstans. Det kan hittas i speciella cellorganeller - plastider, som visar sin ojämna fördelning i växten. Plastider av celler som är färgade gröna och har klorofyll i sig kallas kloroplaster.
Mängden H2O i kloroplaster varierar från 58 till 75 %, torrsubstansh alten består av proteiner, lipider, klorofyll och karotenoider.
Klorofylfunktioner
Forskare har upptäckt en häpnadsväckande likhet i arrangemanget av klorofyll- och hemoglobinmolekyler, den huvudsakliga respiratoriska komponenten i mänskligt blod. Skillnaden är att i tångövergången i mitten finns magnesium i pigmentet av vegetabiliskt ursprung och järn finns i hemoglobin.
Under fotosyntesen absorberar planetens vegetation koldioxid och frigör syre. Här är en annan stor funktion av klorofyll. När det gäller aktivitet kan det jämföras med hemoglobin, men mängden påverkan på människokroppen är något större.
Klorofyll är ett växtpigment som är ljuskänsligt och belagt med grönt. Därefter kommer fotosyntesen, där dess mikropartiklar omvandlar solens energi som absorberas av växtceller till kemisk energi.
Man kan komma till följande slutsatser att fotosyntes är en processomvandling av solenergi. Om man litar på modern information har man märkt att syntesen av organiska ämnen från koldioxidgas och vatten med hjälp av ljusenergi sönderdelas i tre steg.
Stage 1
Denna fas åstadkoms i processen med fotokemisk nedbrytning av vatten, med hjälp av klorofyll. Molekylärt syre frigörs.
Scen 2
Det finns flera redoxreaktioner här. De tar aktiv hjälp av cytokromer och andra elektronbärare. Reaktionen uppstår på grund av ljusenergi som överförs av elektroner från vatten till NADPH och bildar ATP. Ljusenergi lagras här.
Stage 3
NADPH och ATP som redan bildats används för att omvandla koldioxid till kolhydrater. Den absorberade ljusenergin är involverad i reaktionerna i det första och andra steget. Reaktionerna av den sista, tredje, sker utan medverkan av ljus och kallas mörka.
Fotosyntes är den enda biologiska processen som sker med ökande fri energi. Direkt eller indirekt tillhandahåller tillgänglig kemisk verksamhet till tvåbenta, bevingade, vinglösa, fyrbenta och andra organismer som lever på jorden.
Hemoglobin och klorofyll
Hemoglobin- och klorofyllmolekyler har en komplex, men samtidigt liknande atomstruktur. Vanligt i deras struktur är en profin - en ring av små ringar. Skillnaden ses i processerna kopplade till profin, och i atomerna som finns inuti: järnatomen (Fe) i hemoglobin, i klorofyllmagnesium (Mg).
Klorofyll och hemoglobin har liknande struktur, men bildar olika proteinstrukturer. Klorofyll bildas runt magnesiumatomen, och hemoglobin bildas runt järn. Om du tar en molekyl flytande klorofyll och kopplar bort fytolsvansen (20 kolkedja), ändrar magnesiumatomen till järn, då blir pigmentets gröna färg röd. Resultatet är en färdig hemoglobinmolekyl.
Klorofyll absorberas lätt och snabbt, tack vare just en sådan likhet. Väl stödjer en organism vid syresvält. Det mättar blodet med nödvändiga spårämnen, härifrån transporterar det bättre de viktigaste ämnena för livet till cellerna. Det finns en snabb utsläpp av avfallsmaterial, gifter, avfallsprodukter som härrör från naturlig metabolism. Har en effekt på vilande leukocyter och väcker dem.
Den beskrivna hjälten, utan rädsla eller förebråelse, skyddar, stärker cellmembranen och hjälper bindväv att återhämta sig. Fördelarna med klorofyll inkluderar snabb läkning av sår, olika sår och erosioner. Förbättrar immunförsvaret, framhävde förmågan att stoppa patologiska störningar i DNA-molekyler.
En positiv trend inom behandling av infektioner och förkylningar. Detta är inte hela listan över goda gärningar av ämnet som beaktas.
