Chlorofylformule en zijn rol in het proces van fotosynthese

2024 Auteur: Angel Austin | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 05:37

Waarom is het gras, evenals de bladeren aan de bomen en struiken, groen? Het draait allemaal om chlorofyl. Je kunt een sterk koord van kennis nemen en een sterke kennis met hem maken.

Geschiedenis

Laten we een korte excursie maken naar het relatief recente verleden. Joseph Bieneme Cavantou en Pierre Joseph Pelletier zijn degenen om mee de hand te schudden. Wetenschappers hebben geprobeerd het groene pigment van de bladeren van verschillende planten te scheiden. Inspanningen werden in 1817 met succes bekroond.

Het pigment werd chlorofyl genoemd. Van het Griekse chloros, groen en phyllon, blad. Los van het bovenstaande kwamen Mikhail Tsvet en Richard Wilstetter aan het begin van de 20e eeuw tot de conclusie dat chlorofyl meerdere componenten blijkt te bevatten.

Willstetter stroopte zijn mouwen op en ging aan het werk. Zuivering en kristallisatie onthulden twee componenten. Ze werden gewoon alfa en bèta genoemd (a en b). Voor zijn werk op het gebied van onderzoek naar deze stof in 1915 werd hem plechtig de Nobelprijs toegekend.

In 1940 stelde Hans Fischer de wereld de definitieve structuur van chlorofyl "a" voor. Synthesekoning Robert Burns Woodward en verschillende wetenschappers uit Amerika verkregen in 1960 onnatuurlijk chlorofyl. En zo werd de sluier van geheimhouding geopend - het verschijnen van chlorofyl.

Chemischeeigenschappen

Chlorofylformule, bepaald op basis van experimentele indicatoren, ziet er als volgt uit: C₅₅H₇₂O_5N4_{Mg. Het ontwerp omvat organisch dicarbonzuur (chlorofylline), evenals methyl- en fytolalcoholen. Chlorofylline is een organometaalverbinding verwant aan magnesiumporfyrines en bevat stikstof.}

COOH

MgN₄OH₃₀C₃₂

COOH

Chlorofyl wordt vermeld als een ester vanwege het feit dat de resterende delen van methylalcohol CH₃OH en fytol C₂₀H zijn ₃₉OH verving de waterstof van carboxylgroepen.

Hierboven staat de structuurformule van chlorofyl alfa. Als je er goed naar kijkt, kun je zien dat bèta-chlorofyl één zuurstofatoom meer heeft, maar twee minder waterstofatomen (de CHO-groep in plaats van CH₃). Daarom is het molecuulgewicht van alfa-chlorofyl lager dan dat van bèta.

Magnesium vestigde zich in het midden van het deeltje van de stof die voor ons van belang is. Het combineert met 4 stikstofatomen van de pyrroolformaties. Het systeem van elementaire en alternerende dubbele bindingen kan worden waargenomen in pyrroolbindingen.

Chromofoorvorming, die met succes past in de samenstelling van chlorofyl - dit is N. Het maakt het mogelijk om individuele stralen van het zonnespectrum en zijn kleur te absorberen, ongeacht het feit dat de zon overdag brandt als een vlam, en 's avonds ziet het eruit als smeulende kolen.

Laten we verder gaan met de maat. De porfyrinekern heeft een diameter van 10 nm, het fytolfragment bleek 2 nm lang te zijn. In de kern is chlorofyl 0,25 nm, tussenmicrodeeltjes van pyrroolstikstofgroepen.

Ik zou willen opmerken dat het magnesiumatoom, dat deel uitmaakt van chlorofyl, slechts 0,24 nm in diameter is en de vrije ruimte tussen de atomen van de pyrroolgroepen van stikstof bijna volledig vult, wat de kern van de molecuul om sterker te zijn.

Er kan worden geconcludeerd dat chlorofyl (a en b) uit twee componenten bestaat onder de eenvoudige naam alfa en bèta.

Chlorofyl a

De relatieve massa van het molecuul is 893, 52. Microkristallen van zwarte kleur met een blauwe tint worden gecreëerd in het gescheiden verblijf. Bij een temperatuur van 117-120 graden Celsius smelten ze en veranderen ze in een vloeistof.

In ethanol lossen dezelfde chloroformen, in aceton en benzenen gemakkelijk op. De resultaten krijgen een blauwgroene kleur en hebben een onderscheidend kenmerk: rijke rode fluorescentie. Slecht oplosbaar in petroleumether. Ze bloeien helemaal niet in water.

Chlorofyl-alfa-formule: C₅₅H₇₂O₅N ₄Mg. De stof in zijn chemische structuur is geclassificeerd als een chloor. In de ring zit fytol vast aan propionzuur, namelijk aan zijn residu.

Sommige plantenorganismen vormen in plaats van chlorofyl a zijn analoog. Hier werd de ethylgroep (-CH₂-CH₃) in de II-pyrroolring vervangen door een vinylgroep (-CH=CH _{2). Zo'n molecuul bevat de eerste vinylgroep in ring één, de tweede in ring twee.}

Chlorofyl b

De formule van

Chlorofyl-bèta is als volgt: C₅₅H₇₀O₆N ₄Mg. Molecuulgewicht van een stofis 903. Bij het koolstofatoom C₃ in de pyrroolring twee zit een beetje alcohol zonder waterstof –H-C=O, dat een gele kleur heeft. Dit is het verschil met chlorofyl a.

We durven op te merken dat verschillende soorten chlorofylen zich in speciale permanente delen van de cel bevinden, van vitaal belang voor het verdere bestaan, plastiden-chloroplasten.

Chlorofylen c en d

Chlorofyl c. Het klassieke porfyrine maakt dit pigment anders.

In rode algen, chlorofyl d. Sommigen twijfelen aan het bestaan ervan. Er wordt aangenomen dat het slechts een degeneratieproduct is van chlorofyl a. Op dit moment kunnen we vol vertrouwen zeggen dat chlorofyl met de letter d de belangrijkste kleurstof is van sommige fotosynthetische prokaryoten.

Eigenschappen van chlorofyl

Na langdurig onderzoek is er bewijs naar voren gekomen dat er een verschil is in de kenmerken van chlorofyl dat aanwezig is in de plant en eruit wordt gehaald. Chlorofyl in planten is verbonden met eiwitten. De volgende observaties getuigen hiervan:

1. Het absorptiespectrum van chlorofyl in een blad is anders dan dat geëxtraheerd.
2. Het is onrealistisch om het onderwerp van beschrijving te krijgen van gedroogde planten met pure alcohol. Extractie verloopt veilig met goed bevochtigde bladeren, of er moet water aan alcohol worden toegevoegd. Zij is het die het eiwit afbreekt dat geassocieerd wordt met chlorofyl.
3. Materiaal dat uit plantenbladeren wordt gehaald, wordt snel vernietigd onderinvloed van zuurstof, geconcentreerd zuur, lichtstralen.

Maar chlorofyl in planten is resistent tegen al het bovenstaande.

Chloroplasten

Chlorofylplanten bevatten 1% droge stof. Het kan worden gevonden in speciale celorganellen - plastiden, die de ongelijke verdeling in de plant laten zien. Plastiden van cellen die groen gekleurd zijn en chlorofyl bevatten, worden chloroplasten genoemd.

De hoeveelheid H₂O in chloroplasten varieert van 58 tot 75%, het drogestofgeh alte bestaat uit eiwitten, lipiden, chlorofyl en carotenoïden.

Chlorofylfuncties

Wetenschappers hebben een verbazingwekkende overeenkomst ontdekt in de rangschikking van chlorofyl- en hemoglobinemoleculen, de belangrijkste ademhalingscomponent van menselijk bloed. Het verschil is dat magnesium zich in de tangovergang in het midden bevindt in het pigment van plantaardige oorsprong en ijzer in hemoglobine.

Tijdens fotosynthese absorbeert de vegetatie van de planeet koolstofdioxide en geeft zuurstof af. Hier is nog een geweldige functie van chlorofyl. Qua activiteit is het te vergelijken met hemoglobine, maar de impact op het menselijk lichaam is iets groter.

Chlorofyl is een plantenpigment dat gevoelig is voor licht en groen bedekt is. Vervolgens komt fotosynthese, waarbij de microdeeltjes de energie van de zon die door plantencellen wordt geabsorbeerd, omzetten in chemische energie.

Men kan tot de volgende conclusies komen dat fotosynthese een proces isomzetting van zonne-energie. Als je moderne informatie vertrouwt, is het opgevallen dat de synthese van organische stoffen uit kooldioxidegas en water met behulp van lichtenergie in drie fasen wordt ontleed.

Podium 1

Deze fase wordt bereikt in het proces van fotochemische ontleding van water, met behulp van chlorofyl. Er komt moleculaire zuurstof vrij.

Podium 2

Er zijn hier verschillende redoxreacties. Ze nemen de actieve hulp van cytochromen en andere elektronendragers. De reactie vindt plaats als gevolg van lichtenergie die wordt overgedragen door elektronen van water naar NADPH en ATP vormt. Hier wordt lichtenergie opgeslagen.

Podium 3

Reeds gevormde

NADPH en ATP worden gebruikt om koolstofdioxide om te zetten in koolhydraten. De geabsorbeerde lichtenergie is betrokken bij de reacties van de 1e en 2e fase. De reacties van de laatste, derde, vinden plaats zonder de deelname van licht en worden donker genoemd.

Fotosynthese is het enige biologische proces dat plaatsvindt met toenemende vrije energie. Biedt direct of indirect beschikbare chemische bedrijven aan tweevoeters, gevleugelde, vleugelloze, viervoeters en andere organismen die op aarde leven.

Hemoglobine en chlorofyl

Hemoglobine- en chlorofylmoleculen hebben een complexe, maar tegelijkertijd vergelijkbare atomaire structuur. Gebruikelijk in hun structuur is een profin - een ring van kleine ringen. Het verschil is te zien in de processen die aan de profin zijn bevestigd en in de atomen die zich binnenin bevinden: het ijzeratoom (Fe) in hemoglobine, in chlorofylmagnesium (Mg).

Chlorofyl en hemoglobine hebben dezelfde structuur, maar vormen verschillende eiwitstructuren. Chlorofyl wordt gevormd rond het magnesiumatoom en hemoglobine wordt gevormd rond ijzer. Als je een molecuul vloeibaar chlorofyl neemt en de fytolstaart (20 koolstofketen) loskoppelt, verander je het magnesiumatoom in ijzer, dan wordt de groene kleur van het pigment rood. Het resultaat is een afgewerkt hemoglobinemolecuul.

Chlorofyl wordt gemakkelijk en snel opgenomen, dankzij precies zo'n gelijkenis. Goed ondersteunt een organisme bij zuurstofgebrek. Het verzadigt het bloed met de nodige sporenelementen, van hieruit transporteert het de belangrijkste stoffen voor het leven beter naar de cellen. Er is een tijdige afgifte van afvalstoffen, toxines, afvalproducten als gevolg van natuurlijke stofwisseling. Heeft een effect op slapende leukocyten, waardoor ze wakker worden.

De beschreven held, zonder angst of verwijt, beschermt, versterkt de celmembranen en helpt het bindweefsel te herstellen. De verdiensten van chlorofyl omvatten de snelle genezing van zweren, verschillende wonden en erosies. Verbetert de immuunfunctie, benadrukt het vermogen om pathologische aandoeningen van DNA-moleculen te stoppen.

Een positieve trend in de behandeling van besmettelijke ziekten en verkoudheid. Dit is niet de hele lijst van goede daden van de betreffende stof.