Chlorofilo apibrėžimas ir vaidmuo fotosintezėje
Suprasti chlorofilo svarbą fotosintezei
Tai yra chlorofilo B molekulė. Chlorofilas naudojamas fotosintezei. Molekulėje yra magnio atomas chloro pigmento centre. LAGUNA DESIGN / Getty Images
Chlorofilas yra žaliųjų pigmentų molekulių, randamų augaluose, dumbliuose ir melsvadumblių, grupės pavadinimas. Du dažniausiai pasitaikantys chlorofilo tipai yra chlorofilas a, kuris yra mėlynai juodas esteris su chemine formule C55H72MgN4O5ir chlorofilas b, kuris yra tamsiai žalias esteris, kurio formulė C55H70MgN4O6. Kitos chlorofilo formos yra chlorofilas c1, c2, d ir f. Chlorofilo formos turi skirtingas šonines grandines ir cheminius ryšius, tačiau visoms būdingas chloro pigmento žiedas, kurio centre yra magnio jonas.
Pagrindiniai maisto produktai: chlorofilas
- Chlorofilas yra žalios spalvos pigmento molekulė, kuri surenka saulės energiją fotosintezei. Iš tikrųjų tai yra giminingų molekulių šeima, o ne viena.
- Chlorofilas randamas augaluose, dumbliuose, cianobakterijose, protistuose ir keliuose gyvūnuose.
- Nors chlorofilas yra labiausiai paplitęs fotosintezės pigmentas, yra keletas kitų, įskaitant antocianinus.
Žodis „chlorofilas“ kilęs iš graikų kalbos žodžių chloro , o tai reiškia „žalia“ ir filonas , o tai reiškia „lapas“. Josephas Bienaimé Caventou ir Pierre'as Josephas Pelletier pirmą kartą išskyrė ir pavadino molekulę 1817 m.
Chlorofilas yra esminė pigmento molekulė fotosintezei , cheminio proceso įmonės naudoja šviesos energiją sugerti ir naudoti. Jis taip pat naudojamas kaip maisto dažiklis (E140) ir kaip dezodorantas. Kaip maisto dažiklis, chlorofilas naudojamas žaliai spalvai suteikti makaronams, spiritiniam absentui ir kitiems maisto produktams bei gėrimams. Kaip vaškinis organinis junginys, chlorofilas netirpsta vandenyje. Kai naudojamas maiste, jis sumaišomas su nedideliu kiekiu aliejaus.
Taip pat žinomas kaip: Alternatyvi chlorofilo rašyba yra chlorofilas.
Chlorofilo vaidmuo fotosintezėje
The bendra subalansuota fotosintezės lygtis yra:
6 COdu+ 6 HduO → C6H12O6+ 6 Odu
kur anglies dvideginis ir vandens reaguoti į gamybą gliukozė ir deguonies . Tačiau bendra reakcija nenurodo cheminių reakcijų ar dalyvaujančių molekulių sudėtingumo.
Augalai ir kiti fotosintetiniai organizmai naudoja chlorofilą, kad sugertų šviesą (dažniausiai saulės energiją) ir paverstų ją chemine energija. Chlorofilas stipriai sugeria mėlyną šviesą ir šiek tiek raudonos šviesos. Jis prastai sugeria žalią spalvą (ją atspindi), todėl lapai ir dumbliai turtingi chlorofilu atrodo žalia .
Augaluose chlorofilas supa fotosistemas tilakoidinėje membranoje organelės, vadinamos chloroplastais , kurios susitelkusios augalų lapuose. Chlorofilas sugeria šviesą ir naudoja rezonansinės energijos perdavimą, kad suaktyvintų I ir II fotosistemų reakcijos centrus. Taip atsitinka, kai energija iš fotonas (šviesa) pašalina elektroną iš chlorofilo II fotosistemos reakcijos centre P680. Didelės energijos elektronas patenka į elektronų transportavimo grandinę. I fotosistemos P700 veikia su II fotosistema, nors elektronų šaltinis šioje chlorofilo molekulėje gali skirtis.
Elektronai, patenkantys į elektronų transportavimo grandinę, naudojami vandenilio jonams pumpuoti (H+) per chloroplasto tilakoidinę membraną. Chemosmosinis potencialas naudojamas energijos molekulei ATP gaminti ir NADP sumažinti+į NADPH. NADPH, savo ruožtu, naudojamas anglies dioksido (COdu) į cukrų, pvz., gliukozę.
Kiti pigmentai ir fotosintezė
Chlorofilas yra plačiausiai atpažįstama molekulė, naudojama šviesai rinkti fotosintezei, tačiau tai nėra vienintelis pigmentas, kuris atlieka šią funkciją. Chlorofilas priklauso didesnei molekulių klasei, vadinamai antocianinais. Kai kurie antocianinai veikia kartu su chlorofilu, o kiti sugeria šviesą savarankiškai arba skirtingu organizmo gyvavimo ciklo tašku. Šios molekulės gali apsaugoti augalus, pakeisdamos jų spalvą, kad jie būtų mažiau patrauklūs kaip maistas ir būtų mažiau matomi kenkėjams. Kiti antocianinai sugeria šviesą žaliojoje spektro dalyje, išplėsdami šviesos diapazoną, kurį gali naudoti augalas.
Chlorofilo biosintezė
Chlorofilą augalai gamina iš glicino ir sukcinil-CoA molekulių. Yra tarpinė molekulė, vadinama protochlorofilidu, kuri paverčiama chlorofilu. Gaubtasėkliuose ši cheminė reakcija priklauso nuo šviesos. Šie augalai yra blyškūs, jei jie auginami tamsoje, nes jie negali užbaigti reakcijos į chlorofilą. Dumbliams ir nekraujagysliniams augalams chlorofilui sintetinti nereikia šviesos.
Protochlorofilidas augaluose formuoja toksiškus laisvuosius radikalus, todėl chlorofilo biosintezė yra griežtai reguliuojama. Jei trūksta geležies, magnio ar geležies, augalai gali nesugebėti susintetinti pakankamai chlorofilo ir atrodo blyškūs arba chlorotinis . Chlorozę taip pat gali sukelti netinkamas pH (rūgštingumas ar šarmingumas) arba patogenai arba vabzdžių ataka.