Fórmula de la clorofil·la i el seu paper en el procés de la fotosíntesi

Taula de continguts:

Fórmula de la clorofil·la i el seu paper en el procés de la fotosíntesi
Fórmula de la clorofil·la i el seu paper en el procés de la fotosíntesi
Anonim

Per què l'herba, així com les fulles dels arbres i arbustos, és verda? Tot es tracta de la clorofil·la. Pots agafar una sòlida corda de coneixement i fer-ne una bona relació.

Història

Fem una breu excursió al passat relativament recent. Joseph Bieneme Cavantou i Pierre Joseph Pelletier són els que s'han de donar la mà. Els homes de ciència han intentat separar el pigment verd de les fulles de diverses plantes. Els esforços van ser coronats amb èxit el 1817.

El pigment es va anomenar clorofil·la. Del grec chloros, verd, i phyllon, fulla. Independentment de l'anterior, a principis del segle XX, Mikhail Tsvet i Richard Wilstetter van arribar a la conclusió que resulta que la clorofil·la conté diversos components.

En Willstetter es va arremangar i va començar a treballar. La purificació i la cristal·lització van revelar dos components. S'anomenaven simplement alfa i beta (a i b). Pel seu treball en el camp de la investigació d'aquesta substància l'any 1915, se li va concedir solemnement el Premi Nobel.

El 1940, Hans Fischer va proposar al món l'estructura final de la clorofil·la "a". El rei de la síntesi Robert Burns Woodward i diversos científics d'Amèrica van obtenir clorofil·la no natural el 1960. I així es va obrir el vel del secret: l'aparició de la clorofil·la.

fórmula de la clorofil·la
fórmula de la clorofil·la

Químicapropietats

La fórmula

Clorofil·la, determinada a partir d'indicadors experimentals, té aquest aspecte: C55H72O5N4Mg. El disseny inclou àcid dicarboxílic orgànic (clorofil·lina), així com alcohols metílics i fitols. La clorofil·lina és un compost organometàl·lic relacionat amb les porfirines de magnesi i conté nitrogen.

COOH

MgN4OH30C32

COOH

La clorofil·la apareix com a èster a causa del fet que les parts restants d'alcohol metílic són CH3OH i el fitol C20H 39OH va substituir l'hidrogen dels grups carboxil.

A d alt hi ha la fórmula estructural de la clorofil·la alfa. Mirant-ho amb atenció, podeu veure que la beta-clorofil·la té un àtom d'oxigen més, però dos àtoms d'hidrogen menys (el grup CHO en lloc de CH3). Per tant, el pes molecular de l'alfa-clorofil·la és inferior al de la beta.

El magnesi es va assentar al mig de la partícula de la substància que ens interessa. Es combina amb 4 àtoms de nitrogen de les formacions de pirrol. El sistema de dobles enllaços elementals i alternatius es pot observar en els enllaços de pirrol.

Formació de cromòfors, que s'ajusta amb èxit a la composició de la clorofil·la: això és N. Permet absorbir els raigs individuals de l'espectre solar i el seu color, independentment del fet que durant el dia el sol cremi com un flama, i al vespre sembla brases ardents.

composició de la clorofil·la
composició de la clorofil·la

Passem a la mida. El nucli de porfirina té 10 nm de diàmetre, el fragment de fitol va resultar ser de 2 nm de llarg. Al nucli, la clorofil·la és de 0,25 nm, entremicropartícules de grups nitrogenats pirrol.

M'agradaria assenyalar que l'àtom de magnesi, que forma part de la clorofil·la, només té 0,24 nm de diàmetre i omple gairebé completament l'espai lliure entre els àtoms dels grups pirrol de nitrogen, que ajuda al nucli del nitrogen. molècula per ser més forta.

Es pot concloure que la clorofil·la (a i b) consta de dos components sota el nom simple alfa i beta.

Clorofil·la a

La massa relativa de la molècula és 893,52. En l'estada separada es creen microcristalls de color negre amb un to blau. A una temperatura de 117-120 graus centígrads, es fonen i es transformen en líquid.

En l'etanol, els mateixos cloroforms, en acetona i benzès es dissolen fàcilment. Els resultats prenen un color verd blau i tenen una característica distintiva: una rica fluorescència vermella. Poc soluble en èter de petroli. No floreixen gens a l'aigua.

Fórmula de la clorofil·la alfa: C55H72O5N 4Mg. La substància en la seva estructura química es classifica com a clor. A l'anell, el fitol s'uneix a l'àcid propiònic, és a dir, al seu residu.

Alguns organismes vegetals, en lloc de la clorofil·la a, formen el seu anàleg. Aquí, el grup etil (-CH2-CH3) a l'anell de pirrol II es va substituir per un de vinil (-CH=CH 2). Aquesta molècula conté el primer grup vinil a l'anell u, el segon a l'anell dos.

Clorofil·la b

La fórmula

Clorofil·la-beta és la següent: C55H70O6N 4Mg. Pes molecular d'una substànciaés 903. A l'àtom de carboni C3 de l'anell de pirrol dos, hi ha una mica d'alcohol sense hidrogen –H-C=O, que té un color groc. Aquesta és la diferència amb la clorofil·la a.

Ens atrevim a assenyalar que diversos tipus de clorofil·les resideixen en parts especials permanents de la cèl·lula, vitals per a la seva existència, els plastids-cloroplasts.

la fotosíntesi és
la fotosíntesi és

Clorofil·les c i d

Clorofil·la c. La porfirina clàssica és el que fa que aquest pigment sigui diferent.

A les algues vermelles, clorofil·la d. Alguns dubten de la seva existència. Es creu que només és un producte de la degeneració de la clorofil·la a. De moment, podem afirmar amb seguretat que la clorofil·la amb la lletra d és el colorant principal d'alguns procariotes fotosintètics.

Propietats de la clorofil·la

Després d'una llarga investigació, ha sorgit evidència que hi ha una diferència en les característiques de la clorofil·la present a la planta i extreta d'ella. La clorofil·la de les plantes està relacionada amb les proteïnes. Les observacions següents ho testimonien:

  1. L'espectre d'absorció de la clorofil·la en una fulla és diferent en comparació amb l'extreta.
  2. No és realista obtenir el tema de la descripció de plantes seques amb alcohol pur. L'extracció es realitza de manera segura amb les fulles ben humides, o s'ha d'afegir aigua a l'alcohol. És ella qui descompone la proteïna associada a la clorofil·la.
  3. El material extret de les fulles de les plantes es destrueix ràpidamentinfluència de l'oxigen, àcid concentrat, raigs de llum.

Però la clorofil·la de les plantes és resistent a tot l'anterior.

clorofil·la a les plantes
clorofil·la a les plantes

Cloroplasts

Les plantes de clorofil·la contenen un 1% de matèria seca. Es pot trobar en orgànuls cel·lulars especials: plastids, que mostra la seva distribució desigual a la planta. Els plastids de les cèl·lules que són de color verd i tenen clorofil·la s'anomenen cloroplasts.

La quantitat de H2O en els cloroplasts oscil·la entre el 58 i el 75%, el contingut de matèria seca està format per proteïnes, lípids, clorofil·la i carotenoides.

Funcions de la clorofil·la

Els científics han descobert una semblança sorprenent en la disposició de les molècules de clorofil·la i hemoglobina, el principal component respiratori de la sang humana. La diferència és que a la unió de pinça al mig, el magnesi es troba al pigment d'origen vegetal i el ferro es troba a l'hemoglobina.

Durant la fotosíntesi, la vegetació del planeta absorbeix diòxid de carboni i allibera oxigen. Aquí hi ha una altra gran funció de la clorofil·la. Pel que fa a l'activitat, es pot comparar amb l'hemoglobina, però la quantitat d'impacte sobre el cos humà és una mica més gran.

funció de la clorofil·la
funció de la clorofil·la

La clorofil·la és un pigment vegetal sensible a la llum i recobert de verd. A continuació ve la fotosíntesi, en què les seves micropartícules converteixen l'energia del sol absorbida per les cèl·lules vegetals en energia química.

Un pot arribar a les següents conclusions que la fotosíntesi és un procésconversió de l'energia solar. Si confieu en la informació moderna, s'ha observat que la síntesi de substàncies orgàniques a partir de gas diòxid de carboni i aigua mitjançant l'energia lluminosa es descompone en tres etapes.

Etapa 1

Aquesta fase s'aconsegueix en el procés de descomposició fotoquímica de l'aigua, amb l'ajuda de la clorofil·la. S'allibera oxigen molecular.

Etapa 2

Aquí hi ha diverses reaccions redox. Reben l'assistència activa de citocroms i altres portadors d'electrons. La reacció es produeix a causa de l'energia lumínica transferida pels electrons de l'aigua al NADPH i formant ATP. Aquí s'emmagatzema l'energia lluminosa.

clorofil·la i hemoglobina
clorofil·la i hemoglobina

Etapa 3

NADPH i ATP ja formats s'utilitzen per convertir el diòxid de carboni en hidrats de carboni. L'energia lluminosa absorbida està implicada en les reaccions de la 1a i 2a etapa. Les reaccions de l'última, la tercera, es produeixen sense la participació de la llum i s'anomenen fosques.

La fotosíntesi és l'únic procés biològic que es produeix amb l'augment de l'energia lliure. Proporciona, directa o indirectament, una empresa química disponible a bípedes, alats, sense ales, quadrúpedes i altres organismes que viuen a la terra.

Hemoglobina i clorofil·la

Les molècules d'hemoglobina i clorofil·la tenen una estructura atòmica complexa, però alhora similar. Comú en la seva estructura és un profin: un anell d'anells petits. La diferència es veu en els processos units a la profina, i en els àtoms situats a l'interior: l'àtom de ferro (Fe) a l'hemoglobina, a la clorofil·lamagnesi (Mg).

La clorofil·la i l'hemoglobina són d'estructura similar, però formen estructures proteiques diferents. La clorofil·la es forma al voltant de l'àtom de magnesi i l'hemoglobina es forma al voltant del ferro. Si agafeu una molècula de clorofil·la líquida i desconnecteu la cua del fitol (cadena de 20 carbonis), canvieu l'àtom de magnesi per ferro, aleshores el color verd del pigment es tornarà vermell. El resultat és una molècula d'hemoglobina acabada.

pigment verd
pigment verd

La clorofil·la s'absorbeix fàcilment i ràpidament, gràcies a aquesta semblança. Dona suport a un organisme amb inanició d'oxigen. Satura la sang amb els oligoelements necessaris, des d'aquí transporta millor les substàncies més importants per a la vida a les cèl·lules. Hi ha un alliberament puntual de materials de rebuig, toxines i productes de rebuig derivats del metabolisme natural. Té un efecte sobre els leucòcits latents i els desperta.

L'heroi descrit, sense por ni retrets, protegeix, enforteix les membranes cel·lulars i ajuda el teixit connectiu a recuperar-se. Els mèrits de la clorofil·la inclouen la ràpida curació d'úlceres, diverses ferides i erosions. Millora la funció immune, destaca la capacitat d'aturar els trastorns patològics de les molècules d'ADN.

Una tendència positiva en el tractament d'infeccions i refredats. Aquesta no és tota la llista de bones accions de la substància considerada.

Recomanat: