Značilnosti klorofila, struktura, lokacija, vrste

The Klorofil Gre za biološki pigment, ki kaže, da je molekula, ki lahko absorbira svetlobo. Ta molekula absorbira valovno dolžino, ki ustreza vijolični, modri in rdeči barvi in ​​odraža zeleno svetlobo. Zato je prisotnost klorofila odgovorna za zeleno barvo rastlin.

Njegova struktura je sestavljena iz porfirinskega obroča z magnezijevim centrom in hidrofobnim repom, imenovanim Fitol. Potrebno je poudariti strukturno podobnost klorofila z molekulo hemoglobina.

Molekula klorofila je odgovorna za zeleno barvo v rastlinah. Vir: Pixabay.com

Klorofil se nahaja v tilakoidih, membranskih strukturah, ki jih najdemo znotraj kloroplastov. Kloroplasti so v listih in drugih rastlinskih strukturah obilni.

Glavna funkcija klorofila je zbirka svetlobe, ki bo uporabljena za poganjanje fotosintetskih reakcij. Obstajajo različne vrste klorofila - najpogostejše je do - To se nekoliko razlikuje po njihovi strukturi in v absorpcijskem vrhu, da bi povečali količino absorbirane sončne svetlobe.

[TOC]

Zgodovinska perspektiva

Študija molekule klorofila sega v leto 1818, ko sta jo prvič opisala raziskovalca Pelletier in Cavento, ki sta skovala ime "klorofil". Nato so se leta 1838 začele kemijske študije molekule.

Leta 1851 Verdeil predlaga strukturne podobnosti med klorofilom in hemoglobinom. Takrat je bila ta podobnost pretirana in domnevali so, da je v središču molekule klorofila tudi železni atom. Kasneje je bila prisotnost magnezija potrjena kot osrednji atom.

Različne vrste klorofila je leta 1882 odkril Borodin z uporabo dokazov, ki jih ponuja mikroskop.

Pigmenti

Klorofil, opažen v mikroskopu. Kristian Peters - Fabelfroh [CC avtor -sa 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/]]

Kaj je svetloba?

Ključna točka za fotosintetske žive organizme, ki imajo sposobnost uporabe lahke energije, je absorpcija le -teh. Molekule, ki jih izvaja ta funkcija pigmenti in so prisotni v rastlinah in algah.

Za boljše razumevanje teh reakcij je treba poznati določene vidike, povezane z naravo svetlobe.

Svetloba je opredeljena kot vrsta elektromagnetnega sevanja, oblika energije. To sevanje razumemo kot val in kot delček. Ena od značilnosti elektromagnetnega sevanja je valovna dolžina, izražena kot razdalja med dvema zaporednima grebenom.

Človeško oko lahko zazna valovno dolžino, ki sega od 400 do 710 nanometrov (NM = 10^-9 m). Kratke valovne dolžine so povezane z večjo količino energije. Sončna svetloba vključuje belo svetlobo, ki je sestavljena iz vseh valovnih dolžin vidnega dela.

Vam lahko služi: Huizache: značilnosti, habitat, nega in uporabe

Kar zadeva naravo delcev, fiziki opisujejo fotone kot diskretne energijske pakete. Vsak od teh delcev ima valovno dolžino in značilno energijsko raven.

Ko foton zadene predmet, se lahko zgodijo tri stvari: absorbiranje, prenos ali odsevanje.

Zakaj je klorofil zelena?

Rastline se dojemajo kot zelene, ker klorofil v glavnem absorbira modro in rdečo valovno dolžino in odraža zeleno. Nefronus [cc by-sa 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Se vsi pigmenti ne obnašajo na enak način. Absorpcija svetlobe je pojav, ki se lahko pojavi pri različnih valovnih dolžinah, vsak pigment pa ima določen absorpcijski spekter.

Absorbirana valovna dolžina bo določila barvo, ki jo bomo vizualizirali na pigment. Na primer, če absorbirate svetlobo na vseh njegovih dolžinah, bomo videli popolnoma črni pigment. Tisti, ki ne absorbirajo vseh dolžin, odražajo preostale.

V primeru klorofila to absorbira valovne dolžine, ki ustrezajo vijolični, modri in rdeči barvi, in odraža zeleno svetlobo. To je pigment, ki rastlinam daje svojo značilno zeleno barvo.

Klorofil ni edini pigment narave

Čeprav je klorofil eden najbolj znanih pigmentov, obstajajo tudi druge skupine bioloških pigmentov, kot so karotenoidi, ki so rdečkasti ali oranžni toni. Zato absorbirajo svetlobo na drugačno valovno dolžino od klorofila in služijo kot zaslon za prenos energije na klorofil.

Poleg tega imajo nekateri karotenoidi fotoprotektivne funkcije: absorbirajo in razpršijo svetlobno energijo, ki bi lahko poškodovala klorofil; ali reagirajo s kisikom in tvorijo oksidativne molekule, ki bi lahko poškodovale celične strukture.

Značilnosti in struktura

Klorofili so biološki pigmenti, ki jih dojemajo zelene in sodelujejo v fotosintezi. Najdemo jih v rastlinah in drugih organizmih s sposobnostjo preoblikovanja svetlobne energije v kemično energijo.

Kemično klorofili so magnezijevi porfirini. Te so precej podobne molekuli hemoglobina, zadolžene za prevoz kisika v naši krvi. Obe molekuli se razlikujeta le po vrstah in lokaciji nadomestnih skupin v tetrapiroličnem obroču.

Kovina porfirinskega obroča v hemoglobinu je železo, v klorofilu.

Stranska veriga klorofila je hidrofobnih ali apolarnih domorodcev in je sestavljena iz štirih izopreidnih enot, imenovanih Fitol. To je esterificirano v predlagano kislinsko skupino v obroču številka štiri.

Če klorofil podvrže toplotni obdelavi, raztopina ima kislinski pH, kar vodi do izločanja magnezijevega atoma središča obroča. Če segrevanje traja ali se raztopina še bolj zmanjša, bo fitol končal hidrolizar.

Lahko vam služi: Zoapatle: kaj je, značilnosti, koristi, kontraindikacije

Lokacija

Klorofil je eden najbolj razporejenih naravnih pigmentov in najdemo ga v različnih rodovih fotosintetskega življenja. V strukturi rastlin ga najdemo večinoma v listih in drugih zelenih strukturah.

Če gremo na mikroskopski vid, je klorofil znotraj celic, zlasti v kloroplastih. Znotraj kloroplastov obstajajo strukture, ki jih tvorijo dvojne membrane, imenovane Tilacoides, ki vsebujejo klorofil v notranjosti - skupaj z drugo količino lipidov in beljakovin.

Tilakoidi so strukture, ki spominjajo na več zloženih diskov ali kovancev, in ta kompaktni vrstni red je popolnoma potreben za fotosintetsko funkcijo molekul, ki klorofil.

V prokariontskih agencijah, ki izvajajo fotosintezo, ni kloroplastov. Zato so tilakoidi, ki vsebujejo fotosintetske pigmente.

Fantje

Klorofil a

Klorofil a

Obstaja več vrst klorofilov, ki se rahlo razlikujejo po molekularni strukturi in v njihovi porazdelitvi v fotosintetskih rodovih. To pomeni, da nekateri organizmi vsebujejo nekatere vrste klorofila in druge ne.

Glavna vrsta klorofila se imenuje klorofil A, v rodu rastlin v pigmentu.

Klorofil b

Klorofil b

Druga vrsta klorofila je B in je prisotna tudi v rastlinah. Strukturno se razlikuje od klorofila A, ker ima slednji metilni skupini v ogljiku 3 obroča številke II, tip B pa v tem položaju vsebuje formilno skupino.

Velja za dodatni pigment in zaradi strukturnih razlik ima nekoliko drugačen absorpcijski spekter kot varianta. Kot rezultat te značilnosti se razlikujejo po svoji barvi: klorofil a je zelenkasto modro in B je zelenkasto rumeno.

Ideja teh diferencialnih spektrov je, da se obe molekuli dopolnjujeta pri absorpciji svetlobe in lahko povečata količino svetlobne energije, ki vstopi v fotosintetski sistem (tako da se absorpcijski spekter razširi).

Klorofil c in d

Klorofil d

Obstaja tretja vrsta klorofila, C, ki ga najdemo v algah rjave barve, diatomeje in dinoflageliranih. V primeru alg Cyanofíceas imajo samo klorofil tipa A. Končno najdemo klorofil d v nekaterih protističnih agencijah in tudi v cianobakteriji.

Klorofil v bakterijah

Obstaja vrsta bakterij s sposobnostjo izvajanja fotosinteze. V teh organizmih obstajajo sklepi, imenovani bakterioklorofili, in podobno kot evkariontski klorofili so razvrščeni po črkah: A, B, C, D, E in G.

Vam lahko služi: citrusi × aurantifolia: značilnosti, habitat, lastnosti, nega

Zgodovinsko gledano je bila obravnavana, da se je molekula klorofila najprej pojavila med evolucijo. Danes je zahvaljujoč analizi zaporedja verjetno predlagala, da je molekula klorofila prednikov podobna bakterioklorofili.

Funkcije

Molekula klorofila je ključni element v fotosintetskih organizmih, saj je odgovoren za absorpcijo svetlobe.

V potrebnih strojih za izvajanje fotosinteze obstaja komponenta, imenovana fotosistem. Obstajata dva in vsaka je sestavljena iz "antene", ki je zadolžena za zbiranje svetlobe in reakcijskega središča, kjer najdemo klorofil tipa A.

Fotosistemi se razlikujejo predvsem v absorpcijskem vrhu molekule klorofila: fotosistem I ima vrh 700 nm in II do 680 nm.

Na ta način se Chlorophyll uspe izpolniti svojo vlogo pri zajemanju svetlobe, ki se bo zahvaljujoč zapleteni encimski bateriji spremenil v kemično energijo, shranjeno v molekulah, kot so ogljikovi hidrati.

Reference

1. Beck, c. B. (2010). Uvod v rastlinsko strukturo in razvoj: Anatomija rastlin za stoletje enaindvajsetih let. Cambridge University Press.
2. Berg, j. M., Stryer, l., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokemija. Sem se obrnil.
3. Blankenship, r. In. (2010). Zgodnja evolucija fotosinteze. Rastlinska fiziologija, 154(2), 434–438.
4. Campbell, n. Do. (2001). Biologija: pojmi in odnosi. Pearson Education.
5. Cooper, g. M., & Hausman, r. In. (2004). Celica: pristopi molekularno. Medicinska Naklada.
6. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Povabilo k biologiji. Ed. Pan -american Medical.
7. Hohmann-Morriott, m. F., & Blankenship, r. In. (2011). Evolucija fotosinteze. Letni pregled biologije rastlin, 62, 515-548.
8. Humphrey, a. M. (1980). Klorofil. Kemija hrane, 5 (1), 57–67.Doi: 10.1016/0308-8146 (80) 90064-3
9. Koolman, J., & Röhm, k. H. (2005). Biokemija: besedilo in atlas. Ed. Pan -american Medical.
10. Lockhart, str. J., Larkum, a. W., Jeklo, m., Waddell, str. J., & Penny, D. (devetnajst devetdeset šest). Evolucija klorofila in bakterioklorofila: problem invariantnih mest v analizi zaporedja. Zbornik Nacionalne akademije znanosti Združenih držav Amerike, 93(5), 1930-1934. Doi: 10.1073/PNAS.93.5.1930
11. Palade, g. In., & Rosen, w. G. (1986). Celična biologija: osnovne raziskave in aplikacije. Nacionalne akademije.
12. Posada, j. Tudi. S. (2005). Osnove za ustanovitev pašnikov in krmnih pridelkov. Univerza v Antiokiji.
13. Raven, str. H., EVERT, R. F., & Eichhorn, s. In. (1992). Rastlinska biologija (Vol. 2). Sem se obrnil.
14. Sadava, d., & Purves, w. H. (2009). Življenje: znanost o biologiji. Ed. Pan -american Medical.
15. Sousa, f. L., Shavit-Grievink, l., Allen, J. F., & Martin, w. F. (2013). Evolucija gena za biosintezo klorofila kaže na podvajanje genov fotosistema in ne združitev fotosistema, pri izvoru kisika. Biologija genoma in evolucija, 5(1), 200–216. Doi: 10.1093/GBE/EVS127
16. Taiz, l., & Zeiger in. (2007). Zelenjavna fiziologija. Univerza Jaume i.
17. Xiong J. (2006). Fotosinteza: Katera barva je bila izvor?. Biologija genoma, 7(12), 245. Doi: 10.1186/GB-2006-7-12-245