Chlorophyll

08 Jul 11:35 am

Original: http://www.chm.bris.ac.uk/motm/chlorophyll/chlorophyll_h.htm

Chlorofyl je molekula, která pohlcuje sluneční záření a využití energie k syntéze sacharidů z CO2 a vody. Tento proces je známý jako fotosyntéza a je základem pro udržení životních pochodů všech rostlin. Vzhledem k tomu, zvířata a lidé získat jejich zásoby potravin tím, že jí rostliny, fotosyntéza může být řekl, aby byl zdrojem našeho života také.

 

Chlorofyl je zelený zbarvení v listech.

 

Fotosyntéza

Joseph Priestley

V roce 1780, slavný anglický chemik Joseph Priestley (vpravo) zjistili, že rostliny by mohla “obnovit vzduch, který byl zraněn při spalování svíček.” Použil máta závod, a umístil jej do obrácené sklenice v nádobě s vodou po dobu několika dní. Pak zjistil, že “vzduch by ani uhasit svíčku, ani to všechno bylo nepohodlné myší, které jsem dal do toho.” Jinými slovy, zjistil, že rostliny produkují kyslík.

Antoine LavoisierAntoine LavoisierA několik let později, v roce 1794, francouzský chemik Antoine Lavoisier (vlevo), objevil koncept oxidace, ale brzy poté byl popraven během francouzské revoluce za to, že monarchista sympatizant. Soudce, který prohlásil větu řekl: Jan Ingenhousz“Republika nepotřebuje pro vědce”.

Jan IngenhouszSo klesla na Holanďan Jan Ingenhousz (vlevo), který byl lékař dvoru k rakouské císařovně, aby se další významný příspěvek k mechanismu fotosyntézy. Slyšel experimentů Priestleyovy, a o pár let později strávil léto u Londýna dělá více než 500 experimentů, ve kterém on objevil, že světlo hraje hlavní Julius Robert Mayerroli ve fotosyntéze.

“Pozoroval jsem, že rostliny mají nejen schopnost opravit špatný vzduch šest-desetden, rostoucí v ní … ale to oni vykonávají tuto důležitou funkci v kompletním způsobem během několika hodin, že tato úžasná operace není v žádném znamená, že vzhledem k vegetaci rostliny, ale vlivem slunečního světla po závodě. ”

Julius Robert MayerVery brzy poté, co byly více kusů skládačky našel dva chemici pracující v Ženevě. Jean Senebier, švýcarský pastor, zjistil, že “fixní vzduch” (CO2) byla pořízena v průběhu fotosyntézy a Theodore de Saussure objevil, že jinému reaktantu potřeby byla voda. Konečný podíl na příběhu přišel z německého chirurga, Julius Robert Mayer (vpravo), který uznal, že rostliny přeměnit sluneční energii na chemickou energii. Řekl:

“Příroda se zařadila problém, jak chytit za letu světla streaming na Zemi a skladovat nejvíce nepolapitelný všech sil v tuhé formě Rostliny se v jedné formy energie, světlo,. A produkovat další energetický, chemický rozdíl. ”

Skutečná chemická rovnice, která se koná je reakce mezi oxidem uhličitým a vodou, katalyzované slunečním zářením, pro výrobu glukózy a odpadní produkt, kyslík. Glukózy cukr je buď přímo použit jako zdroj energie, které zařízení pro metabolismus a růst, nebo je polymerizován tvořit škrob, takže může být uložen do potřebné. Odpad kyslík je vylučován do atmosféry, kde se používal od rostlin a živočichů pro dýchání.

Chlorofyl jako fotoreceptorových

Chlorofyl je molekula, která zachycuje to “nejvíce nepolapitelný všech sil” – a je nazýván photoreceptor. To se nachází v chloroplastech zelených rostlin, a je to, co dělá zelené rostliny, zelené.Základní struktura molekuly chlorofylu je kruh porfyrinu, koordinovaný na centrální atom. Toto je velmi podobné ve struktuře k heme skupině nalezené v hemoglobinu, kromě toho, že v hemu centrální atom železa, zatímco v chlorofylu je hořčík.

Click for VRMl file

Klikněte pro 3D struktury souboru

Existují vlastně dva hlavní typy chlorofylu, pojmenované a, b​​. Liší se jen nepatrně, na složení sidechain (v to je-CH3, a b je CHO). Obě tyto chlorofylu jsou velmi účinné, protože obsahují fotoreceptory síť střídavého jednoduché a dvojité vazby, a orbitaly mohou přemisťovat stabilizaci struktury. Takové přemístili polyeny mají velmi silné absorpční pásy ve viditelné oblasti spektra, což umožňuje rostlině absorbovat energii ze slunečního záření.

Různé sidegroups v “doladit” 2 chlorofylů absorpční spektrum mírně různých vlnových délkách, takže světlo, které není významně absorbován chlorofylu, na, řekněme, 460nm, namísto toho zajat chlorofylu b, který absorbuje silně v té vlnové délce . Proto tyto dva druhy chlorofylu se vzájemně doplňují při absorpci slunečního záření. Rostliny mohou získat všechny své energetické potřeby z modré a červené části spektra, nicméně, tam je stále velká spektrální oblast mezi 500-600nm, kde se absorbuje velmi málo světla. Toto světlo se nachází v zelené oblasti spektra, a vzhledem k tomu, že se projeví, to je důvod, proč se rostliny zelené. Chlorofyl absorbuje tak silně, že to může maskovat jiné, méně intenzivní barvy. Některé z těchto jemnějších barev (od molekul, jako jsou karoten a kvercetinu), se ukázalo, když se rozkládá molekuly chlorofylu na podzim, a lesy zase červená, oranžová, a dozlatova. Chlorofyl je také dojít k poškození, když se vaří vegetace, protože centrální atom Mg nahrazuje vodíkových iontů. To má vliv na hladinu energie uvnitř molekuly, což způsobí jeho absorbance spektra změnit. Tak vařené listy změna barvy – často stává světlejší, fádní zažloutlé zeleně.

Vzhledem k tomu, chlorofylu v listech, se rozkládá na podzim, je zelená mizí a nahrazují pomeranče a červené karotenoidů.

Chlorofyl u rostlin

Klikněte pro 3D molekuly chlorofylu structureThe je aktivní část, která pohlcuje sluneční záření, ale stejně jako u hemoglobinu, aby dělal svou práci (syntéze sacharidů), je třeba na páteři o velmi složité bílkoviny. Tento protein může vypadat zmateně v designu, ale má přesně správnou strukturu orientovat Molekuly chlorofylu v optimální poloze, které jim umožní reagovat s okolními molekulami CO2 a H2O ve velmi efektivním způsobem. Některé molekuly chlorofylu číhají uvnitř této bakteriální photoreceptor proteinu (vpravo).

Reference:

Úvod do organické chemie, Streitweiser a Heathcock (Macmillan, New York, 1981).
Biochemie, L. Stryer (WH Freeman a Co, San Francisco, 1975).
Wikipedia – Chlorofyl

Comments are closed