Яагаад өвс, түүнчлэн мод бутны навчнууд ногоон өнгөтэй байдаг вэ? Энэ бүхэн хлорофиллтэй холбоотой. Та мэдлэгийн хүчтэй олсыг авч, түүнтэй хүчтэй танилцаж чадна.
Түүх
Харьцангуй ойрын үе рүү богино аялал хийцгээе. Жозеф Биенем Каванту, Пьер Жозеф Пеллетье нар гар барина. Шинжлэх ухааны хүмүүс янз бүрийн ургамлын навчнаас ногоон пигментийг салгахыг оролдсон. Хүчин чармайлт 1817 онд амжилттай болсон.
Энэ пигментийг хлорофилл гэж нэрлэсэн. Грекээс хлорос, ногоон, филлон, навч. Дээрхээс үл хамааран 20-р зууны эхээр Михаил Цвет, Ричард Вилстеттер нар хлорофилл нь хэд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ.
Уилстеттер ханцуй шамлан ажилдаа оров. Цэвэршүүлэх, талсжуулах хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг илэрсэн. Тэдгээрийг зүгээр л альфа ба бета (a ба b) гэж нэрлэдэг байв. 1915 онд энэ бодисыг судлах чиглэлээр хийсэн ажлынхаа төлөө түүнд Нобелийн шагнал гардуулсан.
1940 онд Ханс Фишер "а" хлорофилийн эцсийн бүтцийг дэлхий нийтэд санал болгов. Синтезийн хаан Роберт Бернс Вүүдвард болон Америкийн хэд хэдэн эрдэмтэд 1960 онд байгалийн бус хлорофилл олж авчээ. Ингээд нууцын хөшиг нээгдсэн - хлорофилл гарч ирэв.
Химийнөмч
Туршилтын үзүүлэлтээр тодорхойлсон хлорофилийн томъёо дараах байдалтай байна: C55H72O5N4Mg. Загвар нь органик дикарбоксилын хүчил (хлорофиллин), мөн метил, фитолын спиртийг агуулдаг. Хлорофиллин нь магнийн порфиринтой холбоотой металл органик нэгдэл бөгөөд азот агуулдаг.
COOH
MgN4OH30C32
COOH
Метилийн спиртийн үлдсэн хэсэг нь CH3OH ба фитол C20H байдаг тул хлорофилл эфирийн жагсаалтад орсон. 39OH карбоксил бүлгийн устөрөгчийг орлуулсан.
Дээрх нь хлорофилл альфагийн бүтцийн томьёо юм. Үүнийг анхааралтай ажиглавал бета-хлорофилл нь нэг хүчилтөрөгчийн атомтай, харин хоёр бага устөрөгчийн атомтай болохыг харж болно (CH3-ийн оронд CHO бүлэг). Тиймээс альфа-хлорофилийн молекул жин нь бетагийнхаас бага байна.
Магни нь бидний сонирхсон бодисын бөөмийн дунд суусан. Энэ нь пирролийн формацийн 4 азотын атомтай нэгддэг. Пиролын холбоонд энгийн болон ээлжлэн давхар бондын системийг ажиглаж болно.
Хлорофилийн найрлагад амжилттай зохицсон хромофор үүсэх - энэ нь N юм. Энэ нь өдрийн цагаар нарны туяа шиг шатаж байгаагаас үл хамааран нарны спектр болон түүний өнгийг тус тусад нь шингээх боломжтой болгодог. дөл асч, орой нь шатаж буй нүүрс мэт харагдана.
Хэмжээ рүүгээ орцгооё. Порфирины цөм нь 10 нм диаметртэй, фитолын хэсэг нь 2 нм урттай болсон. Цөмд хлорофилл 0.25 нм, хооронд байнапирролын азотын бүлгийн бичил хэсгүүд.
Хлорофилийн нэг хэсэг болох магнийн атом нь ердөө 0.24 нм диаметртэй бөгөөд азотын пиррол бүлгийн атомуудын хоорондох чөлөөт орон зайг бараг бүрэн дүүргэж, гол цөмд тусалдаг гэдгийг тэмдэглэхийг хүсч байна. молекул илүү хүчтэй байх болно.
Хлорофилл (a ба b) нь альфа ба бета гэсэн энгийн нэрийн дор хоёр бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг гэж дүгнэж болно.
Хлорофилл a
Молекулын харьцангуй масс нь 893.52. Тусгаарлагдсан сууринд хар өнгөтэй, цэнхэр өнгийн бичил талстууд үүсдэг. Цельсийн 117-120 градусын температурт тэд хайлж, шингэн болж хувирдаг.
Этанолд ижил хлороформ, ацетон, бензол зэрэг нь амархан уусдаг. Үр дүн нь хөх-ногоон өнгөтэй болж, өвөрмөц шинж чанартай байдаг - баялаг улаан флюресцент. Нефтийн эфирт муу уусдаг. Тэд усанд огт цэцэглэдэггүй.
Хлорофилл альфа томъёо: C55H72O5N 4Мг. Химийн бүтэц дэх бодисыг хлор гэж ангилдаг. Цагираган дотор фитол нь пропионы хүчилд, тухайлбал түүний үлдэгдэлд наалддаг.
Хлорофилл а-ын оронд зарим ургамлын организмууд түүний аналогийг үүсгэдэг. Энд II пирролын цагираг дахь этилийн бүлгийг (-CH2-CH3) винил бүлгээр (-CH=CH) сольсон. 2). Ийм молекул нь нэгдүгээр цагирагт эхний винил бүлгийг, хоёрдугаар цагирагт хоёр дахь винил бүлгийг агуулдаг.
Хлорофилл b
Хлорофилл-бета томъёо дараах байдалтай байна: C55H70O6N 4Mg. Бодисын молекул жиннь 903. Пиролын 2-р цагираг дахь нүүрстөрөгчийн атом C3 дээр устөрөгчгүй бага зэрэг спирт байдаг –H-C=O нь шар өнгөтэй. Энэ бол хлорофилл а-аас ялгаатай.
Хэд хэдэн төрлийн хлорофилл нь эсийн цаашдын оршин тогтноход чухал үүрэгтэй пластид-хлоропластын тусгай байнгын хэсгүүдэд оршдог гэдгийг бид анхаарч үзэх хэрэгтэй.
Хлорофилл c ба d
Хлорофилл c. Сонгодог порфирин нь энэ пигментийг өөр болгодог.
Улаан замагт хлорофилл г. Зарим нь түүний оршин тогтнолд эргэлздэг. Энэ нь зөвхөн хлорофилл а-ийн доройтлын бүтээгдэхүүн гэж үздэг. Одоогийн байдлаар бид d үсэгтэй хлорофилл нь зарим фотосинтезийн прокариотуудын үндсэн будаг гэж итгэлтэйгээр хэлж чадна.
Хлорофиллын шинж чанар
Удаан хугацааны судалгаа хийсний үр дүнд ургамалд агуулагдах хлорофилл болон түүнээс гаргаж авсан шинж чанар нь хоорондоо ялгаатай болохыг нотлох баримтууд гарч ирэв. Ургамлын хлорофилл нь уурагтай холбоотой байдаг. Дараах ажиглалтууд үүнийг гэрчилж байна:
- Навч дахь хлорофилийн шингээлтийн спектр нь гаргаж авсантай харьцуулахад өөр байна.
- Тодорхойлолтын сэдвийг цэвэр спирттэй хатаасан ургамлаас авах нь бодитой бус юм. Олборлолт нь сайн чийгшүүлсэн навчаар аюулгүй явагддаг, эсвэл архинд ус нэмнэ. Тэр л хлорофиллтэй холбоотой уургийг задалдаг.
- Ургамлын навчнаас сугалж авсан материал дор хурдан устдагхүчилтөрөгч, төвлөрсөн хүчил, гэрлийн цацрагийн нөлөө.
Гэхдээ ургамлын хлорофилл нь дээрх бүх зүйлд тэсвэртэй.
Хлоропласт
Хлорофилл ургамал нь хуурай бодисын 1% агуулдаг. Үүнийг тусгай эсийн органеллууд - пластидуудаас олж болно, энэ нь ургамал дахь жигд бус тархалтыг харуулдаг. Ногоон өнгөтэй, хлорофилл агуулсан эсийн пластидуудыг хлоропласт гэж нэрлэдэг.
Хлоропласт дахь H2O-ийн хэмжээ 58-75% хооронд хэлбэлздэг ба хуурай бодисын агууламж нь уураг, липид, хлорофилл, каротиноидуудаас бүрддэг.
Хлорофиллын функцүүд
Эрдэмтэд хүний цусны амьсгалын замын гол бүрэлдэхүүн хэсэг болох хлорофилл болон гемоглобины молекулуудын зохион байгуулалтад гайхалтай ижил төстэй байдгийг илрүүлжээ. Ялгаа нь голд байрлах хавчуурын уулзварт магни нь ургамлын гаралтай пигментэд, төмөр нь гемоглобинд байрладаг.
Фотосинтезийн үед манай гарагийн ургамалжилт нүүрсхүчлийн хийг шингээж хүчилтөрөгч ялгаруулдаг. Энд хлорофилийн өөр нэг гайхалтай үүрэг байна. Үйл ажиллагааны хувьд гемоглобинтой харьцуулж болох ч хүний биед үзүүлэх нөлөөллийн хэмжээ нь арай илүү юм.
Хлорофилл нь гэрэлд мэдрэмтгий, ногоон өнгөөр бүрсэн ургамлын пигмент юм. Дараа нь фотосинтез явагдаж, түүний бичил хэсгүүд нь ургамлын эсэд шингэсэн нарны энергийг химийн энерги болгон хувиргадаг.
Фотосинтез бол үйл явц гэсэн дараах дүгнэлтэд хүрч болнонарны эрчим хүчийг хувиргах. Хэрэв та орчин үеийн мэдээлэлд итгэж байгаа бол гэрлийн энергийг ашиглан нүүрстөрөгчийн давхар ислийн хий, уснаас органик бодисыг нэгтгэх нь гурван үе шаттайгаар задардаг болохыг анзаарсан.
1-р шат
Энэ үе шат нь хлорофилийн тусламжтайгаар усны фотохимийн задралын явцад явагддаг. Молекулын хүчилтөрөгч ялгардаг.
2-р шат
Энд хэд хэдэн исэлдэлтийн урвалууд байдаг. Тэд цитохром болон бусад электрон тээвэрлэгчдийн идэвхтэй тусламжийг авдаг. Энэ урвал нь электронууд уснаас NADPH руу шилжиж, ATP үүсгэдэг гэрлийн энергийн улмаас үүсдэг. Гэрлийн энергийг энд хадгалдаг.
3-р шат
Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг нүүрс ус болгон хувиргахад аль хэдийн үүссэн NADPH болон ATP ашигладаг. Шингээсэн гэрлийн энерги нь 1, 2-р шатны урвалд оролцдог. Сүүлийн, гуравдахь урвалууд нь гэрлийн оролцоогүйгээр явагддаг бөгөөд үүнийг харанхуй гэж нэрлэдэг.
Фотосинтез нь чөлөөт энергийг нэмэгдүүлэх замаар явагддаг цорын ганц биологийн процесс юм. Дэлхий дээр амьдардаг хоёр хөлт, далавчтай, далавчгүй, дөрвөн хөлт болон бусад амьтдад шууд болон шууд бусаар химийн бодисоор хангадаг.
Гемоглобин ба хлорофилл
Гемоглобин ба хлорофилл молекулууд нь нийлмэл боловч ижил төстэй атомын бүтэцтэй байдаг. Тэдний бүтцэд нийтлэг байдаг профин - жижиг цагираг бүхий цагираг. Ялгаа нь профинтэй хавсарсан процессууд ба дотор байрлах атомуудаас харагддаг: гемоглобин дахь төмрийн атом (Fe), хлорофилл дахь төмрийн атом.магни (Мг).
Хлорофилл ба гемоглобин нь бүтцийн хувьд төстэй боловч өөр өөр уургийн бүтцийг үүсгэдэг. Магнийн атомын эргэн тойронд хлорофилл, төмрийн эргэн тойронд гемоглобин үүсдэг. Хэрэв та шингэн хлорофилийн молекулыг авч, фитолын сүүлийг (20 нүүрстөрөгчийн гинж) салгаж, магнийн атомыг төмрөөр сольвол пигментийн ногоон өнгө улаан болж хувирна. Үр дүн нь дууссан гемоглобины молекул юм.
Хлорофилл нь ижил төстэй байдлын ачаар амархан бөгөөд хурдан шингэдэг. Хүчилтөрөгчийн өлсгөлөнгийн үед организмыг сайн дэмждэг. Энэ нь цусыг шаардлагатай микроэлементүүдээр хангадаг бөгөөд эндээс амьдралын хамгийн чухал бодисыг эсүүдэд илүү сайн тээвэрлэдэг. Байгалийн бодисын солилцооны үр дүнд үүссэн хаягдал материал, хорт бодис, хаягдал бүтээгдэхүүнийг цаг тухайд нь ялгаруулдаг. Унтсан лейкоцитуудад нөлөөлж, сэрээх үйлчилгээтэй.
Тодорсон баатар нь айдас, зэмлэлгүйгээр эсийн мембраныг хамгаалж, бэхжүүлж, холбогч эдийг нөхөн сэргээхэд тусалдаг. Хлорофилийн ач тус нь шархлаа, янз бүрийн шарх, элэгдлийг хурдан эдгээдэг. Дархлааны үйл ажиллагааг сайжруулж, ДНХ молекулын эмгэгийн эмгэгийг зогсоох чадварыг онцлон тэмдэглэв.
Халдвар, ханиадны эмчилгээнд эерэг хандлагатай байна. Энэ нь авч үзсэн бодисын сайн үйлсийн бүх жагсаалт биш юм.
