Τι είναι η χλωροφύλλη: δομή και λειτουργίες

Πίνακας περιεχομένων:

Τι είναι η χλωροφύλλη: δομή και λειτουργίες
Τι είναι η χλωροφύλλη: δομή και λειτουργίες
Anonim

Από το άρθρο μας θα μάθετε τι είναι η χλωροφύλλη. Αυτή η ουσία είναι που καθορίζει το πράσινο χρώμα των φυτών και είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη σύνθεση των υδατανθράκων, άρα και τη διατροφή τους. Όμως η χλωροφύλλη παίζει σημαντικό ρόλο στη ζωή των ζώων. Οι οποίες? Ας το καταλάβουμε μαζί.

Τι είναι η χλωροφύλλη

Μετάφραση από τα ελληνικά, αυτός ο βιολογικός όρος σημαίνει "πράσινο φύλλο". Η χλωροφύλλη είναι μια πράσινη χρωστική ή χρωστική ουσία. Είναι αυτός που καθορίζει το χρώμα των φύλλων, των νεαρών βλαστών, των άγουρων καρπών και άλλων τμημάτων του φυτού. Η κύρια λειτουργία της χλωροφύλλης είναι η υλοποίηση της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης. Η ουσία αυτής της διαδικασίας είναι η σύνθεση γλυκόζης και ανόργανων ουσιών. Και αυτό συμβαίνει σε πλαστίδια που περιέχουν μόρια χλωροφύλλης.

πράσινα φύλλα φυτών
πράσινα φύλλα φυτών

Ιστορικό ανακάλυψης

Η χλωροφύλλη έγινε για πρώτη φορά γνωστή στα τέλη του 19ου αιώνα. Ήταν δυνατό να το απομονώσουν από τα φύλλα δύο Γάλλοι χημικοί - οι φαρμακοποιοί Joseph Covent και Pierre Pelletier. Στις αρχές του 20ου αιώνα, διαπιστώθηκε ότι αυτή η ουσία αποτελείται από δύο συστατικά. Αυτό το γεγονός αποδείχθηκε πειραματικά ανεξάρτητα το 1900 από τον Ρώσο βοτανολόγο Mikhail Tsvet και τον Γερμανό βιοχημικό Richard Wilstetter. Αυτά τατα σωματίδια ονομάζονταν σωματίδια α και β. Για αυτήν την ανακάλυψη, ο Wilstetter τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ.

δομή μορίου χλωροφύλλης
δομή μορίου χλωροφύλλης

Αυτό το βραβείο έλαβε επίσης ο Hans Fischer, ο οποίος καθιέρωσε τη δομική φόρμουλα της χλωροφύλλης. Ο Robert Woodward κατάφερε να συνθέσει τεχνητά αυτή την ουσία το 1960.

Όντας στη φύση

Η χλωροφύλλη περιέχει όλους τους οργανισμούς που είναι αυτότροφοι. Πρώτα απ 'όλα, αυτά είναι φυτά όλων των συστηματικών ομάδων. Έτσι, όλα τα φύκια τρέφονται αυτοτροφικά. Επομένως, μπορούν να ζήσουν μόνο σε βάθος όπου διεισδύει το φως του ήλιου. Περιέχουν τα φύκια χλωροφύλλη, η οποία έχει κόκκινο, καφέ ή χρυσαφί χρώμα με θάλους; Αναμφίβολα. Απλώς, εκτός από την πράσινη χρωστική, τα κύτταρά τους περιέχουν και βαφές άλλων χρωμάτων. Καθορίζουν το χρώμα των φυκών, αλλά η χλωροφύλλη είναι αυτή που εκτελεί τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης.

Εκτός από τα φυτά, τα φωτοαυτοτροφικά βακτήρια και τα πρωτόζωα περιέχουν πράσινη χρωστική ουσία. Για παράδειγμα, η Euglena είναι πράσινη. Αυτός ο μονοκύτταρος οργανισμός περιέχει έναν μεγάλο χλωροπλάστε. Ελλείψει των απαραίτητων συνθηκών για τη φωτοσύνθεση, η Euglena μεταβαίνει σε έναν ετερότροφο τρόπο διατροφής.

Το πράσινο χρώμα των φύλλων προέρχεται από τη χλωροφύλλη
Το πράσινο χρώμα των φύλλων προέρχεται από τη χλωροφύλλη

Μηχανισμός σύνθεσης

Ο σχηματισμός χλωροφύλλης στα κύτταρα είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία. Αποτελείται από 15 διαδοχικές αντιδράσεις που προχωρούν σε 3 στάδια. Περνούν πρώτα στο σκοτάδι και μετά στο φως.

Πρώτον, από τις αρχικές ουσίες, που είναι το οξικό και η γλυκίνη, σχηματίζεται πρωτοχλωροφυλλίδιο. Συμβαίνει σεσκοτεινή φάση. Περαιτέρω υπό το φως, αυτή η ουσία προσκολλάται υδρογόνο, με αποτέλεσμα το σχηματισμό χλωροφυλλιδίου. Το επόμενο στάδιο πηγαίνει πάλι στο σκοτάδι. Με συνδυασμό με φυτόλη, συντίθεται η χλωροφύλλη. Ένα χαρακτηριστικό αυτής της ουσίας είναι η αστάθειά της στο φως.

Τι είναι η χλωροφύλλη από άποψη χημείας; Είναι ένα παράγωγο μιας ουσίας πορπορφυρίνης που έχει δύο υποκαταστάτες καρβονυλίου. Με την επεξεργασία ασθενούς οξέος, το μαγνήσιο αφαιρείται από το μόριο της χλωροφύλλης και μετατρέπεται σε κακφεοφιτίνη. Είναι μια βαθύ μπλε χρωστική ουσία με κηρώδη υφή.

υγρή χλωροφύλλη
υγρή χλωροφύλλη

Τι είναι η φωτοσύνθεση

Τα φυτά ονομάζονται μεσάζοντες μεταξύ του ήλιου και της γης για κάποιο λόγο. Μόνο αυτοί είναι ικανοί να μετατρέψουν ενέργεια με την απελευθέρωση μιας ζωτικής ουσίας - οξυγόνου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται φωτοσύνθεση. Στην πορεία του, ο μονοσακχαρίτης γλυκόζη και οξυγόνο σχηματίζονται από το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό στο φως.

Ποιος είναι ο ρόλος της χλωροφύλλης σε αυτή τη διαδικασία; Η πράσινη χρωστική ουσία απορροφά και μεταδίδει την ηλιακή ενέργεια. Με άλλα λόγια, η χλωροφύλλη λειτουργεί σαν κεραία. Ως μέρος των συμπλεγμάτων συλλογής φωτός, απορροφά πρώτα την ηλιακή ενέργεια και στη συνέχεια τη μεταδίδει με συντονισμένο τρόπο στα κέντρα αντίδρασης των φωτοσυστημάτων.

η φωτοσύνθεση γίνεται στους χλωροπλάστες
η φωτοσύνθεση γίνεται στους χλωροπλάστες

Αίτηση

Η χλωροφύλλη δεν είναι μόνο ένα φυσικό συστατικό των φυτών. Για παράδειγμα, χρησιμοποιείται ως φυσικός χρωματισμός τροφίμων. Αυτή η ουσία έχει αριθμό καταχώρισης E140. Μπορείτε να το δείτε συχνά σε συσκευασίες ζαχαροπλαστικής.προϊόντα. Το μειονέκτημα αυτής της ουσίας είναι η αδιαλυτότητά της στο νερό, γεγονός που περιορίζει το εύρος της.

Τι είναι ο αριθμός χλωροφύλλης E141; Είναι ένα παράγωγο αυτής της ουσίας, η οποία χρησιμοποιείται και ως χρωστική τροφίμων. Ονομάζεται επίσης σύμπλοκο χαλκού χλωροφυλλίνης ή άλας τρινάτριου. Τα πλεονεκτήματά του είναι η αντοχή στο όξινο περιβάλλον, η καλή διαλυτότητα σε διαλύματα νερού και αλκοόλης. Ακόμη και με παρατεταμένη αποθήκευση, η χλωροφυλλίνη διατηρεί ένα σμαραγδένιο πράσινο χρώμα. Ο περιοριστικός παράγοντας για τη χρήση του είναι η υψηλή περιεκτικότητα σε χαλκό και βαρέα μέταλλα.

Δεδομένου ότι η χλωροφύλλη περιέχει μαγνήσιο, αυτή η ουσία είναι επίσης ευεργετική για τον ανθρώπινο οργανισμό. Μπορεί να καταναλωθεί τόσο σε υγρή φαρμακευτική μορφή όσο και ως πράσινα φυλλώδη λαχανικά. Πλούσιο σε χλωροφύλλη σπανάκι, μπρόκολο, μηδική, φύτρα σιταριού και κριθαριού, τσουκνίδες και μαϊντανός.

Η συστηματική χρήση υγρής χλωροφύλλης βοηθά στην αύξηση του αριθμού των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Το γεγονός είναι ότι αυτή η ουσία έχει παρόμοια δομή με την αιμοσφαιρίνη. Η μόνη τους διαφορά είναι το μέταλλο. Η αιμοσφαιρίνη περιέχει σίδηρο και η χλωροφύλλη περιέχει μαγνήσιο. Ως εκ τούτου, βοηθούν στη βελτίωση της μεταφοράς οξυγόνου στους ιστούς και τα όργανα.

Έτσι, η χλωροφύλλη είναι μια πράσινη χρωστική ή χρωστική ουσία. Βρίσκεται στα πράσινα μέρη των φυτών, στα κύτταρα ορισμένων βακτηρίων και στα μονοκύτταρα ζώα. Η λειτουργία της χλωροφύλλης είναι να παρέχει φωτοσύνθεση - τη διαδικασία σύνθεσης οργανικών ουσιών από μέταλλα λόγω της ενέργειας του φωτός.

Συνιστάται: