Hlorofila definīcija un loma fotosintēzē
Izprast hlorofila nozīmi fotosintēzē
Šī ir hlorofila B molekula. Hlorofilu izmanto fotosintēzei. Molekulā ir magnija atoms hlora pigmenta centrā. LAGUNA DESIGN / Getty Images
Hlorofils ir nosaukums, kas dots zaļo pigmenta molekulu grupai, kas atrodama augos, aļģēs un zilaļģēs. Divi visizplatītākie hlorofila veidi ir hlorofils a, kas ir zili melns esteris ar ķīmisko formulu C55H72MgN4O5un hlorofils b, kas ir tumši zaļš esteris ar formulu C55H70MgN4O6. Citas hlorofila formas ir hlorofils c1, c2, d un f. Hlorofila formām ir dažādas sānu ķēdes un ķīmiskās saites, taču tām visām ir raksturīgs hlora pigmenta gredzens, kura centrā ir magnija jons.
Galvenās sastāvdaļas: hlorofils
- Hlorofils ir zaļā pigmenta molekula, kas savāc saules enerģiju fotosintēzei. Patiesībā tā ir saistītu molekulu saime, nevis tikai viena.
- Hlorofils ir atrodams augos, aļģēs, zilaļģēs, protistos un dažos dzīvniekos.
- Lai gan hlorofils ir visizplatītākais fotosintēzes pigments, ir arī vairāki citi pigmenti, tostarp antocianīni.
Vārds 'hlorofils' cēlies no grieķu vārdiem hlors , kas nozīmē “zaļš” un filons , kas nozīmē 'lapa'. Džozefs Bienaime Kaventū un Pjērs Džozefs Peletjē pirmo reizi izolēja un nosauca molekulu 1817. gadā.
Hlorofils ir būtiska pigmenta molekula fotosintēzei , ķīmisko procesu rūpnīcas izmanto, lai absorbētu un izmantotu gaismas enerģiju. To izmanto arī kā pārtikas krāsvielu (E140) un kā dezodorējošu līdzekli. Kā pārtikas krāsvielu hlorofilu izmanto, lai pievienotu zaļu krāsu makaroniem, spirta absintam un citiem pārtikas produktiem un dzērieniem. Kā vaskveida organisks savienojums hlorofils nešķīst ūdenī. Kad to lieto pārtikā, to sajauc ar nelielu daudzumu eļļas.
Zināms arī kā: Alternatīvā hlorofila rakstība ir hlorofils.
Hlorofila loma fotosintēzē
The vispārējs līdzsvarots fotosintēzes vienādojums ir:
6 COdivi+ 6 HdiviO → C6H12O6+ 6 Odivi
kur oglekļa dioksīds un ūdens reaģēt uz ražošanu glikoze un skābeklis . Tomēr kopējā reakcija nenorāda uz ķīmisko reakciju sarežģītību vai iesaistītajām molekulām.
Augi un citi fotosintēzes organismi izmanto hlorofilu, lai absorbētu gaismu (parasti saules enerģiju) un pārvērstu to ķīmiskajā enerģijā. Hlorofils spēcīgi absorbē zilo gaismu un arī nedaudz sarkanās gaismas. Tas slikti uzsūc zaļo (to atstaro), tāpēc lapas un aļģes ir bagātas ar hlorofilu parādās zaļā krāsā .
Augos hlorofils ieskauj fotosistēmas tilakoīdu membrānā organoīdi, ko sauc par hloroplastiem , kas koncentrējas augu lapās. Hlorofils absorbē gaismu un izmanto rezonanses enerģijas pārnesi, lai aktivizētu reakcijas centrus I un fotosistēmā II. Tas notiek, kad enerģija no fotons (gaisma) noņem elektronu no hlorofila fotosistēmas II reakcijas centrā P680. Augstas enerģijas elektrons nonāk elektronu transportēšanas ķēdē. I fotosistēmas P700 darbojas ar II fotosistēmu, lai gan elektronu avots šajā hlorofila molekulā var atšķirties.
Elektroni, kas nonāk elektronu transportēšanas ķēdē, tiek izmantoti ūdeņraža jonu sūknēšanai (H+) pāri hloroplasta tilakoīda membrānai. Ķīmiosmotisko potenciālu izmanto, lai ražotu enerģijas molekulu ATP un samazinātu NADP+uz NADPH. Savukārt NADPH tiek izmantots oglekļa dioksīda (COdivi) cukuros, piemēram, glikozē.
Citi pigmenti un fotosintēze
Hlorofils ir visplašāk atzītā molekula, ko izmanto gaismas savākšanai fotosintēzei, taču tas nav vienīgais pigments, kas pilda šo funkciju. Hlorofils pieder lielākai molekulu klasei, ko sauc par antocianīniem. Daži antocianīni darbojas kopā ar hlorofilu, bet citi absorbē gaismu neatkarīgi vai citā organisma dzīves cikla punktā. Šīs molekulas var aizsargāt augus, mainot to krāsu, lai padarītu tos mazāk pievilcīgus kā pārtiku un mazāk pamanāmus kaitēkļiem. Citi antocianīni absorbē gaismu spektra zaļajā daļā, paplašinot gaismas diapazonu, ko augs var izmantot.
Hlorofila biosintēze
Augi veido hlorofilu no glicīna un sukcinil-CoA molekulām. Ir starpposma molekula, ko sauc par protohlorofilīdu, kas tiek pārveidota par hlorofilu. Angiosēkļos šī ķīmiskā reakcija ir atkarīga no gaismas. Šie augi ir bāli, ja tos audzē tumsā, jo tie nevar pabeigt hlorofila ražošanas reakciju. Aļģēm un nevaskulāriem augiem nav nepieciešama gaisma, lai sintezētu hlorofilu.
Protohlorofilīds augos veido toksiskus brīvos radikāļus, tāpēc hlorofila biosintēze tiek stingri regulēta. Ja trūkst dzelzs, magnija vai dzelzs, augi var nespēt sintezēt pietiekami daudz hlorofila, kas izskatās bāli vai hlorotisks . Hlorozi var izraisīt arī nepareizs pH līmenis (skābums vai sārmainība) vai patogēni vai kukaiņu uzbrukums.