Perché l'erba, così come le foglie degli alberi e dei cespugli, è verde? È tutta una questione di clorofilla. Puoi prendere una forte corda di conoscenza e fare una forte conoscenza con lui.
Cronologia
Facciamo una breve escursione nel passato relativamente recente. Joseph Bieneme Cavantou e Pierre Joseph Pelletier sono quelli a cui stringere la mano. Uomini di scienza hanno cercato di separare il pigmento verde dalle foglie di varie piante. Gli sforzi furono coronati da successo nel 1817.
Il pigmento è stato chiamato clorofilla. Dal greco chloros, verde, e phyllon, foglia. Indipendentemente da quanto sopra, all'inizio del 20° secolo, Mikhail Tsvet e Richard Wilstetter sono giunti alla conclusione che risulta che la clorofilla contiene diversi componenti.
Rimboccandosi le maniche, Willstetter si mise al lavoro. La purificazione e la cristallizzazione hanno rivelato due componenti. Erano semplicemente chiamati alfa e beta (aeb). Per il suo lavoro nel campo della ricerca di questa sostanza nel 1915, ricevette solennemente il Premio Nobel.
Nel 1940, Hans Fischer propose al mondo la struttura finale della clorofilla "a". Il re della sintesi Robert Burns Woodward e diversi scienziati americani ottennero la clorofilla innaturale nel 1960. E così si aprì il velo della segretezza: l'apparizione della clorofilla.
Chimicaproprietà
La formula della clorofilla, determinata da indicatori sperimentali, si presenta così: C55H72O5N4Mg. Il design include acido dicarbossilico organico (clorofillina), nonché alcoli metilici e fitolo. La clorofillina è un composto organometallico correlato alle porfirine di magnesio e contiene azoto.
COOH
MgN4OH30C32
COOH
La clorofilla è elencata come estere poiché le parti rimanenti dell'alcol metilico sono CH3OH e fitolo C20H 39OH ha sostituito l'idrogeno dei gruppi carbossilici.
Sopra c'è la formula strutturale della clorofilla alfa. Osservandolo attentamente, puoi vedere che la beta-clorofilla ha un atomo di ossigeno in più, ma due atomi di idrogeno in meno (il gruppo CHO invece di CH3). Quindi il peso molecolare dell'alfa-clorofilla è inferiore a quello della beta.
Il magnesio si è depositato nel mezzo della particella della sostanza che ci interessa. Si combina con 4 atomi di azoto delle formazioni pirroliche. Il sistema dei doppi legami elementari e alternati può essere osservato nei legami pirrolici.
Formazione di cromoforo, che si inserisce con successo nella composizione della clorofilla - questo è N. Consente di assorbire i singoli raggi dello spettro solare e il suo colore, indipendentemente dal fatto che durante il giorno il sole brucia come un fiamma, e la sera sembra carboni ardenti.
Passiamo alle dimensioni. Il nucleo di porfirina ha un diametro di 10 nm, il frammento di fitolo si è rivelato lungo 2 nm. Nel nucleo, la clorofilla è di 0,25 nm, tramicroparticelle di gruppi di azoto pirrolico.
Vorrei notare che l'atomo di magnesio, che fa parte della clorofilla, ha un diametro di soli 0,24 nm e riempie quasi completamente lo spazio libero tra gli atomi dei gruppi pirrolici di azoto, che aiuta il nucleo del molecola per essere più forte.
Si può concludere che la clorofilla (aeb) è composta da due componenti sotto il semplice nome alfa e beta.
Clorofilla a
La massa relativa della molecola è 893,52 Microcristalli di colore nero con una sfumatura blu sono creati nel soggiorno separato. Ad una temperatura di 117-120 gradi Celsius, si sciolgono e si trasformano in un liquido.
Nell'etanolo gli stessi cloroformi, nell'acetone e nei benzeni si dissolvono facilmente. I risultati assumono un colore blu-verde e hanno una caratteristica distintiva: una ricca fluorescenza rossa. Poco solubile in etere di petrolio. Non fioriscono affatto nell'acqua.
Formula alfa della clorofilla: C55H72O5N 4Mg. La sostanza nella sua struttura chimica è classificata come cloro. Nell'anello, il fitolo è attaccato all'acido propionico, cioè al suo residuo.
Alcuni organismi vegetali, invece della clorofilla a, ne formano l'analogo. Qui, il gruppo etilico (-CH2-CH3) nell'II anello pirrolico è stato sostituito da uno vinilico (-CH=CH 2). Tale molecola contiene il primo gruppo vinilico nell'anello uno, il secondo nell'anello due.
Clorofilla b
La formula della clorofilla-beta è la seguente: C55H70O6N 4Mg. Peso molecolare di una sostanzaè 903. All'atomo di carbonio C3 nell'anello pirrolico due, c'è un po' di alcol privo di idrogeno –H-C=O, che ha un colore giallo. Questa è la differenza dalla clorofilla a.
Osiamo notare che diversi tipi di clorofille risiedono in speciali parti permanenti della cellula, vitali per la sua ulteriore esistenza, i plastidi-cloroplasti.
Clorofille c e re
Clorofilla c. La classica porfirina è ciò che rende questo pigmento diverso.
Nelle alghe rosse, clorofilla d. Alcuni dubitano della sua esistenza. Si ritiene che sia solo un prodotto di degenerazione della clorofilla a. Al momento, possiamo affermare con sicurezza che la clorofilla con la lettera d è il colorante principale di alcuni procarioti fotosintetici.
Proprietà della clorofilla
Dopo lunghe ricerche, sono emerse prove che vi è una dissomiglianza nelle caratteristiche della clorofilla presente nella pianta e da essa estratta. La clorofilla nelle piante è collegata alle proteine. Lo testimoniano le seguenti osservazioni:
- Lo spettro di assorbimento della clorofilla in una foglia è diverso rispetto a quello estratto.
- Non è realistico ottenere l'argomento della descrizione da piante essiccate con alcol puro. L'estrazione procede in sicurezza con le foglie ben inumidite, oppure l'acqua deve essere aggiunta all'alcool. È lei che scompone la proteina associata alla clorofilla.
- Il materiale estratto dalle foglie delle piante viene rapidamente distruttoinfluenza di ossigeno, acido concentrato, raggi luminosi.
Ma la clorofilla nelle piante è resistente a tutto quanto sopra.
Cloroplasti
Le piante di clorofilla contengono l'1% di sostanza secca. Può essere trovato in speciali organelli cellulari - plastidi, che mostrano la sua distribuzione irregolare nella pianta. I plastidi delle cellule colorate di verde e contenenti clorofilla sono chiamati cloroplasti.
La quantità di H2O nei cloroplasti varia dal 58 al 75%, il contenuto di sostanza secca è costituito da proteine, lipidi, clorofilla e carotenoidi.
Funzioni di clorofilla
Gli scienziati hanno scoperto una sorprendente somiglianza nella disposizione delle molecole di clorofilla ed emoglobina, il principale componente respiratorio del sangue umano. La differenza è che nella giunzione a tenaglia nel mezzo, il magnesio si trova nel pigmento di origine vegetale e il ferro si trova nell'emoglobina.
Durante la fotosintesi, la vegetazione del pianeta assorbe anidride carbonica e rilascia ossigeno. Ecco un' altra grande funzione della clorofilla. In termini di attività, può essere paragonata all'emoglobina, ma la quantità di impatto sul corpo umano è leggermente maggiore.
La clorofilla è un pigmento vegetale sensibile alla luce e ricoperto di verde. Segue la fotosintesi, in cui le sue microparticelle convertono l'energia del sole assorbita dalle cellule vegetali in energia chimica.
Si può arrivare alle seguenti conclusioni che la fotosintesi è un processoconversione dell'energia solare. Se ti fidi dell'informazione moderna, è stato notato che la sintesi di sostanze organiche dal gas di anidride carbonica e dall'acqua utilizzando l'energia luminosa viene scomposta in tre fasi.
Fase 1
Questa fase è compiuta nel processo di decomposizione fotochimica dell'acqua, con l'aiuto della clorofilla. Viene rilasciato ossigeno molecolare.
Fase 2
Ci sono diverse reazioni redox qui. Prendono l'assistenza attiva di citocromi e altri portatori di elettroni. La reazione avviene a causa dell'energia luminosa trasferita dagli elettroni dall'acqua al NADPH e formando ATP. L'energia luminosa è immagazzinata qui.
Fase 3
NADPH e ATP già formati vengono utilizzati per convertire l'anidride carbonica in carboidrati. L'energia luminosa assorbita è coinvolta nelle reazioni del 1° e 2° stadio. Le reazioni dell'ultimo, terzo, avvengono senza la partecipazione della luce e sono chiamate oscurità.
La fotosintesi è l'unico processo biologico che si verifica con l'aumento dell'energia libera. Fornisce direttamente o indirettamente l'impresa chimica disponibile a bipedi, alati, senza ali, quadrupedi e altri organismi che vivono sulla terra.
Emoglobina e clorofilla
Le molecole di emoglobina e clorofilla hanno una struttura atomica complessa, ma allo stesso tempo simile. Comune nella loro struttura è un profilo, un anello di piccoli anelli. La differenza si vede nei processi legati al profin, e negli atomi che si trovano all'interno: l'atomo di ferro (Fe) nell'emoglobina, nella clorofillamagnesio (Mg).
La clorofilla e l'emoglobina hanno una struttura simile, ma formano strutture proteiche diverse. La clorofilla si forma attorno all'atomo di magnesio e l'emoglobina si forma attorno al ferro. Se prendi una molecola di clorofilla liquida e scolleghi la coda di fitolo (catena di 20 atomi di carbonio), cambia l'atomo di magnesio in ferro, il colore verde del pigmento diventerà rosso. Il risultato è una molecola di emoglobina finita.
La clorofilla viene assorbita facilmente e rapidamente, proprio grazie a tale somiglianza. Bene sostiene un organismo a fame di ossigeno. Satura il sangue con gli oligoelementi necessari, da qui trasporta meglio le sostanze più importanti per la vita alle cellule. C'è un rilascio tempestivo di materiali di scarto, tossine, prodotti di scarto derivanti dal metabolismo naturale. Ha effetto sui leucociti dormienti, risvegliandoli.
L'eroe descritto, senza paura o rimprovero, protegge, rafforza le membrane cellulari e aiuta il tessuto connettivo a riprendersi. I meriti della clorofilla includono la rapida guarigione di ulcere, varie ferite ed erosioni. Migliora la funzione immunitaria, ha evidenziato la capacità di fermare i disturbi patologici delle molecole di DNA.
Una tendenza positiva nel trattamento di infezioni e raffreddori. Questo non è l'intero elenco delle buone azioni della sostanza considerata.
