Hoekom is die gras, sowel as die blare aan die bome en bosse, groen? Dit gaan alles oor chlorofil. Jy kan 'n sterk tou van kennis neem en 'n sterk kennis met hom maak.
Geskiedenis
Kom ons neem 'n kort uitstappie na die relatief onlangse verlede. Joseph Bieneme Cavantou en Pierre Joseph Pelletier is die een om mee te skud. Wetenskaplikes het probeer om die groen pigment van die blare van verskeie plante te skei. Pogings is in 1817 met sukses bekroon.
Die pigment is chlorofil genoem. Van die Griekse chloros, groen, en phyllon, blaar. Ongeag bogenoemde, het Mikhail Tsvet en Richard Wilstetter aan die begin van die 20ste eeu tot die gevolgtrekking gekom dat dit blyk dat chlorofil verskeie komponente bevat.
Sy moue oprol, Willstetter begin werk. Suiwering en kristallisasie het twee komponente geopenbaar. Hulle is bloot alfa en beta genoem (a en b). Vir sy werk op die gebied van navorsing oor hierdie stof in 1915 is hy plegtig met die Nobelprys bekroon.
In 1940 het Hans Fischer die finale struktuur van chlorofil "a" aan die wêreld voorgestel. Sintese-koning Robert Burns Woodward en verskeie wetenskaplikes van Amerika het in 1960 onnatuurlike chlorofil gekry. En so is die sluier van geheimhouding oopgemaak - die verskyning van chlorofil.
Chemieseiendomme
Chlorofilformule, bepaal uit eksperimentele aanwysers, lyk soos volg: C55H72O5N4Mg. Die ontwerp sluit organiese dikarboksielsuur (chlorofillien), sowel as metiel- en fitolalkohole in. Chlorofillien is 'n organometaalverbinding wat verwant is aan magnesiumporfiriene en bevat stikstof.
COOH
MgN4OH30C32
COOH
Chlorofil word as 'n ester gelys as gevolg van die feit dat die oorblywende dele van metielalkohol CH3OH en fitol C20H is 39OH het die waterstof van karboksielgroepe vervang.
Hierbo is die struktuurformule van chlorofil alfa. As jy noukeurig daarna kyk, kan jy sien dat beta-chlorofil nog een suurstofatoom het, maar twee minder waterstofatome (die CHO-groep in plaas van CH3). Gevolglik is die molekulêre gewig van alfa-chlorofil laer as dié van beta.
Magnesium het in die middel van die deeltjie van die stof van belang vir ons gevestig. Dit kombineer met 4 stikstofatome van die pirroolformasies. Die stelsel van elementêre en afwisselende dubbelbindings kan in pirroolbindings waargeneem word.
Chromofoorvorming, wat suksesvol in die samestelling van chlorofil pas - dit is N. Dit maak dit moontlik om individuele strale van die sonspektrum en sy kleur te absorbeer, ongeag die feit dat die son gedurende die dag brand soos 'n vlam, en in die aand lyk dit soos smeulende kole
Kom ons gaan aan na grootte. Die porfirienkern is 10 nm in deursnee, die fitolfragment het geblyk 2 nm lank te wees. In die kern is chlorofil 0,25 nm, tussenmikrodeeltjies van pirroolstikstofgroepe.
Ek wil daarop let dat die magnesiumatoom, wat deel is van chlorofil, slegs 0,24 nm in deursnee is en die vrye spasie tussen die atome van die pirroolgroepe stikstof byna heeltemal vul, wat die kern van die molekule om sterker te wees.
Daar kan tot die gevolgtrekking gekom word dat chlorofil (a en b) uit twee komponente onder die eenvoudige naam alfa en beta bestaan.
Chlorofil a
Die relatiewe massa van die molekule is 893,52 Mikrokristalle van swart kleur met 'n blou tint word in die geskeide staaf geskep. By 'n temperatuur van 117-120 grade Celsius smelt hulle en verander in 'n vloeistof.
In etanol los dieselfde chloroforme, in asetoon, en benseene maklik op. Die resultate neem 'n blou-groen kleur aan en het 'n kenmerkende kenmerk - ryk rooi fluoressensie. Swak oplosbaar in petroleumeter. Hulle blom glad nie in water nie.
Chlorofil alfa-formule: C55H72O5N 4Mg. Die stof in sy chemiese struktuur word as 'n chloor geklassifiseer. In die ring is fitol aan propionzuur geheg, naamlik aan sy oorblyfsel.
Sommige plantorganismes, in plaas van chlorofil a, vorm sy analoog. Hier is die etielgroep (-CH2-CH3) in die II-pirroolring vervang deur 'n viniel-een (-CH=CH) 2). So 'n molekule bevat die eerste vinielgroep in ring een, die tweede in ring twee.
Chlorofil b
Chlorofil-beta-formule is soos volg: C55H70O6N 4Mg. Molekulêre gewig van 'n stofis 903. By die koolstofatoom C3 in die pirroolring twee, is daar 'n bietjie alkohol sonder waterstof –H-C=O, wat 'n geel kleur het. Dit is die verskil van chlorofil a.
Ons waag om daarop te let dat verskeie tipes chlorofille in spesiale permanente dele van die sel woon, wat noodsaaklik is vir sy verdere bestaan, plastiede-chloroplaste.
Chlorofille c en d
Chlorofil c. Die klassieke porfirien is wat hierdie pigment anders maak.
In rooi alge, chlorofil d. Sommige twyfel oor die bestaan daarvan. Daar word geglo dat dit slegs 'n degenerasieproduk van chlorofil a is. Op die oomblik kan ons met selfvertroue sê dat chlorofil met die letter d die hoofkleurstof van sommige fotosintetiese prokariote is.
Eienskappe van chlorofil
Na lang navorsing het bewyse na vore gekom dat daar 'n verskil is in die eienskappe van chlorofil wat in die plant teenwoordig is en daaruit onttrek word. Chlorofil in plante is aan proteïen verbind. Die volgende waarnemings getuig hiervan:
- Die absorpsiespektrum van chlorofil in 'n blaar is anders as dit wat onttrek word.
- Dit is onrealisties om die onderwerp van beskrywing van gedroogde plante met suiwer alkohol te kry. Onttrekking gaan veilig voort met goed bevogtigde blare, of water moet by alkohol gevoeg word. Dit is sy wat die proteïen wat met chlorofil geassosieer word, afbreek.
- Materiaal wat uit plantblare getrek word, word vinnig onder vernietiginvloed van suurstof, gekonsentreerde suur, ligstrale.
Maar chlorofil in plante is bestand teen al die bogenoemde.
Chloroplaste
Chlorofilplante bevat 1% droëmateriaal. Dit kan gevind word in spesiale selorganelle - plastiede, wat sy ongelyke verspreiding in die plant toon. Plastiede van selle wat groen gekleur is en chlorofil in het, word chloroplaste genoem.
Die hoeveelheid H2O in chloroplaste wissel van 58 tot 75%, die droëmateriaalinhoud bestaan uit proteïene, lipiede, chlorofil en karotenoïede.
Chlorofilfunksies
Wetenskaplikes het 'n verstommende ooreenkoms ontdek in die rangskikking van chlorofil- en hemoglobienmolekules, die hoofrespiratoriese komponent van menslike bloed. Die verskil is dat magnesium in die tangaansluiting in die middel in die pigment van plantaardige oorsprong geleë is, en yster is in hemoglobien geleë.
Tydens fotosintese absorbeer die planeet se plantegroei koolstofdioksied en stel suurstof vry. Hier is nog 'n groot funksie van chlorofil. Wat aktiwiteit betref, kan dit vergelyk word met hemoglobien, maar die hoeveelheid impak op die menslike liggaam is ietwat groter.
Chlorofil is 'n plantpigment wat sensitief is vir lig en met groen bedek is. Volgende kom fotosintese, waarin sy mikropartikels die energie van die son wat deur plantselle geabsorbeer word, omskakel in chemiese energie.
'n Mens kan tot die volgende gevolgtrekkings kom dat fotosintese 'n proses isomskakeling van sonenergie. As jy moderne inligting vertrou, is dit opgemerk dat die sintese van organiese stowwe uit koolstofdioksiedgas en water met behulp van ligenergie in drie fases ontbind word.
Verhoog 1
Hierdie fase word bewerkstellig in die proses van fotochemiese ontbinding van water, met behulp van chlorofil. Molekulêre suurstof word vrygestel.
Verhoog 2
Daar is verskeie redoksreaksies hier. Hulle gebruik die aktiewe hulp van sitochrome en ander elektrondraers. Die reaksie vind plaas as gevolg van ligenergie wat deur elektrone van water na NADPH oorgedra word en ATP vorm. Ligenergie word hier gestoor.
Verhoog 3
NADPH en ATP wat reeds gevorm is, word gebruik om koolstofdioksied in koolhidrate om te skakel. Die geabsorbeerde ligenergie is betrokke by die reaksies van die 1ste en 2de stadiums. Die reaksies van die laaste, derde, vind plaas sonder die deelname van lig en word donker genoem.
Fotosintese is die enigste biologiese proses wat plaasvind met toenemende vrye energie. Verskaf direk of indirek beskikbare chemiese onderneming aan tweepotiges, gevleuelde, vlerkloses, viervoetiges en ander organismes wat op aarde leef.
Hemoglobien en chlorofil
Hemoglobien- en chlorofilmolekules het 'n komplekse, maar terselfdertyd soortgelyke atoomstruktuur. Algemeen in hul struktuur is 'n profin - 'n ring van klein ringe. Die verskil word gesien in die prosesse wat aan die profin geheg is, en in die atome wat binne geleë is: die ysteratoom (Fe) in hemoglobien, in chlorofilmagnesium (Mg).
Chlorofil en hemoglobien is soortgelyk in struktuur, maar vorm verskillende proteïenstrukture. Chlorofil word rondom die magnesiumatoom gevorm, en hemoglobien word rondom yster gevorm. As jy 'n molekule vloeibare chlorofil neem en die fitolstert (20 koolstofketting) ontkoppel, verander die magnesiumatoom na yster, dan sal die groen kleur van die pigment rooi word. Die resultaat is 'n voltooide hemoglobienmolekule.
Chlorofil word maklik en vinnig geabsorbeer, danksy net so 'n ooreenkoms. Goed ondersteun 'n organisme by suurstofhonger. Dit versadig die bloed met die nodige spoorelemente, van hier af vervoer dit die belangrikste stowwe vir lewe beter na die selle. Daar is 'n tydige vrystelling van afvalmateriaal, gifstowwe, afvalprodukte as gevolg van natuurlike metabolisme. Het 'n effek op dormante leukosiete, wat hulle wakker maak.
Die beskryfde held, sonder vrees of verwyt, beskerm, versterk selmembrane en help bindweefsel om te herstel. Die meriete van chlorofil sluit in die vinnige genesing van maagsere, verskeie wonde en erosie. Verbeter immuunfunksie, beklemtoon die vermoë om patologiese afwykings van DNA-molekules te stop.
'n Positiewe neiging in die behandeling van aansteeklike en verkoue. Dit is nie die hele lys van goeie dade van die stof wat oorweeg word nie.
