The chlorofyl je to biologický pigment, což naznačuje, že se jedná o molekulu schopnou absorbovat světlo. Tato molekula absorbuje vlnovou délku odpovídající fialové, modré a červené barvě a odráží světlo zelené barvy. Proto je přítomnost chlorofylu zodpovědná za zelenou barvu rostlin.
Jeho struktura se skládá z porfyrinového kruhu s centrem hořčíku a hydrofobního ocasu zvaného fytol. Je nutné zdůraznit strukturní podobnost chlorofylu s molekulou hemoglobinu.
Chlorofyl se nachází v thylakoidech, membránových strukturách uvnitř chloroplastů. Chloroplasty jsou hojné v listech a jiných strukturách rostlin.
Hlavní funkcí chlorofylu je zachytit světlo, které se použije k vyvolání fotosyntetických reakcí. Existují různé typy chlorofylu - nejčastější je na - které se mírně liší svou strukturou a absorpčním vrcholem, aby se zvýšilo množství absorbovaného slunečního světla.
Rejstřík článků
Studie molekuly chlorofylu sahá až do roku 1818, kdy ji poprvé popsali vědci Pelletier a Caventou, kteří vymysleli název „chlorofyl“. Později, v roce 1838, začaly chemické studie molekuly.
V roce 1851 Verdeil navrhl strukturální podobnosti mezi chlorofylem a hemoglobinem. V té době byla tato podobnost přehnaná a předpokládalo se, že atom železa se nachází také ve středu molekuly chlorofylu. Později byla přítomnost hořčíku potvrzena jako centrální atom.
Různé druhy chlorofylu byly objeveny v roce 1882 Borodinem na základě důkazů poskytnutých mikroskopem..
Klíčovým bodem pro schopnost fotosyntetických živých organismů využívat světelnou energii je její absorpce. Molekuly, které vykonávají tuto funkci, se nazývají pigmenty a jsou přítomny v rostlinách a řasách.
Pro lepší pochopení těchto reakcí je nutné znát určité aspekty související s povahou světla..
Světlo je definováno jako druh elektromagnetického záření, forma energie. Toto záření je chápáno jako vlna a jako částice. Jednou z charakteristik elektromagnetického záření je vlnová délka, vyjádřená jako vzdálenost mezi dvěma po sobě následujícími hřebeny..
Lidské oko může vnímat vlnovou délku v rozmezí od 400 do 710 nanometrů (nm = 10-9 m). Krátké vlnové délky jsou spojeny s větším množstvím energie. Sluneční světlo zahrnuje bílé světlo, které se skládá ze všech vlnových délek ve viditelné části.
Co se týče povahy částice, fyzici popisují fotony jako diskrétní balíčky energie. Každá z těchto částic má charakteristickou vlnovou délku a energetickou hladinu.
Když foton zasáhne objekt, mohou se stát tři věci: být absorbován, vyslán nebo odražen.
Ne všechny pigmenty se chovají stejně. Absorpce světla je jev, který se může vyskytovat na různých vlnových délkách a každý pigment má určité absorpční spektrum.
Absorbovaná vlnová délka určí barvu, při které budeme vizualizovat pigment. Například pokud absorbuje světlo po všech jeho délkách, uvidíme pigment úplně černý. Ty, které neabsorbují všechny délky, odrážejí zbývající.
V případě chlorofylu absorbuje vlnové délky odpovídající fialové, modré a červené barvě a odráží zelené světlo. Toto je pigment, který dává rostlinám jejich charakteristickou zelenou barvu.
Ačkoli je chlorofyl jedním z nejznámějších pigmentů, existují i jiné skupiny biologických pigmentů, jako jsou karotenoidy, které mají načervenalé nebo oranžové tóny. Proto absorbují světlo na jiné vlnové délce než chlorofyl a slouží jako obrazovka pro přenos energie na chlorofyl..
Některé karotenoidy mají navíc fotoprotektivní funkce: absorbují a rozptylují světelnou energii, která by mohla poškodit chlorofyl; nebo reagují s kyslíkem a tvoří oxidační molekuly, které by mohly poškodit buněčné struktury.
Chlorofyly jsou biologické pigmenty, které se lidskému oku zobrazují zeleně a účastní se fotosyntézy. Najdeme je v rostlinách a jiných organismech se schopností transformovat světelnou energii na chemickou energii..
Chemicky jsou chlorofyly hořčíkové porfyriny. Jsou docela podobné molekule hemoglobinu, která je zodpovědná za transport kyslíku v naší krvi. Obě molekuly se liší pouze v typech a umístění skupin substituentů na tetrapyrrolickém kruhu..
Kovem porfyrinového kruhu v hemoglobinu je železo, zatímco v chlorofylu je to hořčík.
Chlorofylový postranní řetězec je přirozeně hydrofobní nebo nepolární a skládá se ze čtyř izoprenoidových jednotek, které se nazývají fytol. Ten se esterifikuje na skupinu kyseliny propioové v kruhu číslo čtyři.
Pokud je chlorofyl vystaven tepelnému zpracování, roztok má kyselé pH, což vede k eliminaci atomu hořčíku ze středu kruhu. Pokud zahřívání přetrvává nebo roztok ještě více sníží své pH, fytol skončí hydrolýzou.
Chlorofyl je jedním z nejrozšířenějších přírodních pigmentů a nacházíme jej v různých liniích fotosyntetického života. Ve struktuře rostlin ji najdeme hlavně v listech a dalších zelených strukturách.
Pokud půjdeme na mikroskopický pohled, chlorofyl se nachází uvnitř buněk, konkrétně v chloroplastech. Uvnitř chloroplastů jsou zase struktury tvořené dvojitými membránami zvanými thylakoidy, které uvnitř obsahují chlorofyl - spolu s dalším množstvím lipidů a bílkovin..
Thylakoidy jsou struktury, které připomínají několik naskládaných disků nebo mincí, a toto velmi kompaktní uspořádání je naprosto nezbytné pro fotosyntetickou funkci molekul chlorofylu..
V prokaryotických organismech, které provádějí fotosyntézu, neexistují žádné chloroplasty. Z tohoto důvodu jsou tylakoidy, které obsahují fotosyntetické pigmenty, pozorovány jako součást buněčné membrány, izolované uvnitř buněčné cytoplazmy, nebo vytvářejí strukturu ve vnitřní membráně - vzor pozorovaný u sinic..
Existuje několik typů chlorofylů, které se mírně liší v molekulární struktuře a jejich distribuci ve fotosyntetických liniích. To znamená, že některé organismy obsahují určité typy chlorofylu a jiné ne..
Hlavní typ chlorofylu se nazývá chlorofyl a v linii rostlin v pigmentu nabitém přímo ve fotosyntetickém procesu a transformuje světelnou energii na chemickou.
Druhým typem chlorofylu je b a je také přítomen v rostlinách. Strukturálně se liší od chlorofylu a, protože tento má methylovou skupinu na uhlíku 3 kruhu číslo II a typ b obsahuje v této poloze formylovou skupinu..
Je považován za doplňkový pigment a díky strukturálním rozdílům mají mírně odlišné absorpční spektrum než varianta a. V důsledku této vlastnosti se liší svou barvou: chlorofyl a je modrozelený ab je žlutozelený..
Myšlenka těchto diferenciálních spekter je, že obě molekuly se navzájem doplňují v absorpci světla a dokáží zvýšit množství světelné energie, která vstupuje do fotosyntetického systému (takže se absorpční spektrum rozšiřuje).
Existuje třetí typ chlorofylu, c, který najdeme v hnědých řasách, rozsivkách a dinoflagelátech. V případě řas kyanofyty vykazují pouze typ chlorofyl. Nakonec se chlorofyl d vyskytuje v některých protistických organismech a také v sinicích..
Existuje řada bakterií se schopností fotosyntézy. V těchto organismech jsou chlorofyly společně nazývané bakteriochlorofyly a stejně jako chlorofyly eukaryot jsou klasifikovány podle písmen: a, b, c, d, e a g.
Historicky se používala myšlenka, že molekula chlorofylu se objevila jako první v průběhu evoluce. Dnes se díky sekvenční analýze navrhuje, že molekula chlorofylu po předcích byla pravděpodobně podobná bakteriochlorofylu.
Molekula chlorofylu je klíčovým prvkem ve fotosyntetických organismech, protože je zodpovědná za absorpci světla.
Ve strojním zařízení nezbytném k provádění fotosyntézy je součást zvaná fotosystém. Jsou dva a každý je tvořen „anténou“ odpovědnou za sbírání světla a reakčním centrem, kde najdeme chlorofyl typu a.
Fotosystémy se liší hlavně absorpčním vrcholem molekuly chlorofylu: fotosystém I má vrchol 700 nm a II při 680 nm.
Tímto způsobem se chlorofylu daří plnit svoji roli v zachycování světla, které se díky složité enzymatické baterii přemění na chemickou energii uloženou v molekulách, jako jsou sacharidy..
Zatím žádné komentáře