Nima uchun o'tlar, shuningdek, daraxtlar va butalardagi barglar yashil? Hammasi xlorofill haqida. Siz kuchli bilim arqonini olishingiz va u bilan kuchli tanishishingiz mumkin.
Tarix
Keling, nisbatan yaqin oʻtmishga qisqacha ekskursiya qilaylik. Jozef Bieneme Kavantu va Per Jozef Pelletier qo'l berib ko'rishadiganlardir. Ilm-fan odamlari yashil pigmentni turli o'simliklarning barglaridan ajratishga harakat qilishdi. Urinishlar 1817 yilda muvaffaqiyat bilan yakunlandi.
Pigment xlorofil deb nomlangan. Yunoncha xloros, yashil va phyllon, bargdan. Yuqoridagilardan qat'iy nazar, 20-asr boshlarida Mixail Tsvet va Richard Uilstetter xlorofill tarkibida bir nechta komponentlar borligi ma'lum bo'ldi, degan xulosaga kelishdi.
Yenglarini shimarib, Uillstetter ishga kirishdi. Tozalash va kristallanish ikkita komponentni aniqladi. Ular oddiygina alfa va beta (a va b) deb nomlangan. 1915 yilda ushbu moddani tadqiq qilish sohasidagi faoliyati uchun u tantanali ravishda Nobel mukofoti bilan taqdirlangan.
1940 yilda Xans Fisher dunyoga xlorofill "a" ning yakuniy tuzilishini taklif qildi. Sintez qiroli Robert Berns Vudvord va amerikalik bir qancha olimlar 1960 yilda tabiiy bo'lmagan xlorofillni olishdi. Shunday qilib, sir pardasi ochildi - xlorofill paydo bo'ldi.
Kimyoviyxususiyatlar
Eksperimental koʻrsatkichlar asosida aniqlangan xlorofil formulasi quyidagicha koʻrinadi: C55H72O5N4Mg. Dizayn organik dikarboksilik kislota (xlorofillin), shuningdek, metil va fitol spirtlarini o'z ichiga oladi. Xlorofillin magniy porfirinlari bilan bog'liq bo'lgan organometall birikma bo'lib, tarkibida azot mavjud.
COOH
MgN4OH30C32
COOH
Metil spirtining qolgan qismlari CH3OH va fitol C20H bo'lganligi sababli xlorofil efir ro'yxatiga kiritilgan. 39OH karboksil guruhlarining vodorodini almashtirdi.
Yuqorida xlorofill alfaning tuzilish formulasi keltirilgan. Unga diqqat bilan qarasangiz, beta-xlorofillda yana bitta kislorod atomi borligini, lekin ikkita kamroq vodorod atomiga ega ekanligini ko'rishingiz mumkin (CH3 o'rniga CHO guruhi). Demak, alfa-xlorofillning molekulyar og'irligi betanikidan pastroq.
Magniy bizni qiziqtirgan moddaning zarrachasining o'rtasiga joylashdi. U pirol hosilalarining 4 ta azot atomi bilan birlashadi. Elementar va oʻzgaruvchan qoʻsh bogʻlar tizimini pirrol bogʻlarida kuzatish mumkin.
Xlorofil tarkibiga muvaffaqiyatli mos keladigan xromofor hosil bo'lishi - bu N. Bu quyosh spektrining individual nurlarini va uning rangini, kunduzi quyosh nuri kabi yonishidan qat'i nazar, singdirish imkonini beradi. alanga, kechqurun esa u yonayotgan cho'g'ga o'xshaydi.
Oʻlchamga oʻtamiz. Porfirin yadrosi diametri 10 nm, fitol fragmenti esa 2 nm uzunlikda bo'lib chiqdi. Yadroda xlorofill 0,25 nm, orasidapirrol azot guruhlarining mikrozarralari.
Xlorofilning bir qismi bo'lgan magniy atomining diametri atigi 0,24 nm bo'lishini va azotning pirrol guruhlari atomlari orasidagi bo'sh joyni deyarli to'liq to'ldirishini ta'kidlashni istardim, bu esa azotning yadrosiga yordam beradi. molekulasi kuchliroq bo'ladi.
Xlorofil (a va b) alfa va beta oddiy nom ostida ikkita komponentdan iborat degan xulosaga kelish mumkin.
Xlorofil a
Molekulaning nisbiy massasi 893,52. Ajratilgan qoldiqda koʻk rangga ega qora rangli mikrokristallar hosil boʻladi. Tselsiy bo‘yicha 117-120 daraja haroratda ular eriydi va suyuqlikka aylanadi.
Etanolda bir xil xloroformlar, aseton va benzollar oson eriydi. Natijalar ko'k-yashil rangga ega bo'lib, o'ziga xos xususiyatga ega - boy qizil floresan. Neft efirida yomon eriydi. Ular suvda umuman gullamaydi.
Xlorofil alfa formulasi: C55H72O5N 4Mg. Kimyoviy tuzilishidagi modda xlor deb tasniflanadi. Halqada fitol propion kislotaga, ya'ni uning qoldig'iga biriktiriladi.
Xlorofill a o'rniga ba'zi o'simlik organizmlari uning analogini hosil qiladi. Bu erda II pirol halqasidagi etil guruhi (-CH2-CH3) vinil bilan almashtirildi (-CH=CH). 2). Bunday molekula birinchi halqada birinchi vinil guruhini, ikkinchi halqada ikkinchisini o'z ichiga oladi.
Xlorofil b
Xlorofil-beta formulasi quyidagicha: C55H70O6N 4Mg. Moddaning molekulyar og'irligi903. Pirol halqasidagi uglerod atomi C3 da vodoroddan mahrum ozgina spirt –H-C=O bor, u sariq rangga ega. Bu xlorofill a dan farqi.
Ta'kidlash joizki, bir nechta turdagi xlorofillar hujayraning keyingi mavjudligi uchun zarur bo'lgan maxsus doimiy qismlarida - plastid-xloroplastlarda joylashgan.
Xlorofillar c va d
Xlorofil c. Klassik porfirin bu pigmentni farq qiladi.
Qizil yosunlarda xlorofill d. Ba'zilar uning mavjudligiga shubha qilishadi. Bu faqat xlorofill a ning degeneratsiya mahsuloti ekanligiga ishoniladi. Ayni paytda biz ishonch bilan aytishimiz mumkinki, d harfi bilan xlorofill ba'zi fotosintetik prokariotlarning asosiy bo'yoqidir.
Xlorofillning xossalari
Uzoq davom etgan tadqiqotlardan soʻng oʻsimlikda mavjud boʻlgan va undan olinadigan xlorofill xususiyatlarida oʻxshashlik borligi haqida dalillar paydo boʻldi. O'simliklardagi xlorofil oqsil bilan bog'langan. Bunga quyidagi kuzatuvlar guvohlik beradi:
- Yaproqdagi xlorofillning yutilish spektri olinganidan farq qiladi.
- Tavsif mavzusini toza spirt bilan quritilgan o'simliklardan olish haqiqatga to'g'ri kelmaydi. Ekstraksiya yaxshi namlangan barglar bilan xavfsiz davom etadi yoki spirtli ichimliklarga suv qo'shilishi kerak. Aynan u xlorofill bilan bog'langan oqsilni parchalaydi.
- O'simlik barglaridan olingan material ostida tezda yo'q qilinadikislorod, konsentrlangan kislota, yorug'lik nurlarining ta'siri.
Ammo oʻsimliklardagi xlorofill yuqoridagilarning barchasiga chidamli.
Xloroplastlar
Xlorofilli o'simliklar 1% quruq moddadan iborat. Uni maxsus hujayra organellalarida - plastidlarda topish mumkin, bu uning o'simlikda notekis taqsimlanishini ko'rsatadi. Yashil rangga bo'yalgan va tarkibida xlorofill bo'lgan hujayra plastidalari xloroplastlar deb ataladi.
Xloroplastlardagi H2O miqdori 58% dan 75% gacha, quruq moddalar tarkibi oqsillar, lipidlar, xlorofill va karotinoidlardan iborat.
Xlorofil funktsiyalari
Olimlar inson qonining asosiy nafas olish komponenti boʻlgan xlorofill va gemoglobin molekulalarining joylashishida hayratlanarli oʻxshashlikni aniqladilar. Farqi shundaki, o'rtadagi qisqich birikmasida magniy o'simlik pigmentida, temir esa gemoglobinda joylashgan.
Fotosintez jarayonida sayyoramiz oʻsimliklari karbonat angidridni oʻzlashtiradi va kislorod chiqaradi. Bu erda xlorofillning yana bir ajoyib funktsiyasi. Faoliyat nuqtai nazaridan uni gemoglobin bilan solishtirish mumkin, ammo inson tanasiga ta'sir miqdori biroz kattaroqdir.
Xlorofil o'simlik pigmenti bo'lib, yorug'likka sezgir va yashil rang bilan qoplangan. Keyinchalik fotosintez sodir bo'ladi, bunda uning mikrozarralari o'simlik hujayralari tomonidan so'rilgan quyosh energiyasini kimyoviy energiyaga aylantiradi.
Fotosintez jarayoni degan xulosaga kelish mumkinquyosh energiyasini konvertatsiya qilish. Agar siz zamonaviy ma'lumotlarga ishonsangiz, yorug'lik energiyasidan foydalangan holda karbonat angidrid gazi va suvdan organik moddalarning sintezi uch bosqichga bo'linganligi aniqlandi.
1-bosqich
Bu faza xlorofill yordamida suvning fotokimyoviy parchalanishi jarayonida amalga oshiriladi. Molekulyar kislorod chiqariladi.
2-bosqich
Bu yerda bir nechta redoks reaktsiyalari mavjud. Ular sitoxromlar va boshqa elektron tashuvchilarning faol yordamini oladi. Reaktsiya elektronlar tomonidan suvdan NADPHga o'tkaziladigan va ATP hosil qiluvchi yorug'lik energiyasi tufayli sodir bo'ladi. Bu yerda yorug‘lik energiyasi saqlanadi.
3-bosqich
NADPH va allaqachon hosil bo'lgan ATP karbonat angidridni uglevodga aylantirish uchun ishlatiladi. Yutilgan yorug'lik energiyasi 1 va 2 bosqich reaksiyalarida ishtirok etadi. Oxirgi, uchinchi reaktsiyalar yorug'likning ishtirokisiz sodir bo'ladi va qorong'i deb ataladi.
Fotosintez - bu erkin energiyaning ko'payishi bilan sodir bo'ladigan yagona biologik jarayon. Toʻgʻridan-toʻgʻri yoki bilvosita ikki oyoqli, qanotli, qanotsiz, toʻrt oyoqli va er yuzida yashovchi boshqa organizmlar uchun mavjud kimyoviy korxonani taʼminlaydi.
Gemoglobin va xlorofill
Gemoglobin va xlorofill molekulalari murakkab, lekin ayni paytda oʻxshash atom tuzilishiga ega. Ularning tuzilishida keng tarqalgan bo'lib profin - kichik halqalarning halqasi. Farqi profinga biriktirilgan jarayonlarda va uning ichida joylashgan atomlarda ko'rinadi: gemoglobindagi temir atomi (Fe), xlorofilldagi.magniy (Mg).
Xlorofil va gemoglobin tuzilishi jihatidan oʻxshash, ammo turli xil oqsil tuzilmalarini hosil qiladi. Xlorofil magniy atomi atrofida, gemoglobin esa temir atrofida hosil bo'ladi. Agar siz suyuq xlorofill molekulasini olsangiz va fitol dumini (20 uglerod zanjiri) ajratsangiz, magniy atomini temirga almashtirsangiz, pigmentning yashil rangi qizil rangga aylanadi. Natijada tayyor gemoglobin molekulasi hosil bo'ladi.
Xlorofil aynan shunday o'xshashlik tufayli oson va tez so'riladi. Kislorod ochligida organizmni yaxshi qo'llab-quvvatlaydi. U qonni kerakli mikroelementlar bilan to'ydiradi, bu erdan u hayot uchun eng muhim moddalarni hujayralarga yaxshiroq tashiydi. Tabiiy metabolizm natijasida hosil bo'lgan chiqindilar, toksinlar, chiqindilarni o'z vaqtida chiqarish mavjud. Harakatsiz leykotsitlarga ta'sir qiladi, ularni uyg'otadi.
Ta'riflangan qahramon qo'rqmasdan va ta'na qilmasdan, hujayra membranalarini himoya qiladi, mustahkamlaydi va biriktiruvchi to'qimalarning tiklanishiga yordam beradi. Xlorofillning afzalliklari orasida oshqozon yarasi, turli yaralar va eroziyalarning tez bitishi kiradi. Immunitet funktsiyasini yaxshilaydi, DNK molekulalarining patologik buzilishlarini to'xtatish qobiliyatini ta'kidladi.
Yuqumli va sovuqni davolashda ijobiy tendentsiya. Bu ko'rib chiqilayotgan moddaning yaxshi amallarining to'liq ro'yxati emas.
