Čo je chlorofyl: štruktúra a funkcie

Obsah:

Čo je chlorofyl: štruktúra a funkcie
Čo je chlorofyl: štruktúra a funkcie
Anonim

Z nášho článku sa dozviete, čo je chlorofyl. Práve táto látka určuje zelenú farbu rastlín a je nevyhnutnou podmienkou syntézy sacharidov, a teda aj ich výživy. Ale chlorofyl hrá dôležitú úlohu v živote zvierat. ktoré? Poďme na to spolu.

Čo je chlorofyl

V preklade z gréčtiny tento biologický výraz znamená „zelený list“. Chlorofyl je zelený pigment alebo farbivo. Je to on, kto určuje farbu listov, mladých výhonkov, nezrelých plodov a iných častí rastliny. Hlavnou funkciou chlorofylu je realizácia procesu fotosyntézy. Podstatou tohto procesu je syntéza glukózy a anorganických látok. A deje sa to v plastidoch obsahujúcich molekuly chlorofylu.

zelené listy rastlín
zelené listy rastlín

História objavov

Chlorofyl bol prvýkrát známy na konci 19. storočia. Z listov ho dokázali izolovať dvaja francúzski chemici – lekárnici Joseph Covent a Pierre Pelletier. Začiatkom 20. storočia sa zistilo, že táto látka sa skladá z dvoch zložiek. Túto skutočnosť nezávisle experimentálne dokázali v roku 1900 ruský botanik Michail Tsvet a nemecký biochemik Richard Wilstetter. Títočastice sa nazývali častice a a b. Za tento objav bol Wilstetter ocenený Nobelovou cenou.

štruktúra molekuly chlorofylu
štruktúra molekuly chlorofylu

Toto ocenenie získal aj Hans Fischer, ktorý vytvoril štruktúrny vzorec chlorofylu. Robertovi Woodwardovi sa v roku 1960 podarilo umelo syntetizovať túto látku.

Byť v prírode

Chlorofyl obsahuje všetky organizmy, ktoré sú autotrofné. V prvom rade ide o rastliny všetkých systematických skupín. Všetky riasy sa teda živia autotrofne. Preto môžu žiť len v hĺbke, kam preniká slnečné svetlo. Obsahujú riasy chlorofyl, ktorý má červenú, hnedú alebo zlatistú farbu s talom? Bezpochyby. Jednoducho ich bunky okrem zeleného pigmentu obsahujú aj farbivá iných farieb. Tie určujú farbu rias, ale funkciu fotosyntézy plní chlorofyl.

Okrem rastlín obsahujú zelený pigment fotoautotrofné baktérie a prvoky. Napríklad Euglena je zelená. Tento jednobunkový organizmus obsahuje jeden veľký chloroplast. Ak neexistujú podmienky potrebné na fotosyntézu, Euglena prejde na heterotrofný spôsob výživy.

Zelená farba listov pochádza z chlorofylu
Zelená farba listov pochádza z chlorofylu

Mechanizmus syntézy

Tvorba chlorofylu v bunkách je veľmi zložitý proces. Pozostáva z 15 po sebe nasledujúcich reakcií prebiehajúcich v 3 etapách. Najprv prechádzajú v tme a potom vo svetle.

Po prvé, z východiskových látok, ktorými sú acetát a glycín, vzniká protochlorofylid. Stáva sa to vtmavá fáza. Ďalej na svetle táto látka viaže vodík, čo vedie k tvorbe chlorofylidu. Ďalšia fáza opäť prebieha v tme. Kombináciou s fytolom sa syntetizuje chlorofyl. Charakteristickým znakom tejto látky je jej nestabilita voči svetlu.

Čo je chlorofyl z hľadiska chémie? Je to derivát porfyrínovej látky, ktorá má dva karbonylové substituenty. Ošetrením slabou kyselinou sa z molekuly chlorofylu odstráni horčík a ten sa zmení na kakfeofitín. Je to tmavomodrý pigment s voskovou textúrou.

tekutý chlorofyl
tekutý chlorofyl

Čo je fotosyntéza

Rastliny sa z nejakého dôvodu nazývajú prostredníkmi medzi slnkom a zemou. Iba oni sú schopní premieňať energiu s uvoľňovaním životne dôležitej látky - kyslíka. Tento proces sa nazýva fotosyntéza. Vo svetle sa z oxidu uhličitého a vody tvorí monosacharid glukóza a kyslík.

Aká je úloha chlorofylu v tomto procese? Zelený pigment absorbuje a prenáša slnečnú energiu. Inými slovami, chlorofyl funguje ako anténa. Ako súčasť komplexov na zber svetla najskôr absorbuje slnečnú energiu a potom ju rezonančným spôsobom prenáša do reakčných centier fotosystémov.

fotosyntéza prebieha v chloroplastoch
fotosyntéza prebieha v chloroplastoch

Aplikácia

Chlorofyl nie je len prirodzenou zložkou rastlín. Používa sa napríklad ako prírodné potravinárske farbivo. Táto látka má registračné číslo E140. Často to vidieť na obaloch cukroviniek. Produkty. Nevýhodou tejto látky je jej nerozpustnosť vo vode, čo obmedzuje jej rozsah.

Čo je chlorofyl číslo E141? Ide o derivát tejto látky, ktorý sa používa aj ako potravinárske farbivo. Nazýva sa tiež chlorofylínový meďnatý komplex alebo trisodná soľ. Jeho prednosťami je odolnosť voči kyslému prostrediu, dobrá rozpustnosť vo vode a alkoholových roztokoch. Aj pri dlhšom skladovaní si chlorofylín zachováva smaragdovo zelenú farbu. Limitujúcim faktorom pre jeho použitie je vysoký obsah medi a ťažkých kovov.

Keďže chlorofyl obsahuje horčík, je táto látka prospešná aj pre ľudský organizmus. Môže sa konzumovať ako v tekutej liekovej forme, tak aj ako zelená listová zelenina. Špenát bohatý na chlorofyl, brokolica, lucerna, pšeničné a jačmenné klíčky, žihľava a petržlen.

Systematické používanie tekutého chlorofylu pomáha zvyšovať počet červených krviniek. Faktom je, že táto látka má podobnú štruktúru ako hemoglobín. Ich jediným rozdielom je kov. Hemoglobín obsahuje železo a chlorofyl obsahuje horčík. Preto pomáhajú zlepšiť transport kyslíka do tkanív a orgánov.

Chlorofyl je teda zelený pigment alebo farbivo. Nachádza sa v zelených častiach rastlín, bunkách niektorých baktérií a jednobunkových živočíchov. Funkciou chlorofylu je zabezpečiť fotosyntézu - proces syntézy organických látok z minerálov vďaka energii svetla.

Odporúča: