Definícia chlorofylu a úloha vo fotosyntéze
Pochopiť význam chlorofylu pri fotosyntéze
Toto je molekula chlorofylu B. Chlorofyl sa používa na fotosyntézu. Molekula obsahuje atóm horčíka v strede chlórového pigmentu. DIZAJN LAGUNA / Getty Images
Chlorofyl je názov pre skupinu molekúl zeleného pigmentu, ktoré sa nachádzajú v rastlinách, riasach a cyanobaktériách. Dva najbežnejšie typy chlorofylu sú chlorofyl a, ktorý je modro-čierny ester s chemickým vzorcom C55H72MgN4O5a chlorofyl b, čo je tmavozelený ester so vzorcom C55H70MgN4O6. Iné formy chlorofylu zahŕňajú chlorofyl cl, c2, d a f. Formy chlorofylu majú rôzne bočné reťazce a chemické väzby, ale všetky sú charakterizované chlórovým pigmentovým kruhom obsahujúcim vo svojom strede horčíkový ión.
Kľúčové veci: Chlorofyl
- Chlorofyl je molekula zeleného pigmentu, ktorá zbiera slnečnú energiu na fotosyntézu. Je to vlastne rodina príbuzných molekúl, nielen jedna.
- Chlorofyl sa nachádza v rastlinách, riasach, cyanobaktériách, protistoch a niekoľkých živočíchoch.
- Hoci je chlorofyl najbežnejším fotosyntetickým pigmentom, existuje niekoľko ďalších, vrátane antokyanov.
Slovo „chlorofyl“ pochádza z gréckych slov chlór , čo znamená „zelený“, a fylon , čo znamená „list“. Joseph Bienaimé Caventou a Pierre Joseph Pelletier prvýkrát izolovali a pomenovali molekulu v roku 1817.
Chlorofyl je základná molekula pigmentu pre fotosyntézu , chemické procesy, ktoré závody používajú na absorbovanie a využitie energie zo svetla. Používa sa tiež ako potravinárske farbivo (E140) a ako dezodoračné činidlo. Ako potravinárske farbivo sa chlorofyl používa na pridanie zelenej farby do cestovín, liehoviny absintu a iných potravín a nápojov. Ako vosková organická zlúčenina nie je chlorofyl rozpustný vo vode. Pri použití v potravinách sa zmieša s malým množstvom oleja.
Taktiež známy ako: Alternatívnym pravopisom pre chlorofyl je chlorofyl.
Úloha chlorofylu vo fotosyntéze
The celkovo vyvážená rovnica pre fotosyntézu je:
6 COdva+ 6 HdvaO → C6H12O6+ 6 Odva
kde oxid uhličitý a voda reagovať na produkciu glukózy a kyslík . Celková reakcia však nenaznačuje zložitosť chemických reakcií alebo molekúl, ktoré sú zahrnuté.
Rastliny a iné fotosyntetické organizmy využívajú chlorofyl na absorbovanie svetla (zvyčajne slnečnej energie) a jeho premenu na chemickú energiu. Chlorofyl silne absorbuje modré svetlo a tiež nejaké červené svetlo. Zle prijíma zelenú (odráža ju), preto listy a riasy bohaté na chlorofyl javiť ako zelené .
V rastlinách chlorofyl obklopuje fotosystémy v tylakoidnej membráne z organely nazývané chloroplasty , ktoré sú sústredené v listoch rastlín. Chlorofyl absorbuje svetlo a využíva prenos rezonančnej energie na energizovanie reakčných centier vo fotosystéme I a fotosystéme II. To sa deje, keď energia z fotón (svetlo) odstraňuje elektrón z chlorofylu v reakčnom centre P680 fotosystému II. Vysokoenergetický elektrón vstupuje do elektrónového transportného reťazca. P700 fotosystému I pracuje s fotosystémom II, hoci zdroj elektrónov v tejto molekule chlorofylu sa môže líšiť.
Elektróny, ktoré vstupujú do elektrónového transportného reťazca, sa používajú na čerpanie vodíkových iónov (H+) cez tylakoidnú membránu chloroplastu. Chemiosmotický potenciál sa využíva na produkciu molekuly energie ATP a na redukciu NADP+do NADPH. NADPH sa zase používa na zníženie oxidu uhličitého (COdva) na cukry, ako je glukóza.
Iné pigmenty a fotosyntéza
Chlorofyl je najrozšírenejšia molekula používaná na zhromažďovanie svetla na fotosyntézu, ale nie je to jediný pigment, ktorý plní túto funkciu. Chlorofyl patrí do väčšej triedy molekúl nazývaných antokyány. Niektoré antokyány fungujú v spojení s chlorofylom, zatiaľ čo iné absorbujú svetlo nezávisle alebo v inom bode životného cyklu organizmu. Tieto molekuly môžu chrániť rastliny zmenou ich sfarbenia, aby boli menej atraktívne ako potrava a menej viditeľné pre škodcov. Iné antokyány absorbujú svetlo v zelenej časti spektra, čím rozširujú rozsah svetla, ktoré môže rastlina použiť.
Biosyntéza chlorofylu
Rastliny vytvárajú chlorofyl z molekúl glycínu a sukcinyl-CoA. Existuje medziprodukt nazývaný protochlorofylid, ktorý sa premieňa na chlorofyl. U krytosemenných rastlín je táto chemická reakcia závislá od svetla. Tieto rastliny sú bledé, ak sú pestované v tme, pretože nedokážu dokončiť reakciu na produkciu chlorofylu. Riasy a necievnaté rastliny nepotrebujú svetlo na syntézu chlorofylu.
Protochlorofylid tvorí toxické voľné radikály v rastlinách, takže biosyntéza chlorofylu je prísne regulovaná. Ak je nedostatok železa, horčíka alebo železa, rastliny nemusia byť schopné syntetizovať dostatok chlorofylu a vyzerajú bledé alebo chlorotický . Chlorózu môže spôsobiť aj nesprávne pH (kyslosť alebo zásaditosť) alebo patogény alebo napadnutie hmyzom.