Определение и роль хлорофилла в фотосинтезе

Хлорофилл – это название, данное группе молекул зеленого пигмента, обнаруживаемых в растениях, водорослях и цианобактериях. Двумя наиболее распространенными типами хлорофилла являются хлорофилл а, который представляет собой сине-черный эфир с химической формулой C 55 H 72 MgN 4 O 5 и хлорофилл b, который представляет собой темно-зеленый эфир с формулой C 55 H 70 MgN 4 O 6 . Другие формы хлорофилла включают хлорофилл c1, c2, d и f. Формы хлорофилла имеют разные боковые цепи и химические связи, но все они характеризуются кольцом пигмента хлорина, содержащим ион магния в центре.

Ключевые выводы: Хлорофилл

  • Хлорофилл – это молекула зеленого пигмента, которая собирает солнечную энергию для фотосинтеза. На самом деле это семейство связанных молекул, а не одна.
  • Хлорофилл содержится в растениях, водорослях, цианобактериях, простейших и некоторых животных.
  • Хотя хлорофилл есть самый распространенный фотосинтетический пигмент, есть несколько других, в том числе антоцианы.

Слово «хлорофилл» происходит от греческих слов chloros , что означает «зеленый», и phyllon , что означает «лист». Джозеф Бьенэме Кавенту и Пьер Жозеф Пеллетье впервые выделили и назвали молекулу в 1817 году.

Хлорофилл – важная молекула пигмента для фотосинтеза, химического процесса, который растения используют для поглощения и использовать энергию света. Он также используется в качестве пищевого красителя (E140) и дезодорирующего агента. В качестве пищевого красителя хлорофилл используется для придания зеленого цвета пасте, спиртовому абсенту и другим продуктам питания и напиткам. Как воскообразное органическое соединение, хлорофилл не растворяется в воде. При употреблении в пищу его смешивают с небольшим количеством масла.

Также известно как: Альтернативное написание слова хлорофилл – это хлорофил.

Роль хлорофилла в фотосинтезе

Общее сбалансированное уравнение для фотосинтеза:

6 CO 2 + 6 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2

где углекислый газ и вода реагируют с образованием глюкозы и кислорода. Однако общая реакция не указывает на сложность химических реакций или вовлеченных молекул.

Растения и другие фотосинтезирующие организмы используют хлорофилл для поглощения света (обычно солнечная энергия) и преобразовать ее в химическую энергию. Хлорофилл сильно поглощает синий свет, а также немного красного света. Он плохо поглощает зеленый цвет (отражает его), поэтому листья и водоросли, богатые хлорофиллом, кажутся зелеными.

У растений хлорофилл окружает фотосистемы в тилакоидной мембране органеллы, называемые хлоропластами, сосредоточены в листьях растений.. Хлорофилл поглощает свет и использует резонансную передачу энергии для активации реакционных центров в фотосистеме I и фотосистеме II. Это происходит, когда энергия фотона (света) удаляет электрон из хлорофилла в реакционном центре P680 фотосистемы II. Электрон высокой энергии входит в цепь переноса электронов. P700 фотосистемы I работает с фотосистемой II, хотя источник электронов в этой молекуле хлорофилла может варьироваться.

Электроны, которые входят в цепь переноса электронов, используются для накачки ионы водорода (H + ) через тилакоидную мембрану хлоропласта. Хемиосмотический потенциал используется для производства энергетической молекулы АТФ и восстановления НАДФ + до НАДФН. НАДФН, в свою очередь, используется для восстановления углекислого газа (CO 2 ) до сахаров, таких как глюкоза.

Другое Пигменты и фотосинтез

Хлорофилл – наиболее широко известная молекула, используемая для сбора света для фотосинтеза, но это не единственный пигмент, который выполняет эту функцию. Хлорофилл принадлежит к большему классу молекул, называемых антоцианами. Некоторые антоцианы действуют вместе с хлорофиллом, в то время как другие поглощают свет независимо или в другой точке жизненного цикла организма. Эти молекулы могут защищать растения, изменяя их окраску, делая их менее привлекательными в качестве пищи и менее заметными для вредителей. Другие антоцианы поглощают свет в зеленой части спектра, расширяя диапазон света, который может использовать растение.

Биосинтез хлорофилла

Растения производят хлорофилл из молекул глицина и сукцинил-КоА. Есть промежуточная молекула, называемая протохлорофиллидом, которая превращается в хлорофилл. У покрытосеменных эта химическая реакция зависит от света. Эти растения будут бледными, если их выращивать в темноте, потому что они не могут завершить реакцию с образованием хлорофилла. Водорослям и несосудистым растениям не нужен свет для синтеза хлорофилла.

Протохлорофиллид образует токсичные свободные радикалы в растениях, поэтому биосинтез хлорофилла строго регулируется. При дефиците железа, магния или железа растения могут быть неспособны синтезировать достаточное количество хлорофилла, выглядят бледными или хлоротичными . Хлороз также может быть вызван неправильным pH (кислотностью или щелочностью), патогенами или нападением насекомых.

Оцените статью
recture.ru
Добавить комментарий