Ολοκληρωμένη δομή χλωροφύλλης και 9 γεγονότα που πρέπει να γνωρίζετε

Το μόριο χλωροφύλλης και τα δομικά του δεδομένα, οι τύποι του εξηγούνται σε αυτό το άρθρο.

Η χλωροφύλλη είναι μια πράσινη χρωστική ουσία που υπάρχει στους χλωροπλάστες των φυτικών κυττάρων και έχει πρωταρχικό ρόλο στη φωτοσύνθεση. Τα φυτά είναι οι κύριοι παραγωγοί της φύσης και απελευθερώνουν οξυγόνο ως υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης. Η χλωροφύλλη έχει πολύπλοκη δομή με ένα άτομο μαγνησίου στο κέντρο της. Επιπλέον, η χλωροφύλλη έχει βρεθεί ότι χρησιμοποιείται και σε άλλα πεδία.

9 γεγονότα -

1. Η χλωροφύλλη είναι μια πράσινη χρωστική ουσία που υπάρχει στα φυτά, η οποία είναι υπεύθυνη για τη φωτοσύνθεση, μια σημαντική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα φυτά.
2. Η χλωροφύλλη είναι ένας καλός φωτοϋποδοχέας που απορροφά το ηλιακό φως και το μετατρέπει στην ενέργεια που απαιτείται για τη φωτοσύνθεση. Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία μέσω της οποίας τα φυτά φτιάχνουν την τροφή τους με τη χρήση νερού και ηλιακού φωτός.
3. Η χλωροφύλλη βρίσκεται στον χλωροπλάστες των φυτών που είναι μικροσκοπικές δομές σε ένα φυτικό κύτταρο.
4. Υπάρχουν κυρίως 6 τύποι χλωροφύλλης και στους οποίους 4 είναι πολύ σημαντικοί ή πιο σημαντικοί. Είναι η χλωροφύλλη α που βρίσκεται στα βακτήρια ανώτερων φυτών η χλωροφύλλη b που βρίσκεται στα πράσινα φύκια και τα ανώτερα φυτά και η χλωροφύλλη c που βρίσκεται στα διάτομα, τα δινομαστιγώματα και τα καφέ φύκια και το τελευταίο είναι χλωροφύλλη d που βρίσκεται μόνο στα κόκκινα φύκια.
5. Η χλωροφύλλη είναι ένα χηλικό μόριο.
6. Η χλωροφύλλη χρησιμοποιείται επίσης ως βαφή. Φυσικό πράσινο 3 ή E140 δεν είναι τίποτα, είναι χλωροφύλλη.
7. Η χλωροφύλλη χρησιμοποιείται ως χρωστική ουσία τόσο στη βιομηχανία καλλυντικών όσο και στη βιομηχανία τροφίμων.
8. Η χλωροφύλλη απορροφά την φωτεινή ενέργεια στην ορατή περιοχή (700nm).
9. Η χλωροφύλλη ενισχύει τα ερυθρά αιμοσφαίρια, βοηθά στην απώλεια βάρους, θεραπεύει το κατεστραμμένο δέρμα, εξουδετερώνει την περιστροφή και προλαμβάνει τον καρκίνο.

Μόριο χλωροφύλλης

Η χλωροφύλλη είναι η πράσινη χρωστική ουσία των φύλλων και των πράσινων μίσχων. Υπάρχει στους χλωροπλάστες του κυττάρου. Η χλωροφύλλη απορροφά την ηλιακή ενέργεια και μέσω μιας σειράς αντιδράσεων οξειδοαναγωγής η συνολική ενδόθερμη διαδικασία συνδυασμού νερού και διοξειδίου του άνθρακα για να σχηματιστεί γλυκόζη και μοριακό οξυγόνο,₂ βγαίνει προς τα έξω.

    6CO₂ + 6Η₂O → C₆H₁₂O₆  + 6Ο₂

Χημική δομή χλωροφύλλης

Χλωροφύλλη είναι ένα σύμπλεγμα ιόντων μαγνησίου (Mg²⁺) με πορφυρίνη. Ιόν μαγνησίου (Mg²⁺) βρίσκεται στο κέντρο του συστήματος δακτυλίου πορφυρίνης και είναι συνδεδεμένο με τα τέσσερα άτομα αζώτου που υπάρχουν στον δακτύλιο πορφυρίνης. Είναι ζωτικής σημασίας για τη διαδικασία, τη φωτοσύνθεση.

Δομή τύπου χλωροφύλλης

Η δομή του τύπου της χλωροφύλλης είναι CXNUMXHXNUMXOXNUMXNXNUMXMg.

Η χλωροφύλλη μια δομή

Η χλωροφύλλη α είναι μια μορφή χρωστικής χλωροφύλλης που παίζει κρίσιμο ρόλο στη φωτοσύνθεση. Αυτή η χρωστική καθιστά δυνατή τη διαδικασία περνώντας τα ενεργοποιημένα ηλεκτρόνια της στα μόρια που στη συνέχεια θα παράγουν σάκχαρα. Τα βακτήρια του πράσινου θείου περιέχουν μικρές ποσότητες χλωροφύλλης a χρώμα.

Η μοριακή δομή της χλωροφύλλης a αποτελείται από έναν δακτύλιο πορφυρίνης, του οποίου τα τέσσερα άτομα αζώτου συνδέονται με ένα άτομο μαγνησίου. Το άτομο μαγνησίου είναι προσαρτημένο στο κέντρο του συστήματος δακτυλίου. Έχει άλλες συνδεδεμένες πλευρικές αλυσίδες και μια ουρά υδρογονάνθρακα που ονομάζεται φυτόλη που σχηματίζεται από φυτολεστέρα. Ο δακτύλιος πορφυρίνης είναι μια ετεροκυκλική ένωση που προέρχεται από τη συμπύκνωση μορίων πυρρόλης. Το κέντρο μαγνησίου περιγράφει με ευδιάκριτο τρόπο τη δομή ενός μορίου χλωροφύλλης.

Δομή χλωροφύλλης β

Είναι η κύρια φωτοσυνθετική χρωστική ουσία που απορροφά την ενέργεια του φωτός. Λόγω της παρουσίας μιας καρβονυλικής ομάδας είναι πιο διαλυτή σε πολικούς διαλύτες ενώ η διαλυτότητα της χλωροφύλλης α σε πολικούς διαλύτες είναι χαμηλή.

Η μικρή διαφορά στη μία από την πλευρική αλυσίδα του επιτρέπει να απορροφά ακτινοβολίες φωτός διαφορετικού μήκους κύματος. Ο τύπος της χλωροφύλλης b είναι C₅₅H₇₀MgN₄O₆.

Δομή χλωροφύλλης c

Η χλωροφύλλη c είναι ένας τύπος χρωστικής ουσίας που βρίσκεται μόνο σε δινομαστιγώματα. Είναι σε μπλε πράσινο χρώμα και παίζει σημαντικό ρόλο στην απορρόφηση του φωτός στην περιοχή μήκους κύματος 447-52 nm. Έχει επίσης δακτύλιο πορφυρίνης, χωρίς ισοπρενοειδή ουρά ή μειωμένο δακτύλιο όπως άλλες χρωστικές χλωροφύλλης.

Υπάρχουν τρεις τύποι χλωροφύλλης γ. Είναι η χλωροφύλλη γ₁, χλωροφύλλη γ₂, χλωροφύλλη γ₃. Ο τύπος της χλωροφύλλης γ₁ είναι ο C₃₅H₃₀MgN₄O₅, χλωροφύλλη γ₂ είναι ο C₃₅H₂₈MgN₄O₅, χλωροφύλλη γ₃ είναι c₃₆H₂₈MgN₄O₇. Η χλωροφύλλη γ₁  έχει μια αιθυλική ομάδα στο C του₈ ομάδα, χλωροφύλλη γ₂  είναι η πιο κοινή μορφή χλωροφύλλης c και χλωροφύλλης c₃  βρίσκεται κυρίως στα μικροφύκια.

Δομή χλωροφύλλης a vs

1. Η χλωροφύλλη α είναι πρωταρχική φωτοσυνθετική χρωστική ενώ η χλωροφύλλη β είναι βοηθητική χρωστική ουσία.
2. Η χλωροφύλλη α εμφανίζεται σε όλα τα φυτά, τα φύκια, τα βακτήρια, τα κυανοβακτήρια και τα φωτότροφα, αλλά η χλωροφύλλη β εμφανίζεται μόνο στα πράσινα φύκια και στα φυτά.
3. Η χλωροφύλλη α απορροφά το ιώδες - μπλε και πορτοκαλί - κόκκινο φως από το φάσμα, αλλά η χλωροφύλλη β απορροφά μόνο το πορτοκαλί - κόκκινο φως από το φάσμα.
4. Η χλωροφύλλη α αντανακλά το μπλε-πράσινο χρώμα, αλλά η χλωροφύλλη β αντανακλά το κίτρινο-πράσινο χρώμα.
5. Η χλωροφύλλη α και η χλωροφύλλη β είναι διαλυτές σε πετρελαϊκό αιθέρα και μεθανόλη αντίστοιχα.
6. Ο ρυθμός απορρόφησης είναι ισχυρός για τη χλωροφύλλη ενώ ασθενής για το b.
7. Η χλωροφύλλη α απορροφά ακτινοβολίες φωτός με εύρος μήκους κύματος από 430 nm έως 660 nm ενώ η χλωροφύλλη b απορροφά 450 nm έως 650 nm.
8. Η χλωροφύλλη α έχει μεθύλιο, CH₃ ομάδες στην πλευρική του αλυσίδα αλλά το b έχει CHO, αλδεϋδική ομάδα.
9. Το μοριακό βάρος της χλωροφύλλης a και της χλωροφύλλης b είναι 839.51 g/mol και 907.49 g/mol αντίστοιχα.
10. Η χλωροφύλλη α έχει μια μεθυλική ομάδα στην τρίτη θέση του δακτυλίου της πορφυρίνης, αλλά η χλωροφύλλη b έχει αλδεϋδική ομάδα σε αυτή τη θέση.

Πώς σχηματίζεται η χλωροφύλλη;

• Η μετατροπή του αμινοξέος που ονομάζεται γλουταμινικό οξύ σε 5-αμινολεβουλινικό οξύ (ALA) είναι το πρώτο βήμα της σύνθεσης χλωροφύλλης.

• Στη συνέχεια, τα δύο μόρια του αμινολεβουλινικού οξέος (ALA) συμπυκνώνονται μαζί για να σχηματίσουν το πορφοφιλινογόνο (PBG), το οποίο στη συνέχεια σχηματίζει τον δακτύλιο πυρολίου στη χλωροφύλλη.

• Στο επόμενο βήμα τέσσερα μόρια PBG συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια δομή παρόμοια με την πορφυρίνη. Αυτή η φάση περιλαμβάνει έξι ενζυματικά στάδια που τελειώνουν με το σχηματισμό του προϊόντος που ονομάζεται πρωτοπορφυρίνη IX.

• Στο επόμενο βήμα, το μαγνήσιο, Mg εισάγεται στο σύστημα με τη βοήθεια του ενζύμου που ονομάζεται χηλάση μαγνησίου. Μετά από αυτό έγιναν τα πρόσθετα βήματα για τη σύνθεση της χλωροφύλλης.

• Στην επόμενη φάση λαμβάνει χώρα η κυκλοποίηση των πλευρικών αλυσίδων του προπιονικού οξέος για να σχηματιστεί πρωτοχλωροφυλλίδιο. Αυτή η διαδικασία συνίσταται επίσης στη μείωση ενός από τους διπλούς δεσμούς που υπάρχουν σε έναν από τους δακτυλίους του χρησιμοποιώντας NADPH.

Συστατικά χλωροφύλλης

Η χλωροφύλλη έχει σύστημα δακτυλίου πρωτοπορφυρίνης, άκρο ουράς φυτόλης και ιόν μαγνησίου εγκλεισμένο στον δακτύλιο.

Συμπέρασμα

Η χλωροφύλλη αποκαλείται συχνά το αίμα των φυτών επειδή είναι εντυπωσιακά παρόμοια μοριακή δομή με το δικό μας αίμα. Η τιμή pH της χλωροφύλλης είναι ίδια με αυτή του υγιούς αίματος.