logo

For første gang blev klorofyl i krystallinsk form beskrevet af den russiske fysiolog og botanikeren I. P. Borodin i 1883. Senere viste det seg sig, at det ikke var chlorofyl selv, men dets lidt modificerede form - ethylchlorophyllid. Polske biokemikere M. Nentsky og L. Markhlevsky (1897) fandt ud af, at basiset af chlorophyllmolekylet, som hæmoglobins hæm, er porfyrinringen. Således blev de grundlæggende strukturelle ligheder hos disse pigmenter i planter og dyr vist.

Den tyske kemiker R. Willstatter i 1906-1914 fastslog grundstofsammensætningen af ​​chlorophyll a - C 55 H 72 O 5 N 4 Mg og chlorophyll b - C 55 H 70 O 6 N 4 Mg, og den tyske biokemist G. Fisher i årene 1930-1940. fuldstændigt dechiffreret strukturformlen for chlorophyll. I 1960 udførte organiske kemikere R. B. Woodward (USA) og M. Strehl (Tyskland) kunstig syntese af chlorophyll. Chlorophyll er en ester af dicarboxylsyrechlorophyllin, i hvilken en carboxylgruppe esterificeres med en rest af methylalkohol, og den anden med en rest af en monatomisk umættet alkohol af phytol. Strukturformlen for chlorophyll a er vist i figur 1.

Fig.1. Chlorophyll a og b strukturformel

Fire pyrrolringe (I - IV) er forbundet med metanbroer (a, p, y, 5), der danner en porfyrinkern. De ydre carbonatomer i tetrapirrolcyklusen er nummereret 1-10. Nitrogenatomerne i pyrrolringen ringer med fire koordinationsbindinger interagerer med magnesiumatomet. Strukturen af ​​porfyrinkernen indeholder også en cyclopentanring (V) C9 og methyleret carboxylgruppe ved C10. Strukturen bestående af tetrapyrrol- og cyclopentanringe hedder forbin. Sidekæden IV af pyrrolringen indbefatter propionsyre, der er bundet af en esterbinding til polyisoprenomættet alkoholphytol (C20H39OH). Det pyrrol-ringe 1., 3., 5. og 8. carbon har methylgrupper, 2-vinylgruppen, 4-ethylgruppen. En porfyrinring er et system med ni par konjugerede (konjugerede) vekslende dobbelt- og enkeltbindinger med 18 delokaliserede p-elektroner. Klorofyl b adskiller sig fra chlorophyll, idet der i den tredje kulstof, i stedet for methyl, er en formylgruppe (-CHO). Strukturen af ​​chlorophyll uden phytol kaldes chlorophyllid. Når et magnesiumatom erstattes af protoner i chlorophylmolekylet, dannes de tilsvarende feofetiner.

Klorofyler a, b, c, d blev fundet i højere planter og alger. Alle fotosyntetiske planter, herunder alle algergrupper samt cyanobakterier, indeholder klorofyler i gruppe a. Chlorophyll b er til stede i højere planter, i grønne alger og euglean. Brune og diatomale alger har chlorophyll c i stedet for chlorophyll b, og mange røde alger har chlorophyll d. Forskellige bakteriochlorofyler er blevet fundet i fotosyntese bakterier, der udfører fotoreduktion.

Den første fase af chlorophyllbiosyntese i planter er dannelsen af ​​5-aminolevulinsyre (ALK) fra C5-dicarboxylsyrer. Glutaminsyre viser sig at blive omdannet til 4,5-dioxovalerinsyre via 2-hydroxyglutarsyre, som derefter amineres med alanin eller andre aminosyrer (figur 2). Transamineringsreaktionen katalyseres ved ALK-transaminase, der involverer pyridoxalphosphat som et coenzym. Osketoglutar (2-oxoglutar) syre kan også anvendes til syntesen af ​​ALA. Cyclisering af to molekyler af ALA fører til dannelsen af ​​en pyrrolforbindelse - porphobilinogen. Uroporphyrinogen er dannet ud fra fire pyrrolringe, som omdannes til protoporphyrin IX. Den yderligere vej til transformation af protoporphyrin kan være anderledes. Ved deltagelse af jern dannes heme, som er en del af cytochromer, catalase, peroxidase og hæmoglobin. Hvis molekylet protoporphyrin tænder magnesium, så er carboxylgruppen ved C10 esterificeres af methylgruppen af ​​6-adenosyl-b-methionin, og cyclopentanringen (K) lukkes, derefter dannes protochlorophyllid.

Fig.2. Chlorophyll molekyle biosyntese

Under lysets virkning i nogle få sekunder omdannes protochlorophyllid til chlorophyllid og som følge af hydrogenering af dobbeltbindingen i C7 - med8 i IV pyrrol kerne. I lavere planter og nogle gymnospermer (i nåletræer) kan klorofyllid dannes i mørke. Chlorophyllid har de samme spektrale egenskaber som chlorophyll. Den sidste fase i dannelsen af ​​chlorophyll et molekyle er esterificeringen med phytol, som ligesom alle polyisoprenforbindelser syntetiseres fra acetyl CoA gennem mevalonsyre. Ifølge A. A. Shlyka (1965) kan chlorophyll b dannes fra nyligt syntetiserede chlorophyllmolekyler a. Alle beskrevne processer, der begynder med dannelsen af ​​ALA, udføres i chloroplaster. De første tegn på grøntning af ætsede angiospermer dyrket i mørket observeres 2-4 timer efter starten af ​​belysningen.

Fysiske og kemiske egenskaber af klorofyler

I fast form er chlorophyll a et amorft blå-sort stof. Smeltepunktet for chlorophyll er 117-120 ° C. Klorofyler er velopløselige i ethylether, benzen, chloroform, acetone, ethylalkohol, dårligt opløselige i petroleumsether og uopløseligt i vand. Opløsningen af ​​chlorophyll a i ethylether har en blågrøn farve, chlorophyll b er gulgrøn. De udtalte absorptionsmaxima for klorofyler ligger i de røde og blå dele af spektret (figur 3).

Figur 3. Plastidpigmentabsorptionsspektra

I ethylether ligger absorptionsmaksima for klorofyler i gruppe a i den røde del af spektret inden for 660 - 663 nm, i blåt - 428 - 430 nm, og chlorophyll b er henholdsvis inden for 642 - 644 og 452 - 455 nm. Klorofyler absorberer meget svagt absorberende orange og gult lys og absorberer slet ikke grønne og infrarøde stråler. Absorptionen i den blå-violette del af spektret skyldes systemet med konjugerede enkelt- og dobbeltbindinger af porphyrinringen af ​​chlorophylmolekylet. Det intense absorptionsbånd i den røde region er forbundet med hydrogeneringen af ​​dobbeltbindingen i C7 - med8 i IV pyrrol-kernen (under overgangen fra protochlorophyllid til chlorophyllid) og tilstedeværelsen af ​​magnesium i porfyrinringen. Disse samme betingelser bidrager til et fald i absorption i de gule og grønne dele af spektret. Substitutionen af ​​magnesium ved protoner i behandlingen af ​​chlorophyll med syre fører til dannelsen af ​​pheofetin, som har en brun-grøn farve og et svækket rødt absorptionsmaksimum. Fjernelse af rester af phytol og methylalkohol ved alkalisk hydrolyse har ringe virkning på absorptionsspektret for chlorophyll. Klorofyllin har de samme spektrale egenskaber som klorofyl: den er grøn, har røde og blå absorptionsmaxima.

Positionen af ​​absorptionsspektrummaksima påvirkes af opløsningsmidlets natur og interaktion mellem chlorophyllmolekyler med hinanden såvel som med andre pigmenter, lipider og proteiner. For aggregerede chlorophyllmolekyler (for eksempel i faste film og for chlorophyll i chloroplaster), skiftes det røde absorptionsmaksimum til et længere bølgelængdeområde (op til 680 nm).

Løsninger af chlorofyler i polære opløsningsmidler har lys fluorescens (luminescens). Chlorophyll a i ethylether har en rubinrød fluorescens med højst 668 nm, chlorophyll b har en 648 nm, dvs. fluorescensmaksima i overensstemmelse med Stokes-reglen skiftes en smule i retning af absorptionsmaksima. Aggregeret chlorophyll og chlorophyll i den oprindelige tilstand (i det levende blad) fluorescerer svagt. Klorofylopløsninger kan også phosphorescens (det vil sige lang efterglød), hvis maksimale ligger i det infrarøde område.

Mekanismerne for fluorescens og phosphorescens, herunder chlorophyllmolekyler, studeres godt. Den mest stabile er atomer og molekyler, hvor valenceelektronerne indtager de laveste energiniveauer og fordeles over dem i henhold til Pauli-princippet (ikke mere end to elektroner med antiparallelle spins på hver orbitale). Denne tilstand af molekylet kaldes hoved singlet (S0 a) energitilstand (fig. 4) Det samlede spin (vektor af magnetiske øjeblikke) af alle elektroner i molekylet er i dette tilfælde nul. Når et molekyle absorberer et kvantum af lys, så på grund af denne energi bevæger elektronen sig til højere ledige orbitaler. Hvis en ophidset elektron bevarer den samme rotationsretning, så er molekylet i singlet-spændt tilstand (S *). Hvis under overgangen til et højere kredsløb, drejer elektronens spinding, så kaldes en sådan excitation triplet (T *). En direkte overgang fra grundtilstand til tredobbelt er en usandsynlig hændelse, da dette kræver omvendt spin-orientering. Overgangen af ​​molekylet fra jordtilstanden til den ophidsede tilstand, som opstår, når et kvantum af lys absorberes, svarer til et bånd i absorptionsspektret. Klorofylabsorption af et rødt lyskvantum fører til en singlet elektron-spændt tilstand - S *1.

Figur 4. Energistater i chlorophylmolekylet

Når et kvantum af blåt lys absorberes med et højere energiniveau, bevæger elektronen sig til en højere bane (S *2). Det ophidsede klorofylmolekyle vender tilbage til jordtilstanden på forskellige måder. Efter at have givet væk noget af energien i form af varme (især fra S * -niveauet)1), kan et molekyle udlede et kvantum af lys med en længere bølgelængde (Stokes-regel), som manifesterer sig i form af fluorescens. Som allerede nævnt absorberer chlorophyll a lys i de røde og blå områder af spektret, men fluorescerer kun i rødt. Livet af singlet spændt tilstand er 10 -13 - 10 -9 s.

En anden form for energitab består i overgangen af ​​et molekyle fra en singlet ophidset tilstand til en metastabel triplet tilstand (med omdrejning af spin). Denne overgang er ikke-radiativ, dvs. energi går tabt i form af varme. Den triplet ophidsede tilstand har en langt længere levetid (> 10 -4 s). Fra triplet tilstanden kan et molekyle vende tilbage til jorden, der udsender en endnu længere bølge (end i tilfælde af fluorescens) kvantum af lys. Dette er normalt en svagere glød, og der er fosforescens.

Endelig kan energien i den ophidsede tilstand bruges til fotokemiske reaktioner. I dette tilfælde observeres fluorescens og phosphorescens af chlorophyll ikke.

Strukturen af ​​chlorophyllmolekylet, der er udvalgt under udvikling fra mange andre organiske pigmenter, tilpasses perfekt til dets funktioner som en følsomhed for fotokemiske reaktioner. Den består af 18 delokaliserede π-elektroner (repræsenteret i strukturformlen for chlorophyll som en 18-leddet ring af konjugerede dobbeltbindinger), hvilket gør chlorophylmolekylet let ekspansivt ved at absorbere lyskvanta.

Selv Timiryazev foreslog, at chlorophyll er i stand til redox transformation. Fotoreduktionsreaktionen af ​​chlorophyll blev først udført i modelforsøg ved A. A. Krasnovsky i 1948. Klorofyl opløst i pyridin under anaerobe betingelser under virkning af lys reduceres af ascorbinsyre eller andre elektrondonorer. I dette tilfælde dannes en reduceret ("rød") form af chlorophyll med et absorptionsmaksimum ved 525 nm.

Når lyset er slukket, går reaktionen i modsat retning. Den fotoreduced chlorophyll kan igen genoprette forskellige elektronacceptorer. I samme model system, men med tilsætning af en elektron acceptor, klorofyl, når belyst, virker som en følsomhed. Under disse betingelser forekommer reduktionen af ​​NAD +, riboflavin, quinon, Fe3 +, oxygen. Klorofylmolekylet kan således ikke kun virke som den primære elektronacceptor, men også som den primære donor.

Fra alt dette følger det af, at chlorophylmolekylet på grund af strukturelle og fysisk-kemiske egenskaber kan udføre tre hovedfunktioner: 1) selektivt absorbere lysenergi, 2) opbevare den i form af elektronisk exciteringsenergi, 3) omdanne den energi i den ophidsede tilstand til kemisk energi af den primære fotoreduced og fotooxiderede forbindelser.

For at klorofylmolekylet fungerer i fotosynteseprocesserne, er dets rumlige organisation afgørende. Magnesiumporfyrinringen af ​​molekylet er en næsten flad plade med en tykkelse på 0,42 nm og et område på 1 nm 2. Dette er den hydrofile del af chlorophyll molekylet. Den lange alifatiske rest af phytol (2 nm), der danner en vinkel med porfyrinringen, er dens hydrofobe pol, som er nødvendig for interaktionen af ​​chlorophyllmolekylet med de hydrofobiske regioner af membranproteiner og lipider.

http://biofile.ru/bio/19385.html

klorofyl

CHLOROPHILLES (græsk chlorosgrøn + phyllonblad) - planteplanter såvel som nogle mikroorganismer, hvorved solenergiens energi er fanget og fotosynteseprocessen udføres. Deltagelse i fotosyntese (se), klorofyler spiller en stor biol. rollen.

Der er fire typer af klorofyler: a, b, c og d. Højere planter indeholder chlorofyler a og b, brune og diatomer - chlorofyler a og c, røde alger - chlorophyll d. Derudover indeholder nogle fotosyntetiske bakterier chlorophylanaloger - bakteriochlorofyler. Klorofylmolekylerne er baseret på magnesiumkomplekset af porfyrincyklussen (se Porphyrins). Til en af ​​pyrrolringerne er der knyttet en polyolrest af phytol, på grund af hvilken chlorophyler kunne integrere i lipidlaget af chloroplastmembranen.

Isoleringen af ​​klorofyler i ren form og deres adskillelse i to komponenter (klorofyler a og b) blev først udført af den russiske botaniker M. Tsvet. Ved anvendelse af den kromatografiske metode, han udviklede (se). Han har også bevist, at i blade af planter er chlorophyll ledsaget af en række gule satellitter - karotenoider (se). Strukturformlen for klorofyler blev oprettet af Fisher (N. Fischer) i 1940. MV Nentsky og hans elever viste ham. forholdet mellem hæmoglobin (se) og chlorofyler af planter. Ved undersøgelsen af ​​klorofylers fysiologiske rolle var undersøgelserne af KA Timiryazev af stor betydning. Den fuldstændige syntese af chlorophyller blev produceret uafhængigt af hinanden af ​​Strell (M. Strell) og Woodward (R. W. Woodword) i 1960.

Klorofyler er hovedkomponenten i pigmentapparatet af højere planter, moser, alger, fotosyntetiserende bakterier. Deres indhold i planter afhænger af typen af ​​plante, tilgængeligheden af ​​mineralernæring og andre forhold. Antallet af chlorofyler i planter varierer fra 1,7 til 5% i forhold til tørvægt. Deres koncentration på overfladen af ​​arket bestemmer intensiteten af ​​lysets absorption af planten, hvis niveauet af chlorophyll ikke overstiger 2 mg / dm 2. Når indholdet af chlorophyller fra 3 mg / dm 2 og højere nærmer lysabsorptionskoefficienten 97-100% og afhænger ikke af mængden af ​​pigment.

I de grønne bladceller findes chlorofyler i særlige organeller, plastider, der også kaldes klorofylkorn eller kloroplaster. Hver chloroplast af Mnium-mediumplanten har et volumen på 4,1 x 10-11 cm3 og indeholder 1,3 * 10 9 chlorophyllmolekyler, er begrænset til en dobbelt lipoproteinmembran og er fyldt med en proteinstroma. Alternerende proteinplader og farvede pigment-lipidlag danner inklusioner i stroma (facetter). Afstande mellem pigmentmolekylerne i de tynde monomolekylære eller bimolekylære lag er små; hvert af et par molekyler kan være forbundet med cytokrom-type enzymer (se cytochrom), der er i stand til at donere en elektron til chlorophyll, og den anden med en elektronacceptor som ferredoxin.

Processen med fotosyntese begynder med absorptionen af ​​et kvantum af lys af plantepigmentsystemet. Deltagelse af mellemsystemer i elektronoverførselskæden er vist i diagrammet:

hvor X er chlorophyll, CIT er cytochrom, PD er ferredoxin, FL er flavin systemer, hv er et kvantum af lys.

Processen med energiimigration mellem forskellige former for chlorophyll er vigtig i en fungerende fotosyntetisk enhed. En aktivt fungerende fotosynteseenhed indeholder 200-400 klorofylmolekyler, der fungerer som et enkelt lysfangstsystem, som absorberer et kvantum af lys. I en driftscyklus frigives der for hver 3000 molekyler chlorofyl et oxygenmolekyle. Det er blevet fastslået, at spektralt forskellige former for chlorophyll danner en stigning af energiniveauer, langs hvilken absorberet energi "strømmer" til reaktionscentrene. Spektrale undersøgelser tillod os at opdele klorofylformerne i tre hovedgrupper (shortwave, longwave og intermediate) i henhold til deres rolle i absorption og overførsel af energi.

Fotosyntetiske bakterier indeholder også subcellulære partikler indeholdende bacteriochlorophyll. Disse er fladskiver med en diameter på 100 nm, kaldet chromatophores.

Strukturerne af pigment-proteinkomplekser i organisationen af ​​de fotosyntiske membraner i forskellige organismer, herunder bakterier, alger og højere planter, er ens. Klorofyl-proteinkomplekse polypeptider syntetiseres inde i chloroplaster; de består af hovedpolypeptidmol. vejer (masse) 73.000 og tre mindre med en molekylvægt (masse) på 47.000, 30.000 og 15.000 enheder.

Syntese og fornyelse af pigmentet i voksende grønt væv foregår ved høj hastighed. Efterhånden som vævet er aldret, går processen med klorofylbiosyntese langsommere. I de første stadier af chlorophylbiosyntese dannes porfyrin-pyrrolderivat ved kondensation af to molekyler δ-aminolevulinsyre, der som et resultat af en række transformationer giver en forbindelse indeholdende porphyrinkerneprotoporphyrin. Protoporphyrin danner den direkte chlorophyllprecursor, protochlorophyllid, der indeholder et magnesiumatom. Derefter dannes klorofyl efter tilsætning af polyolet af phytol.

Stadierne fra porfobilinogen til protoporphyrin og fra protoporphyrin til chlorophyll a udføres ifølge en af ​​to ordninger:

Den første reaktion hersker i bladene af etioleret (det er vokset i mørke) planter, det andet - i grønt. De terminale stadier af pigmentapparatets biosyntese accelereres med deltagelse af et enkelt multienzymet chlorophyll-syntetasekompleks. I denne henseende er den naturlige afhængighed af chlorophylbiosyntese på hastigheden af ​​proteinsyntese og hæmning af proteinsynteseinhibitorer. Syntese af pigmenter bremses også ved et fald i temperaturen og stopper helt ved en temperatur under -2 ° C, mens fotosyntese fortsætter ved negative temperaturer ned til -24 °. Processen forstyrres med jernmangel og et overskud af mangan.

Dannelsen af ​​chlorophyll b sker sekventielt gennem chlorophyll a ved oxidation. Reaktionen af ​​transformation går i lyset; mellemstadiet er dannelsen af ​​et enzym-proteinkompleks.

Der er tegn på afhængigheden af ​​reaktionshastigheden på driften af ​​elektrontransportkæden og følgelig på hastigheden af ​​dannelsen af ​​NADPH og NADH som hydrogendonorer. Syntesens trin ved inkorporeringen af ​​magnesium, omdannelsen af ​​Mg-porfyriner og også esterificeringen med phytol af en rest af pyrrolringens nropionsyre IV forbliver uklare.

Grønne planters evne til at danne komplekse organiske stoffer fra kuldioxid og vand under fotosyntese bestemmes af tilstedeværelsen af ​​chlorophyller i dem. Samtidig afhænger indholdet af chlorophyll a og chlorophyll pigmenter b ikke af områdets geografiske egenskaber. Indholdet af chlorophyll a er mere udsat for påvirkning af fysiologiske og økologiske forhold end indholdet af chlorophyll b.

Ændringer i chlorophylls i plante-ontogenese er beskrevet. Deres indhold stiger i råtningsfasen, i blomstringsfasen og frugtsættet. Niveauet af chlorophyll kan bestemme planternes beredskab til blomstring. Efter færdiggørelsen af ​​vækstprocesser stopper klorofylakkumuleringen, og pigmentmolekylerne fornyes inde i chloroplasten og er ikke forbundet med dannelsen af ​​nye chloroplaster.

Princippet om chlorophylls fotosensibilitet under fotosyntese blev underbygget af KA Timiryazev og inkludere excitering af pigment med lys, med pigmentet, der passerer ind i en singlet eller triplet tilstand og efterfølgende reversible fotokemiske ændringer. Klorofyl i forskellige stadier kan tjene som fotokemisk donor eller elektronacceptor.

Da tetrapyrrolstrukturer indeholdende et kompleksbundet jernatom spiller en vigtig rolle i respiration af pattedyrvæv (se hæmoglobin), chlorophyll og dets metalderivater (dvs. forbindelser, hvis struktur indeholder kobber, jern, zink, cadmium eller sølv) anvendes i medicin som antihypoxiske lægemidler. Metalderivater af chlorophyll hedder "feofitinata". Deres antihypoksiske virkning er forbundet med tetrapyrrolstruktur og tilstedeværelsen af ​​et metalatom. Vandopløselige chlorophyllpræparater har antibakteriel og antiviral aktivitet, især Ag-pheophytinat. Hæmatopoietiske, toniske egenskaber er forbundet med chlorophyllin natrium, som også anvendes som biostimulerende middel.


Bibliografi: Godnev T.N. Chlorophyll, Hans struktur og uddannelse i planter, Minsk, 1963, bibliogr. Krasnovsky A. A. Niveauer af lysregulering af fotosyntese, i bogen: Teoretiske grundlag for fotosyntetisk produktivitet, ed. A. A. Nichiporovi-cha, s. 23, M., 1972; Metzler D. E. Biokemi, kemiske reaktioner i en levende celle, trans. med engelsk, t. 1-2, M., 1980; Problemer med klorofylbiosyntese, ed. A. A. Shlyka, Minsk, 1971; Shlyk A. A. Chlorophyll metabolisme i en grøn plante, Minsk, 1965, bibliogr. E. igenberg, K. Y., C g o a s-m u n W. R. a. Chan S.I. chlorophyll a i dobbeltlagsmembraner, Biochim. Biophvs. Acta, v. 679, s. 353, 1982; Metaboliske veje, ed. af D. M. Greenberg, v. 2, N. Y. - L., 1967; Olson J. M. Chlorophyll organisation i grønne fotosyntetiske bakterier, Biochim. Biophvs. Acta, v. 594, s. 33, 1980.


P. A. Verbolovich, V. P. Verbolovich.

http: //xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/%D0%A5% D0% 9B% D0% 9E% D0% A0% D0% 9E% D0% A 4% D0% 98% D0% 9B % D0% 9B% D0% AB

Chemist Handbook 21

Kemi og kemisk teknologi

Klorofyl kemisk natur

Komplekse forbindelser er bredt fordelt i naturen, spiller en vigtig rolle i biologiske processer. Det er nok at nævne blod hæmoglobin (kompleksdannende middel Fe +) og chlorophyll af grønne planter (kompleksdannende middel Mg +), vitamin B12 (kompleksdannende middel +). Komplekse forbindelser og kompleksdannelse finder den mest forskelligartede praktiske anvendelse. Kompleks dannelse anvendes til blødgøring af hårdt vand og opløsning af nyresten. Komplekse forbindelser spiller en vigtig rolle i kemisk analyse, metalproduktion mv. [S.76]

Komplekse forbindelser udgør den mest omfattende og forskelligartede klasse af uorganiske stoffer. De indeholder også mange organoelementforbindelser, der binder sammen tidligere adskilt uorganisk kemi og organisk kemi. Mange komplekse forbindelser - vitamin B12, hæmoglobin, chlorophyll og andre - spiller en vigtig rolle i fysiologiske og biokemiske processer. Undersøgelsen af ​​egenskaberne og den rumlige struktur af komplekse forbindelser viste sig at være yderst frugtbar for krystalkemi, der undersøger afhængigheden af ​​stoffers fysisk-kemiske egenskaber på strukturen af ​​de dannede krystaller og gav anledning til nye ideer om karakteren af ​​den kemiske binding. Anvendelsen af ​​komplekse forbindelser i analytisk kemi har ført til værdifulde resultater. [C.354]

Chlorophyll, stoffet der er ansvarlig for grøn farve i planter, er en kompleks forbindelse, hvori fire pyrrolcykler er forbundet som et kompleks med magnesium. Hovedværdien af ​​klorofyl i naturen er dens deltagelse i processen med fotosyntese, i omdannelsen af ​​lysenergi til kemisk energi [8]. Selvom mekanismen for den fotokemiske omdannelse af kuldioxid og vand til kulhydrater og ilt endnu ikke er helt klart, bør den primære reaktion være chlorophyllfotoekscitation med efterfølgende anvendelse af denne energi til at oxidere vand og reducere kuldioxid. Der er to kendte klorofyler a og 6 (XII, XIII), der afviger lidt i struktur, og de første er hovedsageligt ansvarlige for fotosyntese. Den fulde syntese af XII og XIII blev udført i 1960 [9] (skema 4). [C.318]

Undersøgelser af kemiske egenskaber af metaller indeholdt i olie [16] har vist, at metaller i forskellige brændbare mineraler er i form af metalporfyrinkomplekser, som er biokemiske rester af chlorophyll og hemin. [C.24]


Hvad er klorofyllets kemiske karakter og dens rolle i planter [c.316]

Dette dristige for en biologisk antagelse om den sande kemiske natur af chlorophyllmolekylet som et farvet protein i de første år af dets offentliggørelse, mødtes ikke med et svar, enten i indenlandsk eller udenlandsk litteratur. Og først i 1927 kom han på grundlag af sin undersøgelse til den konklusion, at klorofyllets tilstand i et levende blad kan være bedst af alt [c.183]

Antallet af kendte coenzymer er meget mindre end det totale antal kendte enzymer. Det samme coenzym i kombination med forskellige proteiner kan danne forskellige enzymer. Af deres kemiske natur hører mange coenzymer til nukleotidklassen. Andre indeholder et cyklisk system af porfyrin - en heterocyklisk gruppe af fire pyrrolkerner, især til stede i chlorophyll og hæmoglobin (s. 416). Mange vigtige enzymer er phosphorholdige forbindelser. [C.437]

Nærheden af ​​den kemiske natur af chlorophyll og hæm, hvori porfyriner udgør det strukturelle grundlag, er af større interesse, fordi hæm i væv fra forskellige planter og dyr er forbundet med specifikke proteiner, og at nogle af disse hæmoproteiner er intracellulære katalysatorer. En af egenskaberne af disse katalysatorer er [c.304]

I naturen kan chlorophyll - en kemisk reaktor i en plante - syntetisere aminosyrer, sukkerarter og andre livsstoffer fra vand og kuldioxid kun med deltagelse af sollys. Men lys er kun en type energi, er det muligt at erstatte det med en anden form for energi? For at besvare dette spørgsmål blev der udført eksperimenter med klorofyl af en grøn plante - spinat. Chlorophyll blev ekstraheret, og ekstraktet blev anbragt i en elektrokemisk celle, hvorigennem elektrisk strøm og kuldioxid passerede i et stykke tid. Analyse af opløsningen fra cellen viste, at sukker og aminosyrer forekom i det, dvs. stoffer dannet i bladet af en grøn plante i sollys. Som du kan se, kan de mest intime processer, der opstår i en plantecelle under indflydelse af tilsyneladende uerstatteligt sollys, forekomme uden det, med deltagelse af en elektrisk energi. [C.131]

Antallet af kendte coenzymer er meget mindre end det totale antal kendte enzymer. Det samme coenzym i kombination med forskellige proteiner kan danne forskellige enzymer. Af kemisk natur tilhører mange coenzymer nukleotidklassen, andre indeholder et cyklisk porfyrinsystem - en heterocyklisk gruppe af fire pyrrolkerner, som især findes i chlorophyll og hæmoglobin (se 169), mange vigtige enzymer er phosphorholdige forbindelser. Sammensætningen af ​​et antal enzymer, der katalyserer forskellige ppe-rotationer af aminosyrer, for eksempel deres syntese, transaminering, dekarboxylering, indbefatter coenzympyridoxal-5-phosph (HS [c.399]

Forskellen i vores retning fra andre, især udenlandske studier, var for det første at etablere og anvende den ekstremt stærke indflydelse af mediumets fysisk-kemiske karakter på klorofyllets fotokemiske egenskaber. Ved passende valg af miljøet var det således muligt at udføre under laboratoriebetingelser sådanne reaktioner, der har lignende træk ved hydrogenoverførsel under fotosyntese. [C.361]


Fytolen, der kommer ind i chlorophyllmolekylet, er ens i sin kemiske natur til det gule pigment - caroten. [C.113]

Organiske forbindelser i naturen dannes i processen med fotosyntese fra kuldioxid og vand. Denne proces foregår i grønne planter under påvirkning af solstråling absorberet af chlorophyll. Som følge af fotosyntese er der opstået både fossile energikilder og kemiske råmaterialer, dvs. kul, olie og naturgas. Imidlertid skulle organiske forbindelser eksistere på jorden før livet, hvilket ikke kunne ses uden dem. Da der også var hydrogen og vand samt kulilte, nitrogen, ammoniak og methan i den primære jordatmosfære, og der ikke var ilt for omkring 2 milliarder år siden, havde det også en reducerende karakter under de eksisterende forhold (stærk radioaktiv stråling af jordens mineraler og intense atmosfæriske udledninger) reaktioner af typen [c.9] kunne finde sted i den

Det fremgår af ovenstående data, at chlorofyler ved deres kemiske natur er tæt på blodpigmentet - hemin, hvilket er et derivat af porfyrin. [C.115]

Det har længe været kendt, at lignende ændringer forekommer med en mangel eller overskud af Fe, Cu, Mn, Mo, B, 2n i plantens pigmentapparat. Visuelle observationer viser, at når planter er berøvet et af disse elementer, udvikles forskellige forstyrrelser i de processer, der styrer syntesen og nedbrydning af det grønne plastidchlorofylpigment. Og kun kloros natur er dets manifestationer bestemt af det manglende elements kemiske natur. Når jernmangel efterlader jævnt gul og derefter bliver hvid. Tab af evne hos unge [c.12]

Tidligere blev det antaget, at kemiske forbindelser fundet i naturen, såsom chlorophyll, sukker, vitaminer, olivenolie, stivelse, urinstof, proteiner eller farvestoffer udvundet af blomster, kun kan syntetiseres i planter og dyr. Derfor blev disse og andre lignende stoffer adskilt i en separat sektion-organisk kemi. [C.292]

Det er generelt accepteret, at chlorophyll i et grønt blad er i aggregeret tilstand i to fotosystemer (I og II) og omfatter i sit miljø, udover protein og lipider, carotenmolekyler, cytokromer, quinoner osv. Adenosinphosphater (ADP og ATP) er involveret i det fotokemiske stadium, nikotinamid-adenin-dinukleotidphosphat (NADP), ferredoxin, op til hundrede forskellige enzymer, talrige molekyler af uidentificeret kemisk natur, konventionelt kaldte faktorer. Chlorophyll har et optimalt sæt egenskaber, [c.284]

Med sin kemiske natur er chlorophyll et derivat af porphin, og 1P0 er meget tæt i sin struktur til blodets farve, hæm. I modsætning til hæm indeholder chlorophyll magnesium, ikke jern. MS Colour ved hjælp af kromatografisk analyse fastslår, at den grønne farve af planter skyldes tilstedeværelsen af ​​to pigmenter 1) chlorofyl A (mørkblå-grøn), 2) chlorophyll B (mørkegul-olivengrøn). Klorofyl B adskiller sig i kemisk struktur fra chlorophyll A og det faktum, at der i den anden pyrrolring, i stedet for methylgruppen, er en aldehydgruppe. [C.298]

Naturligvis blev spektra og carbonforbindelser studeret sammen med spektrene af uorganiske forbindelser. Således testede Newtons hypotese om anvendelse af reglen om blanding af maling til farvestråler, Brewster (1832) ekstraheret chlorophyll fra forskellige planter og fandt fem bånd i dets absorptionsspektrum. B 1833 Miller undersøger spektret af indigo damp og opdager ikke et absorptionsbånd i det. I 1834 beskrev Talbot cyanens emissionsspektrum og fandt tre lyse bånd i den violette del af spektret. Det er fra 30'erne af XIX århundrede. Organiske stoffer er blevet genstand for forskning af spektroskopere, selv om de ikke er blevet undersøgt specifikt af dem. Således udtrykte Draper i 1858, især hvad angår emissionsspektre, der blev observeret under forbrændingen af ​​cyan, den vigtige ide om, at udseendet af linjer af både lys og mørkt skyldes stoffets kemiske natur, der giver flammen [38, s. 58]. [C.226]

Processernes kemiske natur, der fører til dannelsen af ​​pigmenter, er ukendt. Som nævnt ovenfor foreslog Lyubimenko [166], at dannelsen og ødelæggelsen af ​​pigmenter i grønne blade er forbundet med ændringer i redoxpotentialet. Lyubimenko opdagede en stabil stigning i peroxidaseaktiviteten i bladene med deres alder og betragtede denne stigning som karakteristisk for cellens oxidative aktivitet. Først i unge blade er denne aktivitet lav, og pigmentsystemet i dem næsten i en farveløs M reduceret tilstand, aktiviteten senere forøges, og pigmenterne passerer hinanden efter hinanden i den malet oxiderede tilstand i efteråret, pigmenterne oxiderer yderligere og omdannes til farveløse produkter. Den konstante koncentration af pigmenter i sommerbladene svarer til nogle gunstige intensiteter af oxidationsprocesser, som skaber en balance mellem oxidationshastighederne for chlorophyllprecursor til chlorophyll og chlorophyll til et farveløst oxidationsprodukt. Denne balance, ifølge Lyubimenko, opretholdes af et enormt reducerende stof, formodentlig fundet i chloroplaster, som han kalder antioxidase. [C.434]

Som nævnt ovenfor er den kemiske karakter af fadingprocessen ukendt og sandsynligvis vanskelig. Mange forfattere mener, at falningen skyldes fotok oxidation, men muligheden for fotoreduktion, især i let oxiderbare opløsningsmidler eller i nærvær af oxiderbare urenheder, bør ikke overses. Magnesiumfjernelse kan være et mellemliggende trin, hvilket forårsager en midlertidig ændring i den rene grønne farve af chlorophyll til olivenfarven af ​​pheophytin. Ifølge Jorgensen og Kidd [31] og Aronov og Mackinney [631] fortsætter fading på denne måde i alle sure opløsninger, og i neutral eller alkalisk medium forekommer mellemliggende dannelse af pheophytin ikke. [C.503]

Albers og Knorr mener, at disse resultater tyder på ændringer i den kemiske natur af chlorophyll, såsom oxidationer eller reduktioner, som, som de siger, kan være forbundet med klorofyllets deltagelse i fotosyntese (se Vol. I, kapitel XIX). [C.108]

Det er nu etableret (gennemgået af Heinde og Olson, 1968), at cyklisk elektronstrøm i bakterier indbefatter klorofyl Pggo (navnet forklares ved det faktum, at dette pigment har fotoinduceret fading ved 890 nm), den primære elektronacceptor Z, hvis kemiske natur er endnu ikke kendt, kinon og cytokrom C-type (figur 74). [C.157]

Tykkelsen af ​​den plane kernen i chlorophylmolekylet er 3,5-4,0 A, og fitolkæden fastgjort til kernen med fire fremtrædende methylgrupper har en længde på ca. 10-20 A. Det skal bemærkes, at kernen i chlorophyllmolekylet er ret stor. Den særlige egenskab ved denne struktur er, at den ikke har evnen til at danne krystaller i form af en pakke eller et kortspil. De er altid placeret i en vis vinkel med hinanden. Undersøgelsen af ​​porfyriner viste, at klorofyler i deres struktur er ret tæt på emnet. MV Nentsky og hans samarbejdspartnere Schunk og Markhlevsky (1894) gjorde først opmærksom på denne omstændighed af usædvanlig videnskabelig betydning. Nærheden af ​​den kemiske natur af chlorophyll og hæm er af særlig interesse, fordi hæmatin, en jernporfyrinkomponent i hæmoglobinmolekylet - blodkromoproteinet - også findes i planter. Det har vist sig, at hæmatin i væv fra forskellige planter og dyr er forbundet med specifikke proteiner, og at nogle af disse hæmoproteiner er intracellulære katalysatorer. Det er sandsynligt, at chlorophyll normalt også er forbundet med protein. [C.101]

Ved at analysere de data, vi for øjeblikket har om de kemiske natur og fysiologiske funktioner af klorofyl og hæmoglobin, kom jeg til den konklusion, at der ikke findes nogen analogi mellem disse to stoffer. Som jeg viste andre steder, har denne analogi, selv om den eksisterede, ikke nogen forbindelse med mekanismen for dannelsen af ​​myraldehyd i planter. I hvert fald, hvis det er af interesse, er det kun i den forstand, at det kan betragtes som et fjernt bevis på dyrs og grøntsagsrigernes fælles oprindelse. [C.242]

Både monomer og aggregeret chlorophyll er bundet til protein. Den kemiske karakter af denne forbindelse er ikke klar. Klorofyl menes at være bundet til sure grupper af proteinet (zein, gliadin) ved resterende valenser af pyrrol nitrogenatomer. Det anses også for sandsynligt, at magnesiumatomet indeholdt i chlorophyll er relateret til hovedgrupperne af proteinet (histidin). Linket med lipoiddelen af ​​lipoproteinkomplekset kan udføres ved hjælp af phytol, som er en del af chlorophyll. [C.128]

Ifølge T. N, Godnev, blev kulstof (C) af glucose infiltreret i bladene fundet både i porphyrindelen af ​​chlorophyllmolekylet og i den hydrofobe del. Dette indikerer, at kulstofkæderne af sukkerarter er involveret i biosyntesen af ​​phytol, hvilket er ens i dets kemiske natur til carotenoider. Dette fremgår også af observationer, ifølge hvilke, selv efter langvarig (4-6 dage) aldring af majsplanter i mørket forekom ødelæggelsen af ​​carotenoider ikke i dem, hvis planterne blev fodret med saccharose. [C.137]

I biokemi og organisk kemi er der et stort forskningsområde. Biologer kalder det statisk biokemi. Kemikere anser det som et af hovedområderne for strukturel organisk kemi. Vi taler om opdagelsen, kemisk analyse og undersøgelse af strukturen karakteristisk for vildtlevende stoffer. De historiske rødder af dette emne, asti, går til den fjerne fortid, men det har ikke mistet dets relevans selv nu. Og det skal bemærkes, at selv sådanne ægte epokroducerende undersøgelser som afsløringen af ​​strukturen af ​​terpener og sesquiterpener af L. Ruzicka, chlorophyll og hemin R. Willstätter og G. E. Fisher, cholysyrer og steroider O. Int. / Anom og A Vindaus, mono- og polyaccharider af U. I. Heuorer, carotenoider og flaviner af R. Kuhn og P, Carrer. Alle disse undersøgelser blev tildelt Nobelpræmier. [C.175]

Ved undersøgelse af jernholdige chromoproteiner tiltrækker den meget brede anvendelse i naturen af ​​protoporphyrins struktur til dannelse af biologisk vigtige stoffer opmærksomhed. Protoporphyrin findes også i chlorophyll, som er en af ​​de vigtigste organiske forbindelser af planter. Klorofylens kemiske natur og egenskaber (der er to chlorophyllchlorophyll a - C5g, H7205Y Me og chlorophyll b - 55H, oO,, N4Mg) studeres særligt fuldt ud gennem studierne af M. V. Nentsky, K. A. Timiryazeva, M. S. Colors, R. Willstätter og G. Fisher. I chlorophyllmolekylet, som i hæmolekylet, er der fire pyrrolkerner forbundet til hinanden, som binder magnesiumatomet med to hoved- og to yderligere valenser. Klorofyl sammen med dette er en ester af en dibasinsyre og to alkoholer - methyl og phytol (højmolekylær umættet alkohol). [C.46]

Syntese af organiske stoffer i grønne planter fra kuldioxid og vand ved hjælp af lysenergi bærer navnet på fotosyntese. Processen med fotosyntese er den vigtigste kilde til dannelse af organisk materiale på vores planet, og fra dette synspunkt kan vi fuldt ud forklare den interesse, som repræsentanter for forskellige grene af naturvidenskaben (biologer, kemikere, fysikere) viser til det. Takket være forskningen fra M. Nentsky, K. Timiryazev, R. Willstätter, G. Fisher, M. Tsveta og andre er den kemiske karakter af chlorophyll, der virker som fotosensibilisator, undersøgt. Klorofyl, vanduopløseligt grønt pigment, i grønne planter findes i specielle formationer - kloroplaster. Kloroplaster indeholder op til 75% vand. Kloroplastenes tørstof består af en proteinbase (stroma), chlorophyll, fosfatider, carotenoider, mineraler, kulhydrater mv. Klorofyl i chloroplaster er indeholdt i en separat korn i kombination med proteiner og lipider. [C.229]

Fotosyntetiske organismer indeholder nødvendigvis magnesiumporfyrinpigmenter - klorofyler konstrueret af fire pyrrolringe forbundet med carbonbroer og dannelse af en lukket (cyklisk) struktur. Mere end ti typer af chlorofyler er kendt, forskellige i forhold til kemiske grupper knyttet til pyrrolstrukturerne i porfyrinkernen, men De absorberer alle lys fra de synlige og infrarøde dele af spektret. [C.226]

Ifølge den kemiske karakter af chlorophyll a og b er de komplekse virkninger af dicarboxylsyrechlorophyllin og to alkoholer, methyl og monoatomisk umættet ethanol, fitol. Derfor kan de ifølge den kemiske nomenklatur defineres som phymethylchlorophyllides [s. 75]

At opnå stoffer ved kunstige midler er en vigtig og fascinerende opgave med kemi. Men i naturen er der mange kemiske transformationer, hvis mekanismer stadig er ukendte for forskere. Fremlæggelsen af ​​disse naturhemmeligheder bør medføre store materielle fordele. Således udføres bindingen af ​​molekylært nitrogen til kemiske forbindelser i industrien under ekstremt hårde betingelser. Syntese af ammoniak fra nitrogen og hydrogen finder sted ved et højt tryk af Ktitsyak paskaley) og temperatur (hundreder af grader), og en temperatur på ca. 3000 ° C er karakteristisk for syntesen af ​​nitrogenoxid (I) fra nitrogen og oxygen. Samtidig overfører knudebakterier på bælgplanter kvælstof til forbindelser under normale forhold. Disse bakterier har bedre katalysatorer end dem, der anvendes i industrien. Hidtil er det kun kendt, at den væsentlige bestanddel af disse biologiske katalysatorer er molybdæn og jernmetaller. En anden ekstremt effektiv katalysator er chlorophyll, som hjælper planter med at absorbere kuldioxid under normale forhold. [C.10]

Bibliografi for Chlorophyll Chemical Nature: [c.298] Se sider, hvor udtrykket Chlorophyll Chemical Nature er nævnt: [c.363] [c.302] [c.94] [c.51] [c.250] [c.206] [c.130] [c.156] [c.70] [c.64] [c.249] [c.183] Kurset for plantefysiologiudgave 3 (1971) - [c.112, c.113]

http://www.chem21.info/info/1303970/

klorofyl

Klorofyl er udtrykket anvendt til at henvise til flere nært beslægtede grønne pigmenter indeholdt i cyanobakterier og kloroplaster af alger og planter. Navnet kommer fra de græske ord χλωρός, chloros ("green") og φύλλον, phyllon ("sheet"). 1) Klorofyl er en ekstremt vigtig biomolekyle, er afgørende for fotosyntese, som gør det muligt for planter at absorbere lysenergi. Klorofyl absorberer mest intensivt lys i den blå del af spektret af elektromagnetisk stråling, såvel som i den røde del. På den anden side absorberes chlorophyll dårligt af det grønne og tæt på de grønne dele af spektret, hvilket det afspejler, derfor er klorofylholdige væv grønne. Klorofyl blev først isoleret og navngivet af Joseph Bieneme Cavantu og Pierre Joseph Pelletier i 1817.

Chlorophyll og fotosyntese

Klorofyl er afgørende for fotosyntese, som gør det muligt for planter at absorbere lysenergi. 2) Klorofylmolekyler er specielt placeret i og omkring fotosystemer, der er indlejret i chloroplast-thylakoidmembraner. I disse komplekser udfører chlorophyll to hovedfunktioner. Funktionen af ​​det store flertal af klorofyl (op til flere hundrede molekyler i fotosystemet) er at absorbere lys og transmittere lysenergi ved resonans energioverførsel til et bestemt chlorofylpar i reaktionscentret af fotosystemerne. De to aktuelt accepterede fotosystemenheder er Photosystem II og Photosystem I, som har deres egne forskellige reaktionscentre, kaldet henholdsvis P680 og P700. Disse centre er navngivet for bølgelængden (i nanometer) af deres maksimale absorption i det røde spektrum. Identiteten, funktionaliteten og spektralegenskaberne af chlorophyll i hvert fotosystem er forskellige og bestemmes af hinanden og proteinstrukturen omkring dem. Efter ekstraktion fra protein i et opløsningsmiddel (såsom acetone eller methanol) 3) kan chlorophyllpigmenterne separeres i chlorophyll a og b. Klorofylreaktionscentrets funktion er at absorbere lysenergi og overføre den til andre dele af fotosystemet. Den absorberede fotononenergi overføres til en elektron i en proces kaldet ladningsadskillelse. Fjernelsen af ​​en elektron fra chlorophyll er en oxidationsreaktion. Klorofyl donerer en elektron med høj energi til en række molekylære mellemprodukter, kaldet elektron transportkæden. Det ladede klorofylreaktionscenter (P680 +) genoprettes derefter tilbage til jordtilstanden, idet der accepteres en elektron adskilt fra vand. Elektronen, der genopretter P680 +, kommer i sidste ende fra oxidation af vand til O2 og H + gennem flere mellemprodukter. Under denne reaktion producerer fotosyntetiske organismer, såsom planter, O2-gas, som er kilden til stort set alle O2 i Jordens atmosfære. Photosystem Jeg arbejder normalt i serie med Photosystem II; således genoprettes P700 + fotosystemet I normalt, når det modtager en elektron via en lang række mellemprodukter i thylakoidmembranen ved hjælp af elektroner, der kommer i sidste ende fra fotosystem II. Elektronoverførselsreaktioner i thylakoidmembraner er komplekse, og kilden til elektroner, der anvendes til regenerering af P700 +, kan variere. Elektronstrømmen, der frembringes af chlorofylreaktionscenterpigmenterne, bruges til at pumpe H + ioner gennem thylakoidmembranen, og tilpasse det kemiosmotiske potentiale, der hovedsagelig anvendes til ATP-produktion (akkumuleret kemisk energi) eller til genopretning af NADP + til NADPH. NADP er en universel agent, der bruges til at reducere CO2 i sukkerarter, såvel som i andre biosyntetiske reaktioner. RC-chlorophyll-proteinkomplekser er i stand til direkte at absorbere lys og adskilte ladninger uden hjælp af andre klorofylpigmenter, men sandsynligheden for dette ved en given lysintensitet er lille. Således absorberer de andre klorofyler i fotosystemet og antennepigmentproteinerne kooperativt og overfører lysenergi til reaktionscentret. Foruden chlorophyll a er der andre pigmenter, kaldet hjælpepigmenter, der finder sted i disse antennepigment-proteinkomplekser.

Kemisk struktur

Klorofyl er et chlorpigment, der er strukturelt ensartet og produceres inden for samme metaboliske vej som andre porfyrinpigmenter, såsom hæm. I midten af ​​klorringen er magnesiumionen. Det blev opdaget i 1906, og for første gang blev magnesium fundet i levende væv. 4) Klorringen kan have flere forskellige sidekæder, som normalt indeholder en langkædet phytol. Der findes flere forskellige former, der findes i naturen, men chlorophyll a er den mest almindelige i jordplanter. Efter det første arbejde udført af den tyske kemiker Richard Willstatter fra 1905 til 1915 definerede Hans Fischer den generelle struktur af klorofyl i 1940. Ved 1960, da det meste af stereokemien af ​​chlorophyll a var kendt, udgav Woodward molekylets komplette syntese. I 1967 blev den sidste resterende stereokemiske forklaring givet af Jan Fleming, [13] og i 1990 udgav Woodward og medforfattere en opdateret syntese. 5) Det blev meddelt, at chlorophyll e er til stede i cyanobakterier og andre iltede mikroorganismer, der danner stromatolitter i 2010. Molekylformlen af ​​C55H70O6N4Mg og strukturen af ​​(2-formyl) chlorophyll blev afledt på basis af NMR, optiske og massespektre.

Klorofylindholdsmåling

Måling af lysabsorption kompliceres af opløsningsmidlet anvendt til ekstraktion af chlorophyll fra plantemateriale, hvilket påvirker de opnåede værdier. I diethylether har chlorophyll a en omtrentlig absorptionsmaksimum på 430 nm og 662 nm, medens chlorophyll b har et omtrentligt maksimum på 453 nm og 642 nm. Chlorophyll en absorptionstoppe er 665 nm og 465 nm. Klorofyl fluorescerer ved 673 nm (maksimum) og 726 nm. Den maksimale molabsorptionskoefficient for chlorophyll a overstiger 105 M - 1 cm - 1, og er en af ​​de højeste for små molekyler af organiske forbindelser. I 90% acetone-vand er toppabsorptionsbølgelængderne af chlorophyll a 430 nm og 664 nm; toppe for klorofyl b - 460 nm og 647 nm; toppe for klorofyl c1 - 442 nm og 630 nm; toppe for chlorophyll c2 - 444 nm og 630 nm; toppene for chlorophyll d er 401 nm, 455 nm og 696 nm. Ved at måle lysoptagelsen i det røde og langt røde spektrum kan man estimere koncentrationen af ​​chlorophyll i bladet. Fluorescensemissionsfaktoren kan anvendes til at måle chlorophyllindholdet. Spændende klorofylfluorescens "a" ved en lavere bølgelængde kan forholdet mellem chlorophylfluorescensemission ved 705 nm +/- 10 nm og 735 nm +/- 10 nm give en lineær afhængighed af chlorophyllindholdet sammenlignet med kemiske test. F735 / F700 forholdet tilvejebragte en korrelationsværdi på r2 0,96 sammenlignet med kemiske forsøg, der spænder fra 41 mg m-2 til 675 mg m-2. Gitelzon har også udviklet en formel til direkte læsning af chlorophyllindholdet i mg m-2. Formlen tilvejebragte en pålidelig metode til måling af chlorophyllindholdet fra 41 mg m - 2 til 675 mg m - 2 med en korrelationsværdi på r2 0,95. 6)

biosyntese

I planter kan chlorophyll syntetiseres fra succinyl-CoA og glycin, selv om den umiddelbare forløber for chlorophyll a og b er protochlorophyllid. I angiospermer afhænger det sidste trin, omdannelsen af ​​protochlorophyllid til chlorophyll, af lysintensitet, og sådanne planter er blegne, hvis de vokser i mørket. Ikke-vaskulære planter og grønne alger har et ekstra enzym, uafhængigt af lys, og er i stand til at blive grønne i mørket. Klorofyl binder sig til proteiner og kan overføre absorberet energi i den rigtige retning. Protochlorophyllid forekommer hovedsagelig i den frie form, og under lette betingelser virker det som en fotosensibilisator, der danner meget giftige frie radikaler. Derfor har planter brug for en effektiv mekanisme til at kontrollere mængden af ​​chlorophyllprecursor. I angiospermer gøres dette på scenen af ​​aminolevulinsyre (ALA), et af mellemprodukterne i biosynteseprocessen. Planter, der føder på ALA, akkumulerer høje og toksiske niveauer af protochlorophyllid; mutanter med et skadet reguleringssystem gør også. 7)

klorose

Chlorose er en tilstand, hvor bladene producerer en utilstrækkelig mængde chlorophyll, hvilket gør dem gule. Chlorose kan skyldes en ernæringsmæssig mangel på jern, kaldet jernchlorosis eller mangel på magnesium eller nitrogen. Jordens pH-værdi spiller nogle gange en rolle i næringsmæssig chlorose; mange planter er tilpasset til at vokse i jord med visse pH-niveauer, og deres evne til at absorbere næringsstoffer fra jorden kan afhænge af det. Chlorose kan også skyldes patogene mikroorganismer, herunder vira, bakterier og svampeinfektioner eller sugende insekter.

Yderligere lysabsorption af anthocyaniner med chlorophyll

Anthocyaniner er andre plantepigmenter. Absorptionsmønsteret, der er ansvarlig for den røde farve af anthocyaniner, kan supplere grøn chlorophyll i fotosyntetisk aktive væv, såsom de unge blade af Quercus coccifera. Det kan beskytte bladene mod angreb fra plantelevende dyr, som kan trækkes i grønt.

Klorofyl anvendelse

Kulinarisk brug

Chlorophyll er registreret som et fødevaretilsætningsstof (farvestof), og dets tal er E140. Kokke bruger klorofyl til at farve forskellige fødevarer og drikkevarer i grønt, såsom pasta og absint. 8) Klorofyl opløses ikke i vand, og det blandes først med en lille mængde vegetabilsk olie for at opnå den ønskede opløsning.

Sundhedsmæssige fordele

Klorofyl hjælper med at styrke de bloddannende organer, forebygge anæmi og overflod af ilt i kroppen. Dens antioxidantaktivitet har en gavnlig effekt på forskellige medicinske tilstande, såsom kræft, søvnløshed, tandsygdomme, bihulebetændelse, pankreatitis og nyresten. Klorofyl bidrager til normal blodkoagulation, sårheling, hormonbalance, deodorisering og afgiftning af kroppen og bidrager til fordøjelsessystemet. Det har gavnlige virkninger på oxidation og inflammatoriske sygdomme som arthritis og fibromyalgi. Det udviser anti-aging og antimikrobielle egenskaber og hjælper med at styrke kroppens immunsystem.

overordnet

Chlorophyll er et fødevareprodukt, der indeholder en stor mængde næringsstoffer. Det er en god kilde til vitaminer som vitamin A, vitamin C, vitamin E, vitamin K og beta-caroten. Det er rig på antioxidanter, essentielle mineraler som magnesium, jern, kalium, calcium og essentielle fedtsyrer.

Røde blodlegemer

Chlorophyll hjælper med at genoprette og genopbygge lagre af røde blodlegemer. Det virker på molekylære og cellulære niveauer og har evnen til at regenerere vores krop. Den er rig på levende enzymer, der hjælper med at rense blodet og øge blodets evne til at bære mere ilt. Det er en blodbygger og er også effektiv mod anæmi, som skyldes mangel på røde blodlegemer i kroppen.

Klorofyl er effektiv mod kræft, for eksempel humant tykktarmskræft, og stimulerer induktionen af ​​apoptose. Det giver beskyttelse mod en bred vifte af kræftfremkaldende stoffer i luften, kogt kød og korn. Undersøgelser har vist, at chlorophyll hjælper med at bremse den gastrointestinale absorption af skadelige toksiner, også kendt som aflatoksiner, i kroppen. Klorofyl og dets afledte chlorophyllin hæmmer metabolismen af ​​disse procarcinogener, hvilket kan skade DNA såvel som føre til levercancer og hepatitis. Yderligere undersøgelser udført i denne henseende viser den kemo-profylaktiske virkning af chlorophyll, der tilskrives antimutageniske egenskaber. En anden undersøgelse viste effektiviteten af ​​kosten chlorofyl som en fytokemisk forbindelse, der reducerer onkogenese.

antioxidant

Klorofyl har stærk antioxidantaktivitet sammen med en betydelig mængde essentielle vitaminer. Disse effektive radikale scavengers hjælper neutralisere skadelige molekyler og beskytter mod udviklingen af ​​forskellige sygdomme og skader forårsaget af oxidativ stress forårsaget af frie radikaler.

artritis

De anti-inflammatoriske egenskaber af chlorophyll er nyttige til behandling af arthritis. Undersøgelser har vist, at chlorophyll og dets derivater forstyrrer væksten af ​​inflammation forårsaget af bakterier. Denne beskyttende natur af chlorophyll gør det til en stærk ingrediens til fremstilling af plantesundhedsmæssige produkter til behandling af smertefulde medicinske tilstande, såsom fibromyalgi og arthritis.

afgiftning

Chlorophyll har rensende egenskaber, der hjælper med at afgifte kroppen. Overfladen af ​​ilt og sund blodgennemstrømning på grund af klorofyl i kroppen hjælper med at slippe af med skadelige urenheder og toksiner. Klorofyl danner komplekser med mutagener og har evnen til at binde og skylle giftige kemikalier og tungmetaller, såsom kviksølv, fra kroppen. Det fremmer afgiftning og regenerering af leveren. Det er også effektivt til at reducere de skadelige virkninger af stråling og hjælper med at fjerne pesticider og deponering af stoffer fra kroppen.

Anti-aging

Klorofyl hjælper med at bekæmpe virkningerne af aldring og opretholder sunde væv på grund af rigdom af antioxidanter og tilstedeværelsen af ​​magnesium. Det stimulerer anti-aging enzymer og fremmer hudens sundhed og ungdom. Hertil kommer, at vitamin K, der er til stede i det, renser og forynder binyrerne og forbedrer binyrens funktion i kroppen.

Fordøjelsessystemet

Klorofyl fremmer sund fordøjelse ved at opretholde tarmflora og stimulere tarmmotilitet. Det virker som et naturligt stof til mave-tarmkanalen og hjælper med at genoprette beskadigede tarmvæv. Diæter med mangel på grønne grøntsager og med det meste rødt kød udgør en øget risiko for tyktarmskader. Ifølge undersøgelser letter chlorophyll kolonrensning ved at hæmme cytotoksicitet forårsaget af kostheme og forhindrer spredningen af ​​kolonocytter. Det er effektivt mod forstoppelse og reducerer ubehag forårsaget af gas.

søvnløshed

Klorofyl har en beroligende virkning på nerverne og hjælper med at reducere symptomerne på søvnløshed, irritabilitet og generel nervøs træthed i kroppen.

Antimikrobielle egenskaber

Chlorophyll har effektive antimikrobielle egenskaber. Nylige undersøgelser har vist, at den terapeutiske effekt af klorofylbaseret alkalisk opløsning til bekæmpelse af en sygdom kaldet Candida Albicans, en infektion forårsaget af Candida-gæren, er allerede til stede i små mængder i menneskekroppen.

immunitet

Klorofyl styrker cellevæggene og kroppens overordnede immunsystem på grund af dets alkaliske natur. Anaerobe bakterier, der bidrager til udviklingen af ​​sygdomme, kan ikke overleve i det alkaliske miljø af chlorophyll. Hertil kommer, at chlorophyll er en iltningsmiddel, der tilskynder kroppens evne til at bekæmpe sygdomme og øger energiniveauet og fremskynder helingsprocessen.

Deodoriserende egenskaber

Chlorophyll udviser deodoriserende egenskaber. Det er et effektivt middel til bekæmpelse af dårlig ånde og bruges i mundskyllevæske. Dårlig fordøjelseshygiejne er en af ​​hovedårsagerne til halitosis. Chlorophyll udfører en dobbelt handling, der eliminerer dårlig ånde og hals, samt stimulerer sundheden i fordøjelsessystemet ved at rense tykktarmen og blodgennemstrømningen. Den deodoriserende effekt af chlorophyll påvirker også sår, der har en ubehagelig lugt. Det administreres oralt til patienter, der lider af kolostomi og metaboliske lidelser, såsom trimethylaminuria, for at reducere fækal og urinlugt.

Sårheling

Undersøgelser viser, at topisk anvendelse af chlorophyll-løsninger er effektiv til behandling af sår og forbrændinger. Det hjælper med at reducere lokal inflammation, styrker vævene i kroppen, hjælper med at dræbe bakterier og øger modstanden af ​​celler mod infektioner. Det forhindrer væksten af ​​bakterier, desinficerer miljøet, gør det fjendtligt for væksten af ​​bakterier og fremskynder helingen. Chlorophyll er også meget effektiv til behandling af kroniske varicose ulcera.

Syre-baseforhold

Forbrug af klorofylrige fødevarer hjælper med at balancere kroppens syre-base balance. Den magnesium der er til stede i den er en kraftig alkali. Ved at opretholde passende alkalinitet og iltniveauer i kroppen forhindrer chlorophyll udviklingen af ​​et miljø for væksten af ​​patogene mikroorganismer. Magnesium, der er til stede i klorofyl, spiller også en vigtig rolle i opretholdelsen af ​​kardiovaskulærsystemets sundhed, nyrernes, muskler, lever og hjernefunktion.

Stærke knogler og muskler

Chlorophyll bidrager til dannelsen og vedligeholdelsen af ​​stærke knogler. Det centrale atom i chlorophyllmolekylet, dvs. magnesium spiller en vigtig rolle i knogle sundhed sammen med andre vigtige næringsstoffer som calcium og vitamin D. det bidrager også til tone, sammentrækning og afslapning af muskler.

Blodpropper

Klorofyl indeholder vitamin K, hvilket er afgørende for normal blodkoagulation. Det bruges i naturopati til behandling af nasal blødning og for kvinder, der lider af anæmi og alvorlig menstruationsblødning.

Nyresten

Klorofyl hjælper med at forhindre dannelse af nyresten. K-vitamin er til stede i form af chlorophylletherforbindelser i urinen og hjælper med at reducere væksten af ​​calciumoxalatkrystaller.

sinusitis

Klorofyl er effektiv til behandling af forskellige respiratoriske infektioner og andre sygdomme som forkølelse, rhinitis og bihulebetændelse.

Hormonal balance

Klorofyl er nyttig til at opretholde seksuel hormonbalance hos mænd og kvinder. E-vitamin, som er til stede i chlorophyll, hjælper med at stimulere produktionen af ​​testosteron hos mænd og østrogen hos kvinder.

pancreatitis

Klorofyl administreres intravenøst ​​til behandling af kronisk pankreatitis. Ifølge en undersøgelse i denne henseende hjælper det med at reducere feber og reducerer mavesmerter og ubehag forårsaget af pancreatitis uden at forårsage bivirkninger.

Mundtlig hygiejne

Klorofyl hjælper til behandling af tandproblemer som pyorré. Det bruges til at behandle symptomerne på orale infektioner og beroliger inflammerede og blødende tandkød.

Kilder til chlorophyll

Det er ikke særlig svært at inkludere klorofyl i den daglige kost, da næsten alle grønne planter er rige på chlorophyll a, og mange grøntsager, der er en integreret del af vores mad, indeholder chlorophyll a og også chlorophyll b. Forbrug af grøntsager, såsom arugula, hvede spirer, porrer, grønne bønner og mørkegrønne grøntsager, såsom persille, kål, vandkoge, rødbeder og spinat, giver en naturlig klorofyl til kroppen. Andre kilder omfatter kål, blågrønalger, såsom chlorella og spirulina. Madlavning ødelægger chlorophyll og magnesium indeholdt i det, så rå eller dampede grøntsager er mere gavnlige.

Forsigtig

På trods af klinisk brug i mange år var de giftige virkninger af naturlig chlorophyll ved normale doser ikke kendt. Klorofyl kan dog forårsage misfarvning af tungen, urinen eller afføringen ved oral administration. Hertil kommer, at chlorophyll også kan forårsage let forbrænding eller kløe, når de påføres topisk. I sjældne tilfælde kan en overdosis af chlorophyll føre til diarré, mavekramper og diarré. Med sådanne symptomer er det tilrådeligt at søge lægehjælp. Gravide eller ammende kvinder bør afholde sig fra at bruge kommercielt tilgængelige chlorophyll eller chlorophyllin kosttilskud på grund af manglende bevis for sikkerhed.

Drug interaktioner

Patienter, der gennemgår den guaiac okkulte blodprøve, bør undgå oral brug af chlorophyllin, da dette kan føre til et falsk positivt resultat.

resumé

Klorofyl giver solens energi i en koncentreret form til vores krop og er et af de mest gavnlige næringsstoffer. Det øger energiniveauet og øger det generelle velfærd. Det er også nyttigt i fedme, diabetes, gastritis, hæmorider, astma og hudsygdomme som eksem. Det hjælper med behandling af udslæt og i kampen mod hudinfektioner. Profylaktisk forbrug af chlorophyll forhindrer også de skadelige virkninger af operationen og anbefales at blive indgivet før og efter operationen. Dets magnesium indhold hjælper med at opretholde blodgennemstrømning i kroppen og opretholder et normalt niveau af blodtryk. Klorofyl forbedrer generelt cellevæksten og genopretter helbred og kraft i kroppen.

http://lifebio.wiki/%D1%85%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B8%D0%BB%D0%BB
Up