Klorofyllegenskaper, struktur, plats, typer

De klorofyll Det är ett biologiskt pigment, som indikerar att det är en molekyl som kan absorbera ljus. Denna molekyl absorberar våglängden motsvarande den violetta, blå och röda färgen och återspeglar grönt ljus. Därför är närvaron av klorofyll ansvarig för växternas gröna färg.

Strukturen består av en porfyrinring med ett magnesiumcentrum och en hydrofob svans, kallad Fitol. Det är nödvändigt att lyfta fram den strukturella likheten mellan klorofyll med hemoglobinmolekylen.

Klorofyllmolekylen ansvarar för grön färg i växter. Källa: Pixabay.com

Klorofyll finns i tilacoider, membranstrukturer som finns i kloroplaster. Kloroplaster finns rikligt i bladen och andra växtstrukturer.

Klorofyllens huvudfunktion är ljussamlingen som kommer att användas för att driva fotosyntetiska reaktioner. Det finns olika typer av klorofyll - det vanligaste är till - som skiljer sig något i deras struktur och i deras absorptionstopp för att öka mängden absorberad solljus.

[TOC]

Historiskt perspektiv

Studien av klorofyllmolekylen går tillbaka till 1818 när den först beskrevs av forskare Pelletier och Caventou, som myntade namnet "klorofyll". Därefter började 1838 de kemiska studierna av molekylen.

1851 föreslår Verdeil de strukturella likheterna mellan klorofyll och hemoglobin. Vid den tiden var denna likhet överdriven och det antogs att i mitten av klorofyllmolekylen fanns det också en järnatom. Senare bekräftades närvaron av magnesium som en central atom.

De olika typerna av klorofyll upptäcktes 1882 av Borodin med hjälp av bevis från mikroskopet.

Pigment

Klorofyll observerad i mikroskop. Kristian Peters - Fabelfroh [CC av -SA 3.0 (http: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0/]]

Vad är lätt?

En nyckelpunkt för fotosyntetiska levande organismer att ha förmågan att använda ljusenergi är absorptionen av den. Molekylerna som utförs av denna funktion kallas pigment och finns i växter och alger.

För att bättre förstå dessa reaktioner är det nödvändigt att veta vissa aspekter relaterade till ljusets natur.

Ljus definieras som en typ av elektromagnetisk strålning, en form av energi. Denna strålning förstås som en våg och som en partikel. En av egenskaperna hos elektromagnetisk strålning är våglängden, uttryckt som avståndet mellan två på varandra följande åsar.

Det mänskliga ögat kan uppfatta våglängden som går från 400 till 710 nanometer (nm = 10^-9 m). Korta våglängder är förknippade med större mängd energi. Sol ljus inkluderar vitt ljus, som består av alla våglängderna för den synliga delen.

Kan tjäna dig: Huizache: Egenskaper, livsmiljöer, vård och användning

När det gäller partikelens natur beskriver fysiker fotoner som diskreta energipaket. Var och en av dessa partiklar har en våglängd och en karakteristisk energinivå.

När en foton träffar ett objekt kan tre saker hända: att absorberas, överförs eller reflekteras.

Varför är klorofyllgrön?

Växter uppfattas som gröna eftersom klorofyll huvudsakligen absorberar den blå och röda våglängden och reflekterar grönt. Nephronus [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)]

Inte alla pigment beter sig på samma sätt. Ljusabsorption är ett fenomen som kan uppstå vid olika våglängder, och varje pigment har ett särskilt absorptionsspektrum.

Den absorberade våglängden bestämmer den färg vi visualiserar till pigmentet. Om du till exempel absorberar ljus i alla längder kommer vi att se det helt svarta pigmentet. De som inte absorberar alla längder, återspeglar de återstående.

När det gäller klorofyll absorberar detta våglängderna som motsvarar de violetta, blå och röda färgerna och återspeglar grönt ljus. Detta är pigmentet som ger växter deras karakteristiska gröna färg.

Klorofyll är inte det enda pigmentet av naturen

Även om klorofyll är ett av de mest kända pigmenten, finns det andra grupper av biologiska pigment som karotenoider, som är rödaktiga eller orange toner. Därför absorberar de ljus till en annan våglängd från klorofyll och fungerar som en energiöverföringsskärm till klorofyll.

Dessutom har vissa karotenoider fotoprotektiva funktioner: de absorberar och sprider ljusenergin som kan skada klorofyll; eller reagera med syre och bilda oxidativa molekyler som kan skada cellstrukturer.

Egenskaper och struktur

Klorofyll är biologiska pigment som uppfattas gröna och som deltar i fotosyntes. Vi hittar dem i växter och andra organismer med förmågan att omvandla ljusenergi till kemisk energi.

Kemiskt klorofyller är magnesium-porfiriner. Dessa är ganska lika med hemoglobinmolekylen, ansvarig för att transportera syre i vårt blod. Båda molekylerna skiljer sig endast i typen och platsen för substituentgrupper i den tetrapyroliska ringen.

Metallen i porfyrinringen i hemoglobin är järn, medan det är i klorofyll som är magnesium.

Sidokedjan av klorofyllen är av hydrofoba eller apolära infödda och består av fyra isopreoidenheter, kallad Fitol. Detta förstärks till den föreslagna syrogruppen i ring nummer fyra.

Om klorofyll genomgår en värmebehandling tar lösningen ett surt pH, vilket leder till eliminering av magnesiumatomen i mitten av ringen. Om uppvärmningen kvarstår eller lösningen minskar ännu mer är dess pH fitolen att hamna hydrolyzar.

Det kan tjäna dig: Zoapatle: Vad är, egenskaper, fördelar, kontraindikationer

Plats

Klorofyll är ett av de mest distribuerade naturliga pigmenten och vi hittar det i olika linjer i fotosyntetiskt liv. I växternas struktur hittar vi det mest i bladen och andra gröna strukturer.

Om vi ​​går till en mikroskopisk syn är klorofyll inuti cellerna, särskilt i kloroplaster. I sin tur, inuti kloroplasterna finns strukturer som bildas av dubbla membran som kallas tilacoides, som innehåller klorofyll inuti - tillsammans med en annan mängd lipider och proteiner.

Tilacoider är strukturer som liknar flera staplade skivor eller mynt, och denna kompakta ordning är helt nödvändig för den fotosyntetiska funktionen hos molekylerna som klorofyll.

I prokaryota byråer som utför fotosyntes finns det inga kloroplaster. Därför observeras tilacoider som innehåller fotosyntetiska pigment som en del av cellmembranet, isolerade inuti cellcytoplasma eller bygger en struktur i det inre membranet - observerar i cyanobakterier.

Grabbar

Klorofyll a

Klorofyll a

Det finns flera typer av klorofyller, som skiljer sig något i molekylstrukturen och i deras fördelning i fotosyntetiska linjer. Det vill säga vissa organismer innehåller vissa typer av klorofyll och andra inte.

Huvudtypen av klorofyll kallas klorofyll A, och i linjen av växter i pigmentet direkt som ansvarar för den fotosyntetiska processen och förvandlar lätt energi till kemi.

Klorofyll b

Klorofyll b

En andra typ av klorofyll är B och finns också i växter. Strukturellt skiljer det sig från klorofyll A eftersom den senare har en metylgrupp i kol 3 i nummer II -ringen, och typ B innehåller en formylgrupp i den positionen.

Det betraktas som ett tillbehörspigment och tack vare strukturella skillnader har ett något annorlunda absorptionsspektrum än varianten till. Som ett resultat av denna egenskap skiljer de sig i sin färg: Klorofyll A är grönaktig blå och B är gröngul.

Idén med dessa differentiella spektra är att båda molekylerna kompletteras i absorptionen av ljus och kan öka mängden ljusenergi som kommer in i det fotosyntetiska systemet (så att absorptionsspektrumet utvidgas).

Klorofyll c och d

Klorofyll d

Det finns en tredje typ av klorofyll, C, som vi hittar i brun, diatomea och dinoflagellerade alger. När det gäller cyanofíceas -alger uppvisar de bara klorofyll typ A. Slutligen finns klorofyll D i vissa protistbyråer och även i cyanobakterier.

Klorofyll i bakterier

Det finns en serie bakterier med förmågan att utföra fotosyntes. I dessa organismer finns fogar som kallas bakterioklorofiler, och som eukaryota klorofyller klassificeras efter bokstäverna: A, B, C, D, E och G.

Kan tjäna dig: Citrus × Aurantifolia: Egenskaper, livsmiljöer, egenskaper, vård

Historiskt hanterades idén att klorofyllmolekylen först kom fram under utvecklingen. Idag, tack vare sekvensanalys, har det antagligen föreslagit att förfädernas klorofyllmolekyl liknade en bakterioklorofiler.

Funktioner

Klorofyllmolekylen är ett avgörande element i fotosyntetiska organismer, eftersom den är ansvarig för absorptionen av ljus.

I nödvändiga maskiner för att utföra fotosyntes finns det en komponent som heter Photosystem. Det finns två och var och en består av en "antenn" som ansvarar för att samla in ljuset och ett reaktionscenter, där vi hittar klorofyllen av typ A.

Fotosystem skiljer sig huvudsakligen i absorptionstoppen för klorofyllmolekylen: fotosystem I har en 700 nm topp och II till 680 nm.

På detta sätt lyckas klorofyll uppfylla sin roll i fångst av ljus, vilket tack vare ett komplext enzymatiskt batteri kommer att omvandlas till kemisk energi lagrad i molekyler såsom kolhydrater.

Referenser

1. Beck, c. B. (2010). En introduktion till växtstruktur och utveckling: Plantera anatomi för det tjugoförloppet. Cambridge University Press.
2. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokemi. Jag reverserade.
3. Blankenship, r. OCH. (2010). Tidig utveckling av fotosyntesen. Växtfysiologi, 154(2), 434-438.
4. Campbell, n. TILL. (2001). Biologi: Begrepp och relationer. Pearson Education.
5. Cooper, g. M., & Hausman, r. OCH. (2004). Cellen: närmar sig molekylär. Medicinsk naklada.
6. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Inbjudan till biologi. Ed. Pan -amerikansk medicin.
7. Hohmann-Morriott, M. F., & Blankenship, r. OCH. (2011). Utveckling av fotosyntes. Årlig översyn av växtbiologi, 62, 515-548.
8. Humphrey, a. M. (1980). Klorofyll. Matkemi, 5 (1), 57-67.Doi: 10.1016/0308-8146 (80) 90064-3
9. Koolman, J., & Röhm, K. H. (2005). Biokemi: Text och Atlas. Ed. Pan -amerikansk medicin.
10. Lockhart, s. J., Larkum, a. W., Stål, m., Waddell, s. J., & Penny, D. (nitton nittiosex). Utveckling av klorofyll och bakterioklorofyll: Problemet med invarianta platser i sekvensanalys. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 93(5), 1930-1934. Doi: 10.1073/pnas.93.5.1930
11. Palade, g. OCH., & Rosen, W. G. (1986). Cellbiologi: grundläggande forskning och tillämpningar. Nationella akademier.
12. Posada, j. ANTINGEN. S. (2005). Grundläggande för upprättandet av betesmarker och fodergrödor. University of Antioquia.
13. Raven, s. H., Evert, r. F., & Eichhorn, s. OCH. (1992). Växtbiologi (Vol. 2). Jag reverserade.
14. Sadava, D., & Purves, w. H. (2009). Livet: biologiens vetenskap. Ed. Pan -amerikansk medicin.
15. Sousa, f. L., Shavit-Grievink, L., Allen, J. F., & Martin, W. F. (2013). Klorofyllbiosyntesgenutveckling indikerar fotosystemgenduplikation, inte fotosystemfusion, vid ursprunget till syren fotosyntesisis. Genombiologi och utveckling, 5(1), 200-216. Doi: 10.1093/GBE/EVS127
16. Taiz, l., & Zeiger och. (2007). Grönsaksfysiologi. University Jaume i.
17. Xiong J. (2006). Fotosyntes: Vilken färg var är ursprung?. Genombiologi, 7(12), 245. Doi: 10.1186/GB-2006-7-12-245