A klorofill a növényekben, algákban és cianobaktériumokban található zöld pigmentmolekulák egy csoportjának adott név. A klorofill két leggyakoribb típusa a klorofill a, amely kék-fekete észter a C kémiai képlettel55H72MgN4O5és b klorofill, amely egy C képletű sötétzöld észter55H70MgN4O6. A klorofill egyéb formái közé tartozik a c1, c2, d és f klorofill. A klorofill formáinak különböző oldalláncaik és kémiai kötéseik vannak, de mindegyiket egy klór pigmentgyűrű jellemzi, amelynek középpontjában magnézium-ion található.
Kulcsszavak: klorofill
- A klorofill egy zöld pigment molekula, amely összegyűjti a napenergiat fotoszintézis céljából. Valójában egy rokon molekulák családja, nem csak egy.
- A klorofill megtalálható növényekben, algákban, cianobaktériumokban, protistákban és néhány állatban.
- Noha a klorofill a leggyakoribb fotoszintézisű pigment, vannak más, beleértve az antocianinokat is.
A "klorofill" szó a görög szavakból származik Chloros, ami azt jelenti, hogy "zöld", és phyllon, ami azt jelenti: "levél". Joseph Bienaimé Caventou és Pierre Joseph Pelletier először izolálta és megnevezte a molekulát 1817-ben.
A klorofill alapvető pigmentmolekulák a fotoszintézishez, a kémiai folyamatokat végző növények elnyelik és felhasználják a fény energiáját. Élelmiszer-színezékként (E140) és szagtalanító szerként is felhasználják. Élelmiszer-színezékként a klorofill a zöld szín hozzáadására szolgál a tésztafélékhez, a szeszes ital abszintéhez és más ételekhez és italokhoz. Viaszos szerves vegyületként a klorofill nem oldódik vízben. Keverjük össze kevés olajjal, amikor élelmiszerekben használják.
Más néven: A klorofill alternatív helyesírása a klór-metil.
A klorofill szerepe a fotoszintézisben
Az a fotoszintézis általános kiegyensúlyozott egyenlete jelentése:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
ahol szén-dioxid és víz reagálni készít szőlőcukor és oxigén. A teljes reakció azonban nem jelzi a kémiai reakciók bonyolultságát vagy a részt vevő molekulákat.
A növények és más fotoszintetikus organizmusok klorofilt használnak a fény (általában napenergia) elnyelésére és kémiai energiává történő átalakítására. A klorofill erősen elnyeli a kék fényt és a vörös fényt is. Rosszul felszívja a zöldet (tükrözi), ezért klorofillben gazdag levelek és algák zöldnek tűnnek.
A növényekben a klorofill körülveszi a fotoszisztémákat a organellák, úgynevezett kloroplasztok, amelyek a növények leveleiben koncentrálódnak. A klorofill elnyeli a fényt, és rezonancia-transzfert használ az I. és II. Fényrendszer reakciócentrumainak energiájához. Ez akkor fordul elő, amikor az energia származik egy foton (fény) eltávolítja egy elektron klorofillből a II. fényrendszer P680 reakcióközpontjában. A nagy energiájú elektron belép egy elektronszállító láncba. Az I. fotoszisztéma P700 a II. Fényrendszerrel működik, bár az elektronok forrása ebben a klorofillmolekulában változhat.
Az elektronszállító láncba belépő elektronokat hidrogénionok (H+) a kloroplaszt tirolakoid membránján keresztül. A kemioszmotikus potenciált az ATP energiamolekulának előállítására és a NADP csökkentésére használják+ a NADPH-hoz. A NADPH-t viszont a szén-dioxid (CO2) cukrokba, például glükózzá.
Egyéb pigmentek és fotoszintézis
A klorofill a legszélesebb körben elismert molekula, amellyel fényt gyűjthetnek a fotoszintézishez, de nem ez az egyetlen pigment, amely ezt a funkciót szolgálja. A klorofill az antocianinoknak nevezett molekula nagyobb osztályába tartozik. Egyes antocianinok a klorofillmel együtt működnek, míg mások a fényt önmagában vagy a szervezet életciklusának másik pontján veszik fel. Ezek a molekulák megvédik a növényeket azáltal, hogy megváltoztatják színezéküket, hogy kevésbé vonzóak legyenek táplálékként és kevésbé legyenek láthatóak a kártevők számára. Más antocianinok elnyelik a fényt a spektrum zöld részében, meghosszabbítva a növény által felhasználható fénytartományt.
Klorofill-bioszintézis
A növények klorofillből glicint és szukcinil-CoA molekulákat készítenek. Van egy közbenső molekula, a protoklorofilid nevű klorofill. Angiospermokben ez a kémiai reakció fényfüggő. Ezek a növények sápadtak, ha sötétben termesztik, mert nem tudják befejezni a klorofill képződésének reakcióját. Az algák és a nem vaszkuláris növények nem igényelnek fényt a klorofill szintéziséhez.
A protoklorofilid toxikus szabad gyököket képez a növényekben, így a klorofill bioszintézise szigorúan szabályozott. Ha vas, magnézium vagy vas hiányos, akkor a növények nem képesek elegendő klorofill szintézisére, sápadtnak vagy halványnak látszanak klorotikusak. A klorózist a nem megfelelő pH (savasság vagy lúgosság), kórokozók vagy rovarroham is okozhatja.