Chlorofilas yra pavadinimas, skirtas žaliųjų pigmento molekulių, randamų augaluose, dumbliuose ir melsvadumbliuose, grupei. Du labiausiai paplitę chlorofilo tipai yra chlorofilas a, kuris yra mėlynai juodas esteris kurio cheminė formulė yra C55H72MgN4O5ir chlorofilo b, kuris yra tamsiai žalios spalvos esteris, kurio formulė C55H70MgN4O6. Kitos chlorofilo formos yra chlorofilas c1, c2, d ir f. Chlorofilo formos turi skirtingas šonines grandines ir cheminius ryšius, tačiau visoms būdingas chloro pigmento žiedas, kurio centre yra magnio jonas.
Svarbiausios prekės: chlorofilas
- Chlorofilas yra žaliojo pigmento molekulė, kaupianti saulės energiją fotosintezei. Faktiškai tai ne tik viena, bet ir susijusių molekulių šeima.
- Chlorofilo randama augaluose, dumbliuose, melsvabakterėse, protistuose ir keliuose gyvūnuose.
- Nors chlorofilas yra labiausiai paplitęs fotosintetinis pigmentas, yra keletas kitų, įskaitant antocianinus.
Žodis „chlorofilas“ kilęs iš graikų kalbos žodžių chloros, o tai reiškia „žalia“, ir
Phyllon, o tai reiškia „lapas“. Josephas Bienaimé Caventou ir Pierre Joseph Pelletier pirmą kartą išskyrė ir pavadino molekulę 1817 m.Chlorofilas yra būtina pigmento molekulė fotosintezei, cheminio proceso gamyklos sugeria ir naudoja energiją iš šviesos. Jis taip pat naudojamas kaip dažiklis maistui (E140) ir dezodorantas. Kaip dažiklis maistui, chlorofilas naudojamas žaliai dažyti makaronus, spirito absentą ir kitus maisto produktus bei gėrimus. Kaip vaško organinis junginys, chlorofilas netirpsta vandenyje. Kai jis naudojamas maiste, jis sumaišomas su nedideliu kiekiu aliejaus.
Taip pat žinomas kaip: Pakaitinė chlorofilo rašyba yra chlorofilas.
Chlorofilo vaidmuo fotosintezėje
bendra subalansuota fotosintezės lygtis yra:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
kur anglies dvideginis ir vandens reaguoti gaminti gliukoze ir deguonies. Tačiau bendra reakcija nerodo cheminių reakcijų ar dalyvaujančių molekulių sudėtingumo.
Augalai ir kiti fotosintetiniai organizmai naudoja chlorofilą, kad sugertų šviesą (dažniausiai saulės energiją) ir paverčia ją chemine energija. Chlorofilas stipriai sugeria mėlyną ir šiek tiek raudoną šviesą. Jis blogai sugeria žalią (atspindi jį), todėl chlorofilo turtingi lapai ir dumbliai atrodo žalia.
Augaluose chlorofilas supa foto sistemas tiroidinėje membranoje organelės, vadinamos chloroplastais, kurie susitelkę augalų lapuose. Chlorofilas sugeria šviesą ir naudoja rezonansinę energijos perdavimo energiją reakcijos centrams I ir II fotosistemose. Tai atsitinka, kai energija iš fotonas (šviesa) pašalina elektronas iš chlorofilo II fotosistemos P680 reakcijos centre. Aukštos energijos elektronas patenka į elektronų transportavimo grandinę. I fotosistemos P700 veikia su II fotosistema, nors elektronų šaltinis šioje chlorofilo molekulėje gali skirtis.
Elektronai, patenkantys į elektronų pernešimo grandinę, naudojami vandenilio jonams siurbti (H+) per chloro plazmos tiroidinę membraną. Chemiosmotinis potencialas naudojamas energijos molekulės ATP gamybai ir NADP sumažinimui+ į NADPH. Savo ruožtu NADPH yra naudojamas anglies dioksidui (CO2) į cukrų, pavyzdžiui, gliukozę.
Kiti pigmentai ir fotosintezė
Chlorofilas yra plačiausiai žinoma molekulė, naudojama šviesai surinkti fotosintezei, tačiau tai nėra vienintelis pigmentas, atliekantis šią funkciją. Chlorofilas priklauso didesnei molekulių klasei, vadinamai antocianinais. Kai kurie antocianinai veikia kartu su chlorofilu, o kiti sugeria šviesą savarankiškai arba kitame organizmo gyvenimo ciklo taške. Šios molekulės gali apsaugoti augalus, pakeisdamos jų spalvą, kad jos būtų mažiau patrauklios kaip maistas ir mažiau matomos kenkėjams. Kiti antocianinai sugeria šviesą žaliojoje spektro dalyje, praplečiant šviesos diapazoną, kurį augalas gali naudoti.
Chlorofilo biosintezė
Augalai daro chlorofilą iš glicino ir sukcinilo-CoA molekulių. Yra tarpinė molekulė, vadinama protochlorofilidu, kuri paverčiama chlorofilu. Kamuoliniuose augaluose ši cheminė reakcija priklauso nuo šviesos. Šie augalai yra blyškūs, jei auginami tamsoje, nes jie negali užbaigti reakcijos į chlorofilo susidarymą. Dumbliams ir ne kraujagysliams augalams nereikia sintezės chlorofilo.
Protochlorofilidas formuoja toksiškus laisvuosius radikalus augaluose, todėl chlorofilo biosintezė yra griežtai reguliuojama. Jei trūksta geležies, magnio ar geležies, augalai gali nesugebėti susintetinti pakankamai chlorofilo, pasirodydami blyškūs ar blyškūs chlorotiniai. Chlorozę taip pat gali sukelti netinkamas pH (rūgštingumas ar šarmingumas) arba patogenai, arba vabzdžių užpuolimas.