מהמאמר שלנו תלמד מהו כלורופיל. החומר הזה הוא שקובע את הצבע הירוק של הצמחים והוא תנאי הכרחי לסינתזה של פחמימות, ולכן התזונה שלהם. אבל לכלורופיל תפקיד חשוב בחיי בעלי החיים. איזה? בואו נבין את זה ביחד.
מהו כלורופיל
מתורגם מיוונית, פירוש מונח ביולוגי זה הוא "עלה ירוק". כלורופיל הוא פיגמנט ירוק או חומר צבע. הוא זה שקובע את צבע העלים, יורה צעירים, פירות בוסר וחלקים אחרים של הצמח. תפקידו העיקרי של הכלורופיל הוא יישום תהליך הפוטוסינתזה. המהות של תהליך זה היא סינתזה של גלוקוז וחומרים אנאורגניים. וזה קורה בפלסידים המכילים מולקולות כלורופיל.
היסטוריית גילוי
כלורופיל נודע לראשונה בסוף המאה ה-19. ניתן היה לבודד אותו מהעלים על ידי שני כימאים צרפתים - הרוקחים ג'וזף קובנט ופייר פלטייר. בתחילת המאה ה-20 נמצא שחומר זה מורכב משני מרכיבים. עובדה זו הוכחה באופן עצמאי בשנת 1900 על ידי הבוטנאי הרוסי מיכאיל צווט והביוכימאי הגרמני ריצ'רד וילשטטר. אלהחלקיקים נקראו חלקיקי a ו-b. על תגלית זו, זכה וילשטטר בפרס נובל.
פרס זה התקבל גם על ידי הנס פישר, שהקים את הנוסחה המבנית של כלורופיל. רוברט וודוורד הצליח לסנתז באופן מלאכותי את החומר הזה ב-1960.
להיות בטבע
כלורופיל מכיל את כל האורגניזמים שהם אוטוטרופים. קודם כל, מדובר בצמחים מכל הקבוצות השיטתיות. אז, כל האצות ניזונות באופן אוטוטרופי. לכן, הם יכולים לחיות רק בעומק שבו חודר אור השמש. האם אצות מכילות כלורופיל, שצבען אדום, חום או זהוב עם תלוס? בְּלִי סָפֵק. פשוט, בנוסף לפיגמנט הירוק, התאים שלהם מכילים גם צבעים של צבעים אחרים. הם קובעים את צבע האצות, אבל הכלורופיל הוא שמבצע את תפקיד הפוטוסינתזה.
בנוסף לצמחים, חיידקים פוטו-אוטוטרופיים ופרוטוזואה מכילים פיגמנט ירוק. לדוגמה, Euglena הוא ירוק. אורגניזם חד תאי זה מכיל כלורופלסט אחד גדול. בהיעדר התנאים הדרושים לפוטוסינתזה, יוגלנה עוברת לצורת תזונה הטרוטרופית.
מנגנון סינתזה
היווצרות כלורופיל בתאים היא תהליך מורכב מאוד. זה מורכב מ-15 תגובות רצופות המתבצעות ב-3 שלבים. הם עוברים תחילה בחושך, ואחר כך באור.
ראשית, מהחומרים הראשוניים, שהם אצטט וגליצין, נוצר פרוטוכלורופיליד. זה קורה בשלב חשוך. בהמשך האור, חומר זה מצמיד מימן, וכתוצאה מכך היווצרות כלורופיליד. השלב הבא שוב עובר בחושך. על ידי שילוב עם פיטול, כלורופיל מסונתז. תכונה של חומר זה היא חוסר היציבות שלו לאור.
מהו כלורופיל מבחינת כימיה? זוהי נגזרת של חומר פורפורפירין בעל שני תחליפים קרבוניליים. בטיפול בחומצה חלשה, מגנזיום מוסר ממולקולת הכלורופיל, והוא הופך לקפאופיטין. זהו פיגמנט כחול עמוק עם מרקם שעווה.
מהי פוטוסינתזה
צמחים נקראים מתווכים בין השמש לכדור הארץ מסיבה כלשהי. רק הם מסוגלים להמיר אנרגיה עם שחרור של חומר חיוני - חמצן. תהליך זה נקרא פוטוסינתזה. במהלכו, החד-סוכר גלוקוז וחמצן נוצרים מפחמן דו חמצני ומים באור.
מה תפקידו של הכלורופיל בתהליך זה? הפיגמנט הירוק סופג ומעביר אנרגיית שמש. במילים אחרות, כלורופיל פועל כמו אנטנה. בהיותו חלק ממתחמי קצירת אור, הוא סופג תחילה אנרגיית שמש, ולאחר מכן מעביר אותה בצורה תהודה למרכזי התגובה של מערכות הצילום.
Application
כלורופיל אינו רק מרכיב טבעי בצמחים. לדוגמה, הוא משמש כצבע מאכל טבעי. לחומר זה יש מספר רישום E140. לעתים קרובות אתה יכול לראות את זה על חבילות ממתקים.מוצרים. החיסרון של החומר הזה הוא חוסר מסיסותו במים, מה שמגביל את היקפו.
מהו מספר כלורופיל E141? זוהי נגזרת של חומר זה, המשמש גם כצבע מאכל. זה נקרא גם קומפלקס נחושת כלורופילין או מלח טריסודיום. היתרונות שלו הם עמידות לסביבה חומצית, מסיסות טובה במים ובתמיסות אלכוהול. אפילו עם אחסון ממושך, כלורופילין שומר על צבע ירוק אזמרגד. הגורם המגביל לשימוש בו הוא התכולה הגבוהה של נחושת ומתכות כבדות.
מכיוון שכלורופיל מכיל מגנזיום, החומר הזה מועיל גם לגוף האדם. ניתן לצרוך אותו הן בצורה פרמצבטית נוזלית והן כירקות עלים ירוקים. תרד עשיר בכלורופיל, ברוקולי, אספסת, נבטי חיטה ושעורה, סרפד ופטרוזיליה.
השימוש השיטתי בכלורופיל נוזלי עוזר להגדיל את מספר תאי הדם האדומים. העובדה היא שלחומר זה יש מבנה דומה להמוגלובין. ההבדל היחיד ביניהם הוא מתכת. המוגלובין מכיל ברזל וכלורופיל מכיל מגנזיום. לכן, הם עוזרים לשפר את הובלת החמצן לרקמות ולאיברים.
לכן, כלורופיל הוא פיגמנט ירוק או חומר צבע. הוא נמצא בחלקים הירוקים של צמחים, בתאים של כמה חיידקים ובבעלי חיים חד-תאיים. תפקידו של הכלורופיל הוא לספק פוטוסינתזה - תהליך סינתזה של חומרים אורגניים ממינרלים עקב אנרגיית האור.
