Ciri -ciri klorofil, struktur, lokasi, jenis

The klorofil Ia adalah pigmen biologi, yang menunjukkan bahawa ia adalah molekul yang mampu menyerap cahaya. Molekul ini menyerap panjang gelombang yang sepadan dengan warna ungu, biru dan merah, dan mencerminkan cahaya hijau. Oleh itu, kehadiran klorofil bertanggungjawab untuk warna hijau tumbuhan.

Strukturnya terdiri daripada cincin porfirin dengan pusat magnesium dan ekor hidrofobik, yang dipanggil Fitol. Adalah perlu untuk menyerlahkan persamaan struktur klorofil dengan molekul hemoglobin.

Molekul klorofil bertanggungjawab untuk warna hijau dalam tumbuhan. Sumber: Pixabay.com

Klorofil terletak di Tilacoids, struktur membran yang terdapat di dalam kloroplas. Kloroplas berlimpah di daun dan struktur tumbuhan lain.

Fungsi utama klorofil adalah pengumpulan cahaya yang akan digunakan untuk mendorong reaksi fotosintesis. Terdapat pelbagai jenis klorofil - yang paling biasa adalah ke - yang berbeza sedikit dalam struktur mereka dan di puncak penyerapan mereka, untuk meningkatkan jumlah cahaya matahari yang diserap.

[TOC]

Perspektif bersejarah

Kajian molekul klorofil bermula pada tahun 1818 apabila ia mula -mula digambarkan oleh penyelidik Pelletier dan Caventou, yang mencipta nama "Chlorophyll". Selanjutnya, pada tahun 1838 kajian kimia molekul bermula.

Pada tahun 1851 Verdeil mencadangkan persamaan struktur antara klorofil dan hemoglobin. Pada masa itu, persamaan ini dibesar -besarkan dan diandaikan bahawa di tengah -tengah molekul klorofil terdapat juga atom besi. Kemudian kehadiran magnesium disahkan sebagai atom pusat.

Jenis -jenis klorofil yang berbeza ditemui pada tahun 1882 oleh Borodin menggunakan bukti yang disediakan oleh mikroskop.

Pigmen

Klorofil diperhatikan dalam mikroskop. Kristian Peters - Fabelfroh [cc by -sa 3.0 (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/]]

Apa itu cahaya?

Titik utama untuk organisma hidup fotosintesis mempunyai keupayaan untuk menggunakan tenaga ringan adalah penyerapannya. Molekul yang dijalankan oleh fungsi ini dipanggil pigmen dan terdapat di tumbuh -tumbuhan dan alga.

Untuk lebih memahami tindak balas ini, perlu mengetahui aspek tertentu yang berkaitan dengan sifat cahaya.

Cahaya ditakrifkan sebagai sejenis sinaran elektromagnet, bentuk tenaga. Sinaran ini difahami sebagai gelombang dan sebagai zarah. Salah satu ciri radiasi elektromagnet adalah panjang gelombang, dinyatakan sebagai jarak antara dua rabung berturut -turut.

Mata manusia dapat melihat panjang gelombang yang berjalan dari 400 hingga 710 nanometer (nm = 10^-9 m). Panjang gelombang pendek dikaitkan dengan lebih banyak tenaga. Cahaya matahari termasuk cahaya putih, yang terdiri daripada semua panjang gelombang bahagian yang kelihatan.

Boleh melayani anda: Huizache: Ciri -ciri, Habitat, Penjagaan dan Kegunaan

Bagi sifat zarah, ahli fizik menggambarkan foton sebagai pakej tenaga diskret. Setiap zarah ini mempunyai panjang gelombang dan tahap tenaga ciri.

Apabila foton menyentuh objek tiga perkara boleh berlaku: diserap, ditransmisikan atau dicerminkan.

Mengapa klorofil hijau?

Tumbuhan dianggap hijau kerana klorofil terutamanya menyerap panjang gelombang biru dan merah dan mencerminkan hijau. Nephronus [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)]

Tidak semua pigmen berkelakuan dengan cara yang sama. Penyerapan cahaya adalah fenomena yang boleh berlaku pada panjang gelombang yang berbeza, dan setiap pigmen mempunyai spektrum penyerapan tertentu.

Panjang gelombang yang diserap akan menentukan warna yang akan kita gambarkan pada pigmen. Contohnya, jika anda menyerap cahaya pada semua panjangnya, kami akan melihat pigmen yang benar -benar hitam. Mereka yang tidak menyerap semua panjang, mencerminkan selebihnya.

Dalam kes klorofil, ini menyerap panjang gelombang yang sepadan dengan warna ungu, biru dan merah, dan mencerminkan cahaya hijau. Ini adalah pigmen yang memberikan tumbuhan warna hijau ciri mereka.

Klorofil bukan satu -satunya pigmen alam

Walaupun klorofil adalah salah satu pigmen yang paling terkenal, terdapat kumpulan lain pigmen biologi seperti karotenoid, iaitu nada kemerahan atau oren. Oleh itu, mereka menyerap cahaya kepada panjang gelombang yang berbeza dari klorofil, berfungsi sebagai skrin pemindahan tenaga ke klorofil.

Di samping itu, beberapa karotenoid mempunyai fungsi photoprotective: mereka menyerap dan menghilangkan tenaga cahaya yang boleh merosakkan klorofil; atau bertindak balas dengan oksigen dan membentuk molekul oksidatif yang boleh merosakkan struktur selular.

Ciri -ciri dan struktur

Klorofil adalah pigmen biologi yang dirasakan hijau dan yang mengambil bahagian dalam fotosintesis. Kita dapati mereka dalam tumbuh -tumbuhan dan organisma lain dengan keupayaan untuk mengubah tenaga cahaya menjadi tenaga kimia.

Klorofil kimia adalah magnesium-porfhirines. Ini agak serupa dengan molekul hemoglobin, yang bertanggungjawab mengangkut oksigen dalam darah kita. Kedua -dua molekul hanya berbeza dalam jenis dan lokasi kumpulan substituen dalam cincin tetrapirolik.

Logam cincin porphyrine dalam hemoglobin adalah besi, manakala dalam klorofil ia adalah magnesium.

Rantaian sampingan klorofil adalah hidrofobik atau orang asli apolar, dan terdiri daripada empat unit isopreoid, yang dipanggil fitol. Ini dianggap sebagai kumpulan asid yang dicadangkan dalam cincin nombor empat.

Sekiranya klorofil menjalani rawatan haba, penyelesaiannya mengambil pH asid, yang membawa kepada penghapusan atom magnesium pusat cincin. Sekiranya pemanasan berterusan atau penyelesaiannya berkurangan lebih banyak pH fitol akan berakhir hydrolyzar.

Ia boleh melayani anda: Zoapatle: Apa, Ciri, Manfaat, Kontraindikasi

Lokasi

Klorofil adalah salah satu pigmen semulajadi yang paling diedarkan dan kita dapati ia dalam keturunan yang berbeza dalam kehidupan fotosintesis. Dalam struktur tumbuhan yang kita dapati kebanyakannya di daun dan struktur hijau yang lain.

Sekiranya kita pergi ke penglihatan mikroskopik, klorofil berada di dalam sel, khususnya dalam kloroplas. Sebaliknya, di dalam kloroplas terdapat struktur yang dibentuk oleh membran berganda yang dipanggil tilacoides, yang mengandungi klorofil di dalam - bersama -sama dengan jumlah lipid dan protein lain.

Tilacoids adalah struktur yang menyerupai beberapa cakera atau duit syiling yang disusun, dan susunan padat ini benar -benar diperlukan untuk fungsi fotosintesis molekul yang klorofil.

Dalam agensi prokariotik yang melakukan fotosintesis tidak ada kloroplas. Oleh itu, tilacoid yang mengandungi pigmen fotosintesis diperhatikan sebagai sebahagian daripada membran sel, diasingkan di dalam sitoplasma sel, atau membina struktur dalam membran dalaman - corak yang memerhati dalam cyanobacteria.

Lelaki

Klorofil a

Klorofil a

Terdapat beberapa jenis klorofil, yang berbeza sedikit dalam struktur molekul dan dalam pengedaran mereka dalam keturunan fotosintesis. Iaitu, sesetengah organisma mengandungi jenis klorofil tertentu dan lain -lain.

Jenis utama klorofil dipanggil klorofil A, dan dalam keturunan tumbuhan dalam pigmen secara langsung bertanggungjawab terhadap proses fotosintesis dan mengubah tenaga cahaya menjadi kimia.

Chlorophyll b

Chlorophyll b

Jenis kedua klorofil adalah b dan juga terdapat dalam tumbuhan. Secara strukturnya ia berbeza dari klorofil A kerana yang terakhir mempunyai kumpulan metil dalam karbon 3 cincin nombor II, dan jenis B mengandungi kumpulan formil dalam kedudukan itu.

Ia dianggap sebagai pigmen aksesori dan terima kasih kepada perbezaan struktur mempunyai spektrum penyerapan yang sedikit berbeza daripada varian ke. Hasil daripada ciri ini mereka berbeza dalam warna: klorofil A berwarna biru kehijauan dan b adalah kuning kehijauan.

Idea spektrum pembezaan ini adalah bahawa kedua -dua molekul dilengkapi dalam penyerapan cahaya dan dapat meningkatkan jumlah tenaga cahaya yang memasuki sistem fotosintesis (supaya spektrum penyerapan diperluas).

Klorofil c dan d

Chlorophyll d

Terdapat jenis klorofil ketiga, C, yang kita dapati dalam alga coklat, diatomea dan dinoflagellated. Dalam kes alga cyanofíceas mereka hanya mempamerkan jenis klorofil a. Akhir.

Klorofil dalam bakteria

Terdapat satu siri bakteria dengan keupayaan untuk melakukan fotosintesis. Dalam organisma ini terdapat sendi yang dipanggil bacterioclorophiles, dan seperti klorofil eukariotik diklasifikasikan berikutan huruf: A, B, C, D, E dan G.

Boleh melayani anda: Citrus × Aurantifolia: Ciri -ciri, Habitat, Hartanah, Penjagaan

Dari segi sejarah, idea itu ditangani bahawa molekul klorofil muncul pertama dalam perjalanan evolusi. Hari ini, terima kasih kepada analisis urutan, mungkin telah mencadangkan bahawa molekul klorofil nenek moyang adalah serupa dengan bacterioclorophiles.

Fungsi

Molekul klorofil adalah elemen penting dalam organisma fotosintesis, kerana ia bertanggungjawab untuk penyerapan cahaya.

Dalam jentera yang diperlukan untuk menjalankan fotosintesis terdapat komponen yang dipanggil Photosystem. Terdapat dua dan masing -masing terdiri daripada "antena" yang bertanggungjawab mengumpul cahaya dan pusat tindak balas, di mana kita dapati klorofil jenis A.

Photosystems berbeza terutamanya dalam puncak penyerapan molekul klorofil: Photosystem Saya mempunyai puncak 700 nm, dan II hingga 680 nm.

Dengan cara ini, klorofil berjaya memenuhi peranannya dalam penangkapan cahaya, yang berkat bateri enzimatik yang kompleks akan diubah menjadi tenaga kimia yang disimpan dalam molekul seperti karbohidrat.

Rujukan

1. Beck, c. B. (2010). Pengenalan kepada Struktur dan Pembangunan Tanaman: Anatomi Loji untuk Abad Dua Puluh. Cambridge University Press.
2. Berg, j. M., Stryer, l., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokimia. Saya terbalik.
3. Blankenship, r. Dan. (2010). Evolusi fotosintesis awal. Fisiologi tumbuhan, 154(2), 434-438.
4. Campbell, n. Ke. (2001). Biologi: konsep dan hubungan. Pendidikan Pearson.
5. Cooper, g. M., & Hausman, r. Dan. (2004). Sel: pendekatan molekul. Medicinska Naklada.
6. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Jemputan kepada Biologi. Ed. Pan -American Medical.
7. Hohmann-Morriott, m. F., & Blankenship, r. Dan. (2011). Evolusi fotosintesis. Kajian Tahunan Biologi Loji, 62, 515-548.
8. Humphrey, a. M. (1980). Klorofil. Kimia Makanan, 5 (1), 57-67.Doi: 10.1016/0308-8146 (80) 90064-3
9. Koolman, j., & Röhm, k. H. (2005). Biokimia: Teks dan Atlas. Ed. Pan -American Medical.
10. Lockhart, ms. J., Larkum, a. W., Keluli, m., Waddell, ms. J., & Penny, D. (Sembilan belas sembilan puluh enam). Evolusi Klorofil dan Bacteriochlorophyll: Masalah Tapak Invarian dalam Analisis Urutan. Prosiding Akademi Sains Negara Amerika Syarikat, 93(5), 1930-1934. Doi: 10.1073/pnas.93.5.1930
11. Palade, g. Dan., & Rosen, w. G. (1986). Biologi Sel: Penyelidikan dan Aplikasi Asas. Akademi Kebangsaan.
12. Posada, j. Sama ada. S. (2005). Asas untuk penubuhan padang rumput dan tanaman makanan. Universiti Antioquia.
13. Raven, ms. H., Evert, r. F., & Eichhorn, s. Dan. (1992). Biologi tumbuhan (Vol. 2). Saya terbalik.
14. Sadava, d., & Purves, w. H. (2009). Kehidupan: Sains Biologi. Ed. Pan -American Medical.
15. Sousa, f. L., Shavit Grievink, l., Allen, j. F., & Martin, w. F. (2013). Evolusi gen biosintesis klorofil menunjukkan duplikasi gen fotosistem, bukan penggabungan photosystem, pada asal fotosintesis oksigenik. Biologi dan evolusi genom, 5(1), 200-216. Doi: 10.1093/GBE/EVS127
16. Taiz, l., & Zeiger, dan. (2007). Fisiologi Sayuran. Universiti Jaume i.
17. Xiong J. (2006). Fotosintesis: warna apa asalnya?. Biologi Genom, 7(12), 245. Doi: 10.1186/GB-2006-7-12-245