A klorofill a klorofill egy speciális formája, amelyet az oxigénes fotoszintézishez használnak . Legerősebben a spektrum ibolya-kék és narancsvörös részein nyeli el a fényt [1] . Ez a pigment létfontosságú az eukarióta , cianobaktérium és proklorofita sejtekben a fotoszintézishez, mivel gerjesztett elektronokat képes átadni az elektrontranszport láncnak [2] . A klorofill a szintén az antennakomplexum része, és rezonanciaenergiát ad át, amely aztán belép a reakcióközpontba , ahol a speciális P680 és P700 klorofillok találhatók [3] .
A legtöbb fotoszintetikus szervezetnek szüksége van a klorofil a -ra, hogy a fényenergiát kémiai energiává alakítsa , de nem ez az egyetlen pigment, amely a fotoszintézishez használható. Minden oxigénes típusú fotoszintézissel rendelkező organizmus klorofill a -t használ , de különböző segédpigmentjeik vannak , mint például a klorofill b [2] . Kis mennyiségben a klorofill a zöld kénbaktériumokban – anaerob fotoautotrófokban – található [4] . Ezek a szervezetek bakterioklorofillokat és néhány klorofill -a-t használnak, de nem termelnek oxigént [4] . Az ilyen fotoszintézist anoxigénnek nevezzük .
A klorofill molekula egy klórgyűrűből áll, amelynek közepén egy Mg-ion, a gyűrűben szubsztituens gyökökből és egy fitolfarokból áll .
A klorofill a központi magnézium ionból áll, amely négy nitrogénionból álló gyűrűbe záródik , más néven klór . A klórgyűrű egy fématomot körülvevő pirrolokból képződő heterociklusos vegyület . A központban található Mg egyedülállóan megkülönbözteti a klorofill molekula szerkezetét más molekuláktól [5] .
A klorofill a gyűrűjén szubsztituensek találhatók. A klorofill minden típusát szubsztituensei, és ennek megfelelően abszorpciós spektruma jellemzi [6] . A klorofill a szubsztituensként csak metilcsoportokat (CH 3 ) tartalmaz. A klorofill b -ben a gyűrű harmadik atomján lévő metilcsoportot (a képen zöld keret) aldehidcsoport helyettesíti [4] . A bakterioklorofillok porfirin gyűrűje telítettebb - hiányzik belőle az egyszeres és kettős kötések váltakozása, ami szűkíti a molekulák által elnyelt fény spektrumát [7] .
A porfiringyűrűhöz hosszú fitolfarok kapcsolódik [ 2] . Ez egy hosszú hidrofób gyök, amely a klorofill a -t a tilakoid membrán hidrofób fehérjéihez köti [2] . Miután levált a porfirin gyűrűről, ez a hosszú hidrofób farok két biomarker, a prisztán és a fitán előfutárává válik , amelyek mindketten fontosak a geokémiai vizsgálatokhoz és az olajminőség meghatározásához.
A klorofill a bioszintézisében számos enzim vesz részt [8] . A bakterioklorofill a és klorofill a bioszintézisét hasonló enzimek végzik , amelyek bizonyos körülmények között kölcsönösen helyettesíthetik egymást [8] . Minden a glutaminsavval kezdődik , amely 5-aminolevulinsavvá alakul . Ezután ennek a savnak két molekulája porfobilinogénné redukálódik , amelyből négy molekula protoporfirin IX -et alkot [5] . A protoporfirin képződése után a Mg-kelatáz enzim katalizálja a Mg-ion beépülését a klorofill a szerkezetébe [ 8] . Továbbá megtörténik a gyűrű hatodik helyzetében lévő gyök ciklizációja, és protoklorofillid képződik , amelyben a fényfüggő reakció során a protoklorofillid-oxidoreduktáz enzim részvételével a D-gyűrűben lévő kettős kötés redukálódik [5] . A klorofill bioszintézise fitolfarok hozzáadásával fejeződik be [9] .
Az a klorofill a spektrum ibolya , kék és vörös részein nyeli el a fényt , főként zöldet tükrözve , ami adja jellegzetes színét. Abszorpciós spektruma kibővül a segédpigmentek [2] (például klorofill b ) hatására. Gyenge fényviszonyok mellett a növények megnövelik a klorofill b /klorofill a arányt , így az előbbiből több molekulát szintetizálnak, mint az utóbbiból, és ezáltal növelik a fotoszintézis termelékenységét [6] .
Fénygyűjtő rendszerA pigmentek által elnyelt fénykvantumok gerjesztik elektronjaikat, melynek eredményeként a fényenergia kémiai kötésenergiává alakul . Mivel a klorofill a molekulák csak bizonyos hullámhosszú fényt képesek elnyelni, sok élőlény (az ábrán sárgával jelölt) segédpigmenteket használ az abszorpciós spektrum növelésére [ 3] . A segédpigmentek az összegyűjtött energiát egyik pigmentről a másikra adják át rezonanciaenergia formájában, amíg el nem jut egy speciális klorofill - a molekulapárhoz a reakcióközpontban [6] - a II . fotorendszerben P680 és az I. fotorendszerben P700 [10] . A P680 és a P700 az elektrontranszport lánc fő elektrondonorai .
Szótárak és enciklopédiák |
---|
A tetrapirrolok fajtái | |||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Bilany (lineáris) |
| ||||||||||||||||||||
makrociklusok |
|