A kristályos formában először klorofillet írta le az orosz fiziológus és botanikus I. P. Borodin 1883-ban. Később kiderült, hogy maga nem klorofill, hanem enyhén módosított formája - etil-klór-klorid. A lengyel biokémikusok, M. Nentsky és L. Markhlevsky (1897) megállapították, hogy a klorofillmolekula alapja, mint a hemoglobin hemé, a porfirin gyűrű. Így a növényekben és állatokban ezeknek a pigmenteknek az alapvető szerkezeti hasonlóságát mutattuk ki.
A német kémikus R. Willstatter 1906-1914-ben megállapította a klorofill a - C elemi összetételét 55 H 72 O 5 N 4 Mg és klorofill b - C 55 H 70 O 6 N 4 Mg és a német biokémikus G. Fisher 1930-1940 között. teljesen megfejtette a klorofill szerkezeti képletét. 1960-ban R. B. Woodward (USA) szerves kémikusok és M. Strehl (Németország) a klorofill mesterséges szintézisét végezték. A klorofill egy dikarbonsav-klorofillin észtere, amelyben az egyik karboxilcsoport metil-alkohol maradékával észterezve van, a másik pedig egy monolitikus, telítetlen alkohol fitol-csoportjával. A klorofill a szerkezeti képlete az 1. ábrán látható.
1. ábra. Klorofill a és b szerkezeti képlet
Négy pirrolgyűrű (I - IV) metánhidakkal (a, p, y, 5) van összekapcsolva, porfirin magot képezve. A tetrapirrol ciklusban lévő külső szénatomok száma 1-10. A négy koordinációs kötéssel rendelkező pirrolgyűrűk nitrogénatomjai kölcsönhatásba lépnek a magnézium atomjával, a porfirin mag szerkezetében pedig egy ketopionsav savból álló ciklopentán gyűrű (V), amely kémiailag aktív karbonilcsoportot tartalmaz. C9 és metilezett karboxilcsoport C10. A tetrapirol és a ciklopentán gyűrűkből álló szerkezetet forbin-nak nevezik. A pirrolgyűrű IV oldallánca propionsavat tartalmaz, amely észterkötéssel kapcsolódik poliizoprén telítetlen alkohol-fitolhoz (C20H39OH). A pirrolgyűrűk első, harmadik, ötödik és nyolcadik szénatomja metilcsoportok, a 2. vinilcsoport, a 4. etilcsoport. A porfirin gyűrű kilenc pár konjugált (konjugált) kettős és egyetlen kötésből álló rendszer, 18 delokalizált p-elektronzal. A klorofill b eltér a klorofilltől abban, hogy a 3. szénben a metil helyett formil (-CHO) csoport van. A fitolmentes klorofill szerkezetét klorofillidnek nevezzük. Amikor a klorofillmolekulában a magnéziumatomot protonokkal helyettesítik, a megfelelő feofetinek képződnek.
A, b, c, d klorofilleket magasabb növényekben és algákban találtuk. Valamennyi fotoszintetikus növény, beleértve az algák valamennyi csoportját, valamint a cianobaktériumok, az a csoport klorofilljeit tartalmazzák. A b klorofill a magasabb növényekben, zöld alga és euglean-ban van jelen. A barna és diatomos algák klorofill b helyett klorofill c-vel rendelkeznek, és számos vörös alga klorofill d. A fotoszintézist végző fotoszintetizáló baktériumokban különböző bakterioklorofilleket találtak.
A klorofill bioszintézis első lépése a növényekben az 5-aminolevulinsav (ALK) kialakulása a C5-dikarbonsavak. Kimutatták, hogy a glutaminsav 2-hidroxi-glutarinsavon keresztül 4,5-dioxovalerinsavvá alakul, amelyet ezután alaninnal vagy más aminosavval aminálunk (2. ábra). A transzaminációs reakciót az ALK transzamináz katalizálja, amely koenzimként piridoxál-foszfátot tartalmaz. Az Osketoglutarinsav (2-oxoglutarinsav) szintén alkalmazható az ALA szintéziséhez. Két ALA molekula ciklizálása egy pirrolvegyület - porfobilinogén képződéséhez vezet. Uroporfirinogént négy pirrolgyűrűből állítanak elő, amelyek protoporfirinné alakulnak. A protoporfirin átalakításának további útja eltérő lehet. A vas részvételével létrejön a hem, amely a citokrómok, a kataláz, a peroxidáz és a hemoglobin része. Ha a protoporfirin molekula magnéziumra változik, akkor a karboxilcsoport a C10 a 6-adenozil-b-metionin metil-csoportjával észterezzük, és a ciklopentángyűrűt (K) bezárjuk, majd protoklorofillid képződik.
2. ábra. Klorofill bioszintézis
Néhány másodpercig a fény hatására a klór-klorid képződik és a kettős kötés hidrogénezésének eredményeként a C7 - A8 a IV pirrol magban. Alacsonyabb növényekben és néhány tornateremben (tűlevelűek) a klorofillid képződhet a sötétben. A klorofillidnek ugyanaz a spektrális tulajdonsága, mint a klorofill. A molekula klorofillképződésének utolsó szakasza a fitol-észterezés, amely, mint minden poliizoprén vegyület, acetil-CoA-ból szintetizálódik a mevalonsavon keresztül. A. Shlyka (1965) szerint a klorofill b újonnan szintetizált klorofillmolekulákból alakítható ki a. Az összes leírt eljárást, az ALA képződésével kezdve, kloroplasztokban végezzük. A sötétben termesztett etiolált angiospermiumok zöldebbé válásának első jeleit a megvilágítás megkezdése után 2-4 órával figyelték meg.
A klorofill fizikai és kémiai tulajdonságai
Szilárd formában a klorofill egy amorf kék-fekete anyag. A klorofill olvadáspontja 117-120 ° C. A klorofillek jól oldódnak etil-éterben, benzolban, kloroformban, acetonban, etil-alkoholban, rosszul oldódnak petroléterben és vízben oldhatatlanok. A klorofill a etil-éterben készült oldatának kék-zöld színű, a klorofill b sárga-zöld. A klorofillok kifejezett felszívódási maximumai a spektrum vörös és kék részében találhatók (3. ábra).
3. ábra. Műanyag pigment abszorpciós spektrumok
Etil-éterben az a csoport klorofilljeinek felszívódási maximumai a spektrum vörös részén belül 660 - 663 nm, a kék - 428 - 430 nm, a klorofill b pedig 642 - 644 és 452 - 455 nm között van. A klorofillok nagyon gyengén elnyelik a narancssárga és a sárga fényt, és egyáltalán nem szívják fel a zöld és az infravörös sugarakat. A spektrum kék-lila részében az abszorpció a klorofill molekula porfirin gyűrűjének konjugált egy- és kettőskötéseinek rendszeréből adódik. A piros régió intenzív abszorpciós sávja a kettős kötés hidrogénezéséhez kapcsolódik C-ben7 - A8 a IV pirrol-magban (a protoklór-kloridból klorofillidre való átmenet során) és a porfirin gyűrűben lévő magnézium jelenlétében. Ugyanezek a feltételek hozzájárulnak a spektrum sárga és zöld részeinek abszorpciójának csökkenéséhez. A magnézium protonokkal való helyettesítése a klorofill savval történő kezelésében a pheofetin képződéséhez vezet, amely barna-zöld színű, és a meggyengült vörös abszorpciós maximum. A fitol és a metil-alkohol maradékainak lúgos hidrolízissel való eltávolítása kevés hatással van a klorofill abszorpciós spektrumára. A klorofillin ugyanolyan spektrális tulajdonságokkal rendelkezik, mint a klorofill: zöld, piros és kék abszorpciós maxima.
Az abszorpciós spektrum maxima pozícióját az oldószer jellege és a klorofillmolekulák kölcsönhatása, valamint más pigmentek, lipidek és fehérjék befolyásolják. Az aggregált klorofillmolekulák esetében (például szilárd fóliákban és klorofill kloroplasztokban) a piros abszorpciós maximum eltolódik egy hosszabb hullámhossz-tartományra (akár 680 nm-ig).
A poláros oldószerekben lévő klorofill oldatok fényes fluoreszcenciát mutatnak (lumineszcencia). A klorofill a etil-éterben rubin-vörös fluoreszcenciát mutat, maximum 668 nm-nél, a klorofill b 648 nm-es, vagyis a Stokes-szabály szerint a fluoreszcencia-maximumok kissé eltolódnak az abszorpciós maximumok felé. A natív állapotban (az élő levélben) az aggregált klorofill és a klorofill gyengén fluoreszkál. A klorofilloldatok is képesek foszforeszcenciára (vagyis hosszú élénkítésre), amelyek legnagyobb része az infravörös régióban található.
A fluoreszcencia és a foszforeszcencia mechanizmusai, beleértve a klorofillmolekulákat is, jól tanulmányozottak. A legstabilabbak azok az atomok és molekulák állapotai, amelyekben a valenselektronok a legalacsonyabb energiaszintet foglalják el, és a Pauli-elv szerint osztják el őket (nem több, mint két elektron, anti-párhuzamos pörgetéssel az egyes pályákon). A molekula ezt az állapotát fő szingulettnek (S0 ) energiaállapot (4. ábra). Ebben az esetben a molekula összes elektronjának összes centrifugája (mágneses pillanatok vektorja) nulla. Amikor egy molekula elnyeli a fénymennyiséget, akkor ennek az energiának köszönhetően az elektron magasabb üres orbitákra lép. Ha egy gerjesztett elektron megtartja ugyanazt a centrifugálási irányt, akkor a molekula szingulett gerjesztett állapotban van (S *). Ha a magasabb orbitális átmenet során az elektron centrifugál, akkor egy ilyen gerjesztést triplettnek (T *) nevezünk. A direkt állapotról a hármasra való közvetlen átmenet nem valószínű, mert ez megköveteli a centrifugálás orientációjának megfordítását. A molekula átállása a talajállapotból a gerjesztett állapotba, amely a fény kvantumának felszívódásakor jelentkezik, az abszorpciós spektrumban lévő sávnak felel meg. A vörös fény kvantum-klorofill felszívódása szingulett elektron-gerjesztett állapothoz vezet - S *1.
4. ábra. A klorofillmolekula energiaállapotai
Amikor a kék fény kvantuma magasabb energiaszinttel felszívódik, az elektron egy magasabb pályára lép (S *2). A gerjesztett klorofillmolekula különböző módon tér vissza a talaj állapotába. Miután az energia egy részét hő formájában adta el (különösen az S * szinttől)1), egy molekula hosszabb hullámhosszú (Stokes-szabály) fénymennyiséget bocsát ki, amely fluoreszcencia formájában nyilvánul meg. Amint már említettük, a klorofill a fényt a spektrum vörös és kék régióiban elnyeli, de csak vörös színben fluoreszkál. A szingulett gerjesztett állapot élettartama 10 -13 - 10 -9 s.
Az energiaveszteség egy másik módja az, hogy egy molekulát egy szingulett gerjesztett állapotból metastabil triplett állapotba (átfordítással) áthelyezünk. Ez az átmenet nem sugárzó, vagyis az energia hő formájában veszít. A triplett gerjesztett állapotának sokkal hosszabb élettartama van (> 10-4 s). A triplett állapotból egy molekula visszatérhet a földre, még hosszabb hullámot bocsát ki (mint a fluoreszcencia esetében). Ez általában gyengébb ragyogás és foszforeszcencia van.
Végül a gerjesztett állapot energiája használható fotokémiai reakciókhoz. Ebben az esetben a klorofill fluoreszcenciája és foszforeszcenciája nem figyelhető meg.
A klorofillmolekula szerkezete, amely számos más szerves pigmentből fejlődik ki, tökéletesen alkalmazkodik funkcióihoz, mint fotokémiai reakciók érzékenyítőjeként. 18 delokalizált π-elektronból áll (a klorofill szerkezeti képletében a konjugált kettős kötések 18 tagú gyűrűjeként ábrázolva), ami a klorofillmolekulát könnyen megkönnyíti a könnyű kvantum elnyelésével.
Még Timiryazev azt is javasolta, hogy a klorofill képes redox átalakulásra. A klorofill fotoredukciós reakcióját először A. A. Krasnovszkij modellvizsgálatában végeztük 1948-ban. Az anaerob körülmények között piridinben oldott klorofill fény hatására az aszkorbinsav vagy más elektron donor csökkenti. Ebben az esetben a klorofill redukált („piros”) formája 525 nm-en található abszorpciós maximumgal.
A fény kikapcsolása után a reakció ellenkező irányba megy. A fotoredukált klorofill visszaállíthatja a különböző elektron akceptorokat. Ugyanebben a modellrendszerben, de egy elektron-akceptor hozzáadásával, klorofill, ha megvilágított, érzékenyítő hatású. Ilyen körülmények között a NAD +, riboflavin, kinon, Fe 3+, oxigén csökkenése következik be. Így a klorofillmolekula nemcsak primer elektron-akceptorként, hanem elsődleges donorként is hathat.
Mindezekből az következik, hogy a szerkezeti és fizikai-kémiai jellemzők miatt a klorofillmolekula három fő funkciót képes ellátni: 1) szelektíven elnyeli a fényenergiát, 2) elektronikus gerjesztő energiában tárolja, 3) fotokémiailag átalakítja a gerjesztett állapot energiáját az elsődleges fotoszenzált kémiai energiává és fotoxidált vegyületek.
A klorofillmolekula működéséhez a fotoszintézis folyamataiban elengedhetetlen a térbeli szervezése. A molekula magnézium-porfirin gyűrűje közel lapos lemez, amelynek vastagsága 0,42 nm, és területe 1 nm2. Ez a klorofillmolekula hidrofil része. A phytol (2 nm) hosszú alifás maradéka, amely a porfirin gyűrűvel szöget képez, a hidrofób pólus, amely a klorofill molekula és a membránfehérjék és lipidek hidrofób régióinak kölcsönhatásához szükséges.
http://biofile.ru/bio/19385.htmlCHLOROPHILLOK (görög kloroszöld + phyllon levél) - növények pigmentjei, valamint néhány mikroorganizmus, amellyel a napfény energiáját rögzítik és a fotoszintézis folyamatát végzi. A fotoszintézisben való részvétel (lásd) a klorofillok hatalmas biol. szerepét.
Négyféle klorofill létezik: a, b, c és d. A magasabb növények a és b klorofilleket, barna és diatómákat tartalmaznak - a klorofill a és c, vörös algák - klorofill d. Ezen túlmenően néhány fotoszintetikus baktérium klorofill analógokat tartalmaz - bakterioklorofilleket. A klorofillmolekulák a porfirin ciklus magnézium-komplexén alapulnak (lásd a porfirineket). Az egyik pirrolgyűrűhöz egy fitol poliolmaradékot kapcsolunk, amelynek következtében a klorofillok képesek integrálni a kloroplaszt membrán lipidrétegébe.
A klorofillek tiszta formában való elkülönítését és két komponensre való szétválasztását (klorofill a és b) először M. Tsvet orosz botanikus végezte, az általa kidolgozott kromatográfiás módszerrel (lásd). Azt is bebizonyította, hogy a növények leveleiben a klorofillet sárga szatellitek - karotinoidok - kísérik. A klorofill szerkezeti képletét Fisher (N. Fischer) 1940-ben alapította. MV Nentsky és tanítványai bizonyították. a hemoglobin (lásd) és a növények klorofilljei közötti kapcsolat. A klorofillok fiziológiai szerepének tanulmányozása során a KA Timiryazev tanulmányai nagy jelentőséggel bírnak. A klorofillek teljes szintézisét egymástól függetlenül Strell (M. Strell) és Woodward (R. W. Woodword) állította elő 1960-ban.
A klorofillek a magasabb növények, mohák, algák, fotoszintetizáló baktériumok pigmentberendezésének fő összetevői. Növényeik tartalma a növény típusától, az ásványi táplálkozás rendelkezésre állásától és más feltételektől függ. A növények klorofilljeinek száma 1,7 és 5% között van a száraz tömegben. A lemez felületén való koncentrációjuk határozza meg a növény által a fény felszívódásának intenzitását, ha a klorofill szintje nem haladja meg a 2 mg / dm 2 értéket. Amikor a klorofill-tartalom 3 mg / dm 2 és annál nagyobb, a fényelnyelési együttható megközelíti a 97–100% -ot, és nem függ a pigment mennyiségétől.
A zöld leveles sejtekben a klorofilleket speciális organellákban, plasztidokban találjuk, amelyeket klorofill szemcséknek vagy kloroplasztoknak is neveznek. A Mnium közepes növény minden egyes kloroplasztjának térfogata 4,1 X 10-11 cm3, és 1,3 * 109 klorofillmolekulát tartalmaz, kettős lipoprotein membránra korlátozódik és fehérje-stromával van feltöltve. Váltakozó fehérje lemezek és festett pigment-lipid rétegek képezik a zárványokat a stromában (oldalak). A vékony monomolekuláris vagy bimolekuláris rétegekben a pigmentmolekulák közötti távolság kicsi; a molekulák mindegyike párhuzamosan citokróm-típusú enzimekhez (lásd a citokrómhoz) kapcsolódhat, amelyek képesek egy elektront klorofillnek adni, a másik pedig egy elektron-akceptorral, mint például a ferredoxinnal.
A fotoszintézis folyamata a növényi pigment rendszer által a fény kvantumának abszorpciójával kezdődik. A köztes rendszerek részvétele az elektronátviteli láncban az ábrán látható:
ahol X klorofill, CIT citokróm, PD ferredoxin, FL flavin rendszerek, hv a fény kvantuma.
A funkcionális fotoszintetikus egységben fontos a klorofill különböző formái közötti energia migráció folyamata. Az aktívan működő fotoszintetikus egység 200-400 klorofillmolekulát tartalmaz, amelyek egyetlen fénycsökkentő rendszerként működnek, amely elnyeli egy fénymennyiséget. Egy műveleti ciklusban, minden 3000 klorofill molekulához egy oxigén molekula szabadul fel. Megállapítást nyert, hogy a klorofill spektrálisan különböző formái energiaszintek létráját alkotják, amely mentén az energia "áramlását" felszívja a reakcióközpontokba. A spektrális vizsgálatok lehetővé tették számunkra, hogy a klorofillformákat három fő csoportba (rövidhullámú, hosszúhullámú és köztes) osztjuk fel az energia felszívódásában és átadásában betöltött szerepüknek megfelelően.
A fotoszintetikus baktériumok bakterioklorofilt tartalmazó szubcelluláris részecskéket is tartalmaznak. Ezek 100 nm átmérőjű lapított lemezek, amelyeket kromatoforoknak neveznek.
A pigment-fehérje komplexek szerkezete a különböző szervezetek, így a baktériumok, algák és magasabb növények fotoszintetikus membránjainak szervezésében hasonló. A klorofill-fehérje komplex polipeptideket kloroplasztokban szintetizáljuk; ezek a fő polipeptidből állnak. súlya (73000) és három kisebb, molekulatömeg (tömeg) 47 000, 30 000 és 15 000 egység.
A növekvő zöld szövetben a pigment szintézise és megújítása nagy sebességgel halad. Amint a szövetek kora, a klorofill bioszintézis folyamat lelassul. A klorofill bioszintézis első szakaszaiban a porfirin-pirrolszármazékot két δ-aminolevulinsav molekula kondenzációjával állítják elő, amelyek egy sor transzformáció eredményeként egy porfirin magot tartalmazó vegyületet - protoporfirint adnak. A protoporfirin a magnéziumatomot tartalmazó közvetlen klorofill prekurzort, protoklór-kloridot képezi. Ezután a fitol poliol hozzáadása után klorofill keletkezik.
A porfobilinogéntől a protoporfirinig és a protoporfirintől a klorofill a-ig terjedő fázisokat két módszer szerint végezzük:
Az első reakció az etiolált (azaz a sötétben termesztett) növények leveleiben, a második - zöld. A pigmentberendezés bioszintézisének terminális stádiumait egy multienzim-klorofill-szintetáz komplex részvételével gyorsítják. Ebben a tekintetben a klorofill bioszintézis természetes függősége a fehérjeszintézis sebességére és a fehérjeszintézis inhibitorok gátlására. A pigmentek szintézise a hőmérséklet csökkenésénél is lelassul, és -2 ° C alatti hőmérsékleten teljesen leáll, míg a fotoszintézis negatív hőmérsékleten, -24 ° C-ig folytatódik. A folyamatot a vashiány és a mangán feleslege zavarja.
A klorofill b képződése szekvenciálisan a klorofill a oxidációval történik. Az átalakulás reakciója a fényben megy; a közbenső szakasz egy enzim-fehérje komplex képződése.
A reakciósebesség függősége az elektronátviteli lánc működésére és ennek megfelelően a NADPH és a NADH hidrogén donorok előállításának sebességére utal. A magnézium beépülési helyén, a magnézium-porfirinek átalakulásában, valamint a pirrol gyűrű IV-es nopionsav-maradékának fitol-észterezésével kapcsolatos szintézis fázisai nem tisztázottak.
A zöld növények összetett szerves anyagok szén-dioxidból és vízből történő képződésének képességét a fotoszintézis során a klorofillek jelenléte határozza meg. Ugyanakkor a b klorofill és a klorofill pigmentek tartalma nem függ a terület földrajzi jellemzőitől. A klorofill a tartalma jobban befolyásolja a fiziológiai és ökológiai feltételeket, mint a klorofill b.
A növényi ontogenezisben a klorofillek változásait ismertetjük. Tartalmuk fokozatosan növekszik a virágzási szakaszban, a virágzás és a gyümölcskészlet fázisában. A klorofill szintje meghatározhatja a növények virágzási készségét. A növekedési folyamatok befejezése után a klorofill felhalmozódik, és a pigmentmolekulák megújulnak a kloroplasztban, és nem kapcsolódnak az új kloroplasztok képződéséhez.
A fotoszintézis során a klorofillek fényérzékenységének elvét a KA Timiryazev bizonyította, és magában foglalja a pigment pigmentjének gerjesztését, a pigment szingulett vagy triplett állapotba kerül, majd a reverzibilis fotokémiai változások. A klorofill különböző szakaszokban fotokémiai donor vagy elektron akceptor lehet.
Mivel a komplexkötésű vasatomot tartalmazó tetrapirrol-szerkezetek fontos szerepet játszanak az emlős szöveti légzésben (lásd a hemoglobint), a klorofill és a fémszármazékok (azaz olyan vegyületek, amelyek szerkezete réz, vas, cink, kadmium vagy ezüst) gyógyszerként használják antihypoxiás szerekként. A klorofill fémszármazékát "feofitinata" -nak nevezik. Antihypoxiás hatásuk a tetrapirrol szerkezethez és egy fém atom jelenlétéhez kapcsolódik. A vízben oldódó klorofillkészítmények antibakteriális és antivirális hatásúak, különösen az Ag-pheophytinát. A hematopoetikus, tonikus tulajdonságok a klorofillin-nátriumhoz tartoznak, amelyet biostimulánsként is használnak.
Bibliográfia: Godnev T. N. Chlorofyl, szerkezete és oktatása növényekben, Minsk, 1963, bibliogr.; Krasnovszkij A. A. A fotoszintézis fényszabályozásának szintjei, a könyvben: A fotoszintetikus termelékenység elméleti alapjai, szerk. A. A. Nichiporovi-cha, p. 23, M., 1972; Metzler D. E. Biokémia, kémiai reakciók élő sejtben, transz. angol, t. 1-2, M., 1980; A klorofill bioszintézis problémái, szerk. A. A. Shlyka, Minsk, 1971; Shlyk A. A. Klorofill anyagcsere zöld növényben, Minsk, 1965, bibliogr.; E. igenberg, K. Y., C. példa, W. R. a. Chan S.I. Klorofill a kettős rétegekben, Biochim. Biophys. Acta, v. 679, p. 353, 1982; Metabolikus útvonalak, szerk. D. M. Greenberg, v. 2, N. Y. - L., 1967; Olson J. M. Chlorofyl szervezet zöld fotoszintetikus baktériumokban, Biochim. Biophys. Acta, v. 594, p. 33, 1980.
P. A. Verbolovich, V. P. Verbolovich.
A komplex vegyületek széles körben elterjedtek a természetben, fontos szerepet játszanak a biológiai folyamatokban. Elég megemlíteni a vér hemoglobint (Fe + komplexképző szert) és zöld növények klorofilljét (Mg + komplexképző szer), B12-vitamint (Co + komplexképző szer). A komplex vegyületek és a komplexképzés a legkülönfélébb gyakorlati alkalmazást találja. A komplex képződést a kemény víz lágyítására és a vesekő feloldására használják, a komplex vegyületek fontos szerepet játszanak a kémiai analízisben, a fémtermelésben stb.
A komplex vegyületek a szervetlen anyagok legszélesebb és legkülönbözőbb osztályát képezik. Számos szerves alkáli vegyületet is tartalmaznak, amelyek a korábban elválasztott szervetlen kémia és a szerves kémia között kötődnek. Számos komplex vegyület - B12-vitamin, hemoglobin, klorofill és mások - fontos szerepet játszik a fiziológiai és biokémiai folyamatokban. A komplex vegyületek tulajdonságainak és térszerkezetének vizsgálata rendkívül gyümölcsözőnek bizonyult a kristálykémia szempontjából, amely tanulmányozza az anyagok fizikai-kémiai tulajdonságainak az általuk képződött kristályok szerkezetét és a kémiai kötés természetével kapcsolatos új ötleteket. Az összetett vegyületek analitikai kémiai felhasználása értékes eredményekhez vezetett. [C.354]
A növényi zöld színért felelős klorofill egy összetett vegyület, amelyben négy pirrolciklus van kötve, mint magnézium komplex. A természetben a klorofill fő értéke a fotoszintézis folyamatában való részvétel, a fényenergia kémiai energiává történő átalakításában [8]. Bár a szén-dioxid és a víz szénhidráttá és oxigénnel való fotokémiai átalakulásának mechanizmusa még nem teljesen tiszta, az elsődleges reakciónak klorofill fotoexitációnak kell lennie, majd ezt az energiát a víz oxidálására és a szén-dioxid csökkentésére kell felhasználni. Két ismert klorofill a és 6 (XII, XIII) van, amelyek szerkezete kevéssé változik, és az első az elsődlegesen a fotoszintézisért felelős. A XII és XIII teljes szintézisét 1960-ban végeztük [9] (4. ábra). [C.318]
A kőolajban lévő fémek kémiai jellegének vizsgálata [16] kimutatta, hogy a különböző éghető ásványi anyagok fémei porfirin komplexek, amelyek a klorofill és a hemin biokémiai maradványai. [C.24]
Mi a klorofill kémiai jellege és szerepe a növényekben [c.316]
A biológusnak a klorofillmolekula valódi kémiai jellegére vonatkozó, színes fehérjékként való feltevése a közzététel első éveiben nem felel meg sem hazai, sem külföldi szakirodalomban. És csak 1927-ben, kutatásai alapján arra a következtetésre jutott, hogy az élő levélben a klorofill állapota a legjobb lehet [c.183]
Az ismert koenzimek száma jóval kisebb, mint az ismert enzimek száma, ugyanaz a koenzim kombinációja különböző fehérjékkel különböző enzimeket képezhet. Kémiai természetükből adódóan sok koenzim tartozik a nukleotidok osztályába, míg mások a porfirin ciklusos rendszerét tartalmazzák - négy pirrolmagmag heterociklusos csoportja, különösen klorofill és hemoglobin (416. o.), Számos fontos enzim a foszfor tartalmú vegyületek. [C.437]
A klorofill és a hém kémiai természetének közelsége, amelyben a porfirinek alkotják a strukturális alapot, nagyobb érdeklődéssel bír, mivel a különböző növények és állatok szövetében a hem specifikus fehérjékhez kapcsolódik, és ezek közül néhány hemoprotein intracelluláris katalizátor. Ezeknek a katalizátoroknak az egyik tulajdonsága [c.304]
A természetben a növény kémiai reaktora - a klorofill - csak napfény részvételével képes szintetizálni az aminosavakat, a cukrokat és más élőlényeket vízből és szén-dioxidból. A fény azonban csak egyfajta energia, lehet-e helyettesíteni egy másik energiával? A kérdés megválaszolására egy zöld növény - spenót - klorofilljával végzett kísérleteket végeztem. Klorofillet extraháltunk, és az extraktumot egy elektrokémiai cellába helyeztük, amelyen keresztül egy ideig áramot és szén-dioxidot vezetünk. Az oldat elemzése a sejtből azt mutatta, hogy a cukrok és az aminosavak megjelennek benne, azaz olyan anyagok, amelyek a zöld növény levélben napfényben képződtek. Mint látható, a leginkább intim folyamatok, amelyek a látszólag pótolhatatlan napfény hatására egy növényi sejtben fordulnak elő, egy villamos energia részvételével előfordulhatnak. [C.131]
Az ismert koenzimek száma jóval kisebb, mint az ismert enzimek száma, ugyanaz a koenzim kombinációja különböző fehérjékkel különböző enzimeket képezhet. Kémiai természetüknél fogva sok koenzim tartozik a nukleotidok osztályához, mások egy ciklikus porfirin rendszert tartalmaznak - egy négy pirrolmagmagból álló heterociklusos csoportot, amely különösen klorofill és hemoglobin (lásd 169), számos fontos enzim a foszfor tartalmú vegyületek. Az aminosavak különböző ppe-rotációit katalizáló enzimek összetétele, például szintézise, transzaminálása, dekarboxilezése magában foglalja a piridoxal-5-foszfor koenzimet (HS [c.399]).
A más, különösen idegen, tanulmányok közötti különbség elsősorban a közeg fiziko-kémiai természetének a klorofill fotokémiai tulajdonságaira gyakorolt rendkívül erős hatásának kialakításában és alkalmazásában volt. Így a megfelelő környezetválasztással laboratóriumi körülmények között olyan reakciókat lehetett elvégezni, amelyek hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek a fotoszintézis során a hidrogén transzferrel. [C.361]
A klorofillmolekulába belépő fitolé kémiai jellege hasonló a sárga pigmenthez - karotinhoz. [C.113]
A természetben előforduló szerves vegyületek a szén-dioxid és a víz fotoszintézisének folyamatában keletkeznek. Ez a folyamat zöld növényekben zajlik a klorofill által abszorbeált napsugárzás hatására. A fotoszintézis eredményeként mind a fosszilis energiaforrások, mind a kémiai nyersanyagok, azaz a szén, az olaj és a földgáz keletkeztek. Azonban a szerves vegyületeket a Földön az élet előtt kellett volna léteznie, ami nélkülük nem tűnt fel. Mivel a hidrogén és a víz, valamint a szén-monoxid, a nitrogén, az ammónia és a metán az elsődleges földkörnyezet légkörében volt jelen, és oxigén nem volt, körülbelül 2 milliárd évvel ezelőtt a meglévő körülmények között is csökkentő jellege volt (a föld erős radioaktív sugárzása). ásványi anyagok és intenzív légköri kibocsátások) [c.9] típusú reakciók történhetnek benne
A fenti adatokból kitűnik, hogy kémiai természetüknél fogva a klorofillok közel állnak a vérpigmenthez - a heminhoz, amely a porfirin származéka. [C.115]
Régóta ismert, hogy hasonló változások történnek Fe, Cu, Mn, Mo, B, 2n hiányban vagy feleslegben a növények pigment berendezésében. A vizuális megfigyelések azt mutatják, hogy amikor a növények megfosztják az egyik ilyen elemet, kialakulnak a zöld plasztid-klorofill pigment szintézisét és bomlását szabályozó folyamatok zavarai. És csak a klorózis jellege, megnyilvánulásait a hiányzó elem kémiai jellege határozza meg. Amikor a vashiány egyenletesen sárga marad, majd fehérre vált. A fiatalok képességvesztése [c.12]
A múltban úgy vélték, hogy a természetben talált kémiai vegyületek, mint például a klorofill, a cukor, a vitaminok, az olívaolaj, a keményítő, a karbamid, a fehérjék vagy a virágokból kivont festékek csak növényekben és állatokban szintetizálhatók. Ezért ezeket és más hasonló anyagokat külön szekció-szerves kémiavá választottuk szét. [C.292]
Általánosan elfogadott, hogy a zöld levélben lévő klorofill két fotorendszerben (I és II) aggregált állapotban van, és a fehérjék és lipidek mellett karotinmolekulák, citokrómok, kinonok stb. Mellett tartalmazza az adenozin-foszfátokat (ADP és ATP), nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát (NADP), ferredoxin, legfeljebb száz különböző enzim, számos azonosíthatatlan kémiai molekula, hagyományosan úgynevezett faktorok. A klorofill optimális tulajdonságokkal rendelkezik, [c.284]
Kémiai természetéből adódóan a klorofill a porfin származéka, az 1P0 pedig nagyon közel van a vér színéhez, a hemhoz. A hemtől eltérően a klorofill magnéziumot, nem vasat tartalmaz. Az MS Color kromatográfiás elemzés alapján megállapította, hogy a növények zöld színe két pigment jelenlétének köszönhető. 1) klorofill A (sötétkék-zöld), 2) klorofill B (sötét sárga-olíva-zöld). A klorofill B kémiai szerkezetében eltér a klorofill A-tól és attól, hogy a második pirrolgyűrűben a metilcsoport helyett egy aldehid-csoport van. [C.298]
Természetesen a szervetlen vegyületek spektrumával együtt spektrumokat és szénvegyületeket vizsgáltunk. Így a Newton hipotézisének tesztelése a festékek színsugarakhoz való keverésének szabályára, Brewster (1832) különböző növényekből klorofillet szedett és öt sávot talált az abszorpciós spektrumában. B 1833 Miller tanulmányozza az indigo gőz spektrumát, és nem érzékel belőle abszorpciós sávot. 1834-ben Talbot leírta a cián emissziós spektrumát, és három fényes sávot talált a spektrum lila részében. A XIX. Század 30-as éveiből származik. A szerves anyagok a spektroszkópisták által végzett kutatás tárgyává váltak, bár kifejezetten nem vizsgálták őket. Tehát 1858-ban Draper, amely a cián égése során megfigyelt emissziós spektrumról beszélt, fontos elképzelését fejezte ki, hogy mind a világos, mind a sötét vonalak megjelenését a lángot kibocsátó anyag kémiai jellege okozza [38, p. 58]. [C.226]
A pigmentek képződéséhez vezető folyamatok kémiai jellege nem ismert. Mint már említettük, Lyubimenko [166] azt javasolta, hogy a zöld levelekben lévő pigmentek képződése és megsemmisítése a redoxpotenciál változásaihoz kapcsolódik. Lyubimenko felfedezte a peroxidáz aktivitás korszerű növekedését az életkorukban, és ezt a növekedést a sejt oxidatív aktivitásának jellegzetességének tekinti. Kezdetben a fiatal levelek esetében ez a aktivitás alacsony, és a pigmentrendszer szinte színtelen M csökkent állapotban van, az aktivitás később növekszik és a pigmentek ősszel egymás után haladnak a festett oxidált állapotba, a pigmentek tovább oxidálódnak és színtelen termékekké válnak. A pigmentek állandó koncentrációja a nyári leveleken az oxidációs folyamatok kedvező intenzitásának felel meg, amely egyensúlyt teremt a klorofill prekurzor klorofill és klorofill oxidációs sebessége, a színtelen oxidációs termék között. Ezt az egyensúlyt Lyubimenko szerint egy hatalmas redukáló anyag tartja fenn, amely feltehetően kloroplasztokban található, amit antioxidáznak hív. [C.434]
Mint már említettük, a fakulás folyamatának kémiai jellege nem ismert, és valószínűleg nehéz. Sok szerző úgy véli, hogy az elhalványulást foto-oxidáció okozza, de nem szabad figyelmen kívül hagyni a fotócsökkentés lehetőségét, különösen a könnyen oxidálható oldószerekben vagy oxidálható szennyeződések jelenlétében. A magnézium eltávolítása közbenső lépés lehet, ami a klorofill tiszta zöld színének ideiglenes változását eredményezi a feophytin olíva színére. Jorgensen és Kidd [31] és Aronov és Mackinney szerint [631, az elhalványulás így minden savas oldatban megy végbe, és semleges vagy lúgos közegben a feofitin közbenső képződése nem fordul elő. [C.503]
Albers és Knorr úgy vélik, hogy ezek az eredmények a klorofill kémiai természetének változásaira utalnak, mint amilyenek az oxidációk vagy redukciók, amelyek - mint mondják - összefüggésben állhatnak a klorofill fotoszintézisben való részvételével (lásd I. kötet, XIX. Fejezet). [C.108]
Most megállapították (Heinde és Olson 1968-ban áttekintették), hogy a baktériumokban a ciklusos elektronáramlás a Pggo klorofilt (a nevet azzal magyarázza, hogy ez a pigment 890 nm-en fotodenzálódott), a Z elsődleges elektron-akceptor, amelynek kémiai jellege még nem ismert, kinon és citokróm C-típus (74. ábra). [C.157]
A klorofillmolekula síkmagjának vastagsága 3,5-4,0A, és a négy kiemelkedő metilcsoporttal a maghoz kapcsolt fitollánc hossza körülbelül 10-20A. Meg kell jegyezni, hogy a klorofillmolekula magja meglehetősen nagy. Ennek a szerkezetnek a sajátossága az, hogy nem képes kristályokat formázni csomagolás vagy kartondoboz formájában. Mindig szögben helyezkednek el egymással. A porfirinek vizsgálata azt mutatta, hogy a szerkezetükben lévő klorofillok nagyon közel állnak a témához. MV Nentsky és munkatársai, Schunk és Markhlevsky (1894) először felhívták a figyelmet erre a rendkívüli tudományos jelentőségű körülményre. A klorofill és a hem kémiai természetének közelsége különösen fontos, mert a hemoglobin molekula vas-porfirin komponense - a vér kromoprotein - a hematin is megtalálható a növényekben. Bebizonyosodott, hogy a különböző növények és állatok szövetében a hematin specifikus fehérjékhez kapcsolódik, és ezek közül néhány hemoprotein intracelluláris katalizátor. Valószínű, hogy a klorofill általában fehérjéhez is kapcsolódik. [C.101]
A klorofill és a hemoglobin kémiai természetére és fiziológiai funkcióira vonatkozó adatok elemzésével arra a következtetésre jutottam, hogy a két anyag között nincs analógia. Amint máshol megmutattam, ez az analógia, még ha létezett is, nem áll kapcsolatban a növényekben az ant aldehid képződésének mechanizmusával. Mindenesetre, ha érdekel, csak abban az értelemben, hogy az állati és növényi királyságok közös eredetének távoli bizonyítékaként tekinthető. [C.242]
Mind a monomer, mind az aggregált klorofill fehérjéhez kötődik. A kapcsolat kémiai jellege nem világos. Úgy véljük, hogy a klorofill a fehérje savas csoportjaihoz (zein, gliadin) kapcsolódik a pirrol-nitrogénatomok maradványértékeihez. Úgy véljük, hogy a klorofillben lévő magnézium atom a fehérje főbb csoportjaihoz (hisztidin) kapcsolódik. A lipoprotein komplex lipoidrészéhez való kapcsolódás a klorofill részét képező fitol segítségével végezhető. [C.128]
T. N szerint Godnev, a levelekbe beszivárgott glükóz szén (C) mind a klorofill molekula porfirin részében, mind a hidrofób részben található. Ez azt jelzi, hogy a cukrok szénláncai részt vesznek a fitol bioszintézisében, amely kémiai természetében hasonló a karotinoidokkal. Ezt a megfigyelések is alátámasztják, amelyek szerint a kukorica palánták sötétben történő hosszabb (4-6 napos) öregedése után a karotinoidok pusztulása nem történt meg, ha a palántákat szacharózzal táplálták. [C.137]
A biokémia és a szerves kémia területén van egy hatalmas kutatási terület. A biológusok statikus biokémianak nevezik. A vegyészek ezt a strukturális szerves kémia egyik fő területének tartják. A vadon élő állatokra jellemző struktúra felfedezéséről, kémiai elemzéséről és tanulmányozásáról beszélünk. A téma történeti gyökerei, egészen, a távoli múltba mennek, de még most sem vesztette el relevanciáját. Meg kell jegyeznünk, hogy még az ilyen igazi korszakalkotó tanulmányok, mint a L. Ruzicka, a klorofill és a hemin R. Willstätter és G. E. Fisher, a cholinsavak és a szteroidok O. Int. / Anom és A struktúrájának feltárása. Vindaus, U. I. mono- és poliakaridok. Heuors, karotinoidok és flavinok, R. Kuhn és P, Carrer, Mindezen tanulmányok Nobel-díjakat kaptak. [C.175]
A vas tartalmú kromoproteinek tanulmányozása során a protoporfirin szerkezete nagyon széles körben alkalmazza a biológiailag fontos anyagok képződését. A protoporfirint a klorofillban is megtalálják, amely a növények egyik legfontosabb szerves vegyülete. A klorofill kémiai jellege és tulajdonságai (két klorofill-klorofill a-C5g, H7205Y Me és klorofill b-55H, oO,, N4Mg) különösen a M. V. Nentsky, K. A. Timiryazeva, M. S. Colors tanulmányaival foglalkoznak. R. Willstätter és G. Fisher. A klorofillmolekulában, mint a hem molekulában, négy pirrolmag található egymáshoz, amelyek a magnéziumatomot két fő és két további értékkel kötik össze. Ezzel együtt a klorofill egy dinánsav és két alkohol - metil és fitol (magas molekulatömegű telítetlen alkohol) észtere. [C.46]
A szerves növények zöld növényekben történő előállítása szén-dioxidból és könnyű energiából származó vízből a fotoszintézis nevét hordozza. A fotoszintézis folyamata a szerves anyag képződésének fő forrása a bolygónkon, és ebből a szempontból teljes mértékben elmagyarázhatjuk, hogy a különböző természettudományi ágak (biológusok, vegyészek, fizikusok) képviselői érdeklődjenek rá. M. Nentsky, K. Timiryazev, R. Willstätter, G. Fisher, M. Tsveta és mások kutatásának köszönhetően tanulmányozták a fotoszenzibilizáló hatású klorofill kémiai természetét. Klorofill, vízben oldhatatlan zöld pigment, zöld növényekben speciális formációkban található - kloroplasztokban. A kloroplasztok legfeljebb 75% vizet tartalmaznak. A kloroplasztok szárazanyag-tartalma fehérje bázisból (stroma), klorofillből, foszfatidokból, karotinoidokból, ásványi anyagokból, szénhidrátokból stb. Áll. A kloroplasztokban lévő klorofill fehérjékkel és lipidekkel kombinálva külön szemcsékben van. [C.229]
A fotoszintetikus organizmusok szükségszerűen tartalmaznak magnézium-porfirin pigmenteket - négy hideghidakkal összekötött klorofilleket, amelyek hidat képeznek, és zárt (ciklikus) szerkezetet alkotnak, több mint tíz klorofilltípust ismertek, amelyek a porfirin mag pirrolstruktúráihoz kapcsolódó kémiai csoportok között különböznek, de mindannyian a spektrum látható és infravörös részei fényét elnyelik. [C.226]
Az a és b klorofillek kémiai jellege szerint a dikarbonsav-klorofillin és két alkohol, a metil és a monoatomos telítetlen etanol összetett hatásai. Ezért a kémiai nómenklatúra szerint fimetil-klorofillidként definiálhatók [76. o.]
A vegyi anyagok fontos és lenyűgöző feladata a mesterséges anyagok megszerzése. A természetben azonban sok kémiai átalakulás létezik, amelyek mechanizmusai még mindig ismeretlenek a tudósok számára. A természet titkainak nyilvánosságra hozatala hatalmas anyagi előnyökkel jár. Így a molekuláris nitrogénnek a kémiai vegyületekhez való kötődése az iparban rendkívül kemény körülmények között történik. A nitrogénből és a hidrogénből származó ammónia szintézise Ktitsyak paskaley magas nyomáson történik és a hőmérséklet (több száz fok), és a hőmérséklet körülbelül 3000 ° C a nitrogén-oxid (I) nitrogénből és oxigénből történő szintézisére jellemző. Ugyanakkor a hüvelyes növények csomós baktériumai normál körülmények között atmoszférikus nitrogént szállítanak a vegyületekbe. Ezek a baktériumok jobb katalizátorral rendelkeznek, mint az iparban használtak. Eddig csak az ismert, hogy ezeknek a biológiai katalizátoroknak a lényeges összetevője a molibdén és a vasfémek. Egy másik rendkívül hatékony katalizátor a klorofill, amely a növényeket normál körülmények között abszorbeálja. [C.10]
A klorofill kémiai természetű szakirodalom: [c.298] Lásd a "Klorofill Kémiai Természet" kifejezést: [c.363] [c.302] [c.94] [c.51] [c.250] [c.206] [c.302] [c.156] [c.70] [c.64] [c.249] [c.183] A növényi fiziológiás kurzus 3. kiadása (1971) - [c.112, c.113]
http://www.chem21.info/info/1303970/A klorofill az a kifejezés, amely az algák és a növények cianobaktériumaiban és kloroplasztjaiban lévő, szorosan összefüggő zöld pigmentekre utal. A név a görög szavakból származik: χλωρός, chloros ("zöld") és φύλλον, phyllon ("sheet"). 1) A klorofill rendkívül fontos biomolekula, döntő jelentőségű a fotoszintézis folyamatában, amely lehetővé teszi a növények számára a fényenergia felszívódását. A klorofill a legintenzívebben elnyeli a fényt az elektromágneses sugárzás spektrumának kék részén, valamint a piros részen. Másrészt a klorofillot a zöld és a spektrum zöld részeihez viszonyítva rosszul szívja fel, amit tükröz, ezért a klorofill tartalmú szövetek zöldek. A klorofillot először Joseph Bieneme Cavantu és Pierre Joseph Pelletier nevezte el 1817-ben.
A klorofill létfontosságú a fotoszintézis szempontjából, amely lehetővé teszi a növényeknek a fényenergia felszívódását. 2) A klorofillmolekulák kifejezetten a kloroplasztil-szilakoid membránokba ágyazott fotorendszerekben és azok körül találhatók. Ezekben a komplexekben a klorofill két fő funkciót lát el. A klorofill túlnyomó többsége (akár több száz molekula a fotorendszerben) a fényelnyelést és a fényenergiát egy bizonyos klorofillpárra rezonáns energiával történő átvitelére képes a fotorendszerek reakcióközpontjában. A két jelenleg elfogadott fotorendszer-egység a Photosystem II és a Photosystem I, amelyek saját, különböző P680-as és P700-as reakcióközpontokkal rendelkeznek. Ezeket a központokat nevezik a maximális spektrumú abszorpció hullámhosszának (nanométerben). A klorofill azonossága, funkcionalitása és spektrális tulajdonságai minden egyes fotórendszerben eltérőek, és egymástól és az őket körülvevő fehérjeszerkezetétől függnek. Fehérjéből az oldószerben (például acetonban vagy metanolban) történő extrahálás után 3) a klorofill pigmenteket klorofill a és b közé lehet választani. A klorofill reakcióközpont funkciója a fényenergia felszívása és a fotorendszer más részeire való átvitele. Az elnyelt foton-energiát az elektronra továbbítják a töltés elválasztásnak nevezett folyamatban. Az elektron eltávolítása klorofillből oxidációs reakció. A klorofill nagy energiájú elektronokat adományoz számos molekuláris köztiterméknek, az úgynevezett elektronátviteli láncnak. A feltöltött klorofill reakcióközpontot (P680 +) ezután visszaállítják a talaj állapotába, elfogadva a vízből elválasztott elektronot. A P680 + -ot visszaállító elektron végső soron a víz O2-ra és H + -ra történő oxidációjából származik több közbenső terméken keresztül. A reakció során a fotoszintetikus szervezetek, mint a növények, O2 gázt termelnek, amely a Föld légkörében gyakorlatilag az összes O2 forrása. A Photosystem II rendszerrel rendszerint sorozatban dolgozom; így a P700 + fotórendszert általában visszaállítjuk, amikor egy elektronot kap, amely a tylakoid membránon lévő közbenső termékek sokasága révén, a II. Az elektronátviteli reakciók a tilakoid membránokban komplexek, és a P700 + regenerálásához használt elektronok forrása változhat. A klorofill reakcióközpont-pigmentek által előállított elektronáramot a H + ionok pumpálására használják a tylakoid membránon keresztül, a kemiosmotikus potenciál főként az ATP termelésben (felhalmozott kémiai energia), vagy a NADP + NADPH helyreállításához. A NADP egy univerzális szer, amelyet a szén-dioxid csökkentésére használnak, valamint más bioszintetikus reakciókban. Az RC klorofill-fehérje komplexek képesek közvetlenül a klorofill pigmentek nélkül elnyelni a fényt és a külön töltéseket, de ennek valószínűsége egy adott fényintenzitásnál kicsi. Így a fotorendszer többi klorofillje és az antennapigment fehérjék együttműködően abszorbeálják és átadják a fényenergiát a reakcióközpontba. A klorofill a mellett más pigmentek, úgynevezett segéd pigmentek, amelyek ezekben az antennapigment-fehérje komplexekben történnek.
A klorofill egy klórpigment, amely szerkezetileg hasonló, és ugyanazon anyagcsere-útvonalon keletkezik, mint más porfirin pigmentek, mint például a hem. A klórgyűrű közepén a magnéziumion van. 1906-ban fedezték fel, és először az élő szövetekben találtak magnéziumot. 4) A klórgyűrű több különböző oldalláncot tartalmazhat, általában hosszú láncú fitolt tartalmaz. A természetben számos különböző forma létezik, de a klorofill a a leggyakoribb a szárazföldi növényekben. Richard Willstatter, a német kémikus kezdeti munkája után 1905-től 1915-ig Hans Fischer 1940-ben definiálta a klorofill általános szerkezetét. 1960-ig, amikor a klorofill a sztereokémiájának nagy része volt ismert, Woodward közzétette a molekula teljes szintézisét. 1967-ben Jan Fleming [13] az utolsó megmaradt sztereokémiai magyarázatot adta meg, 1990-ben pedig Woodward és társszerzők frissített szintézist publikáltak. 5) Megállapították, hogy a klorofill e cianobaktériumokban és más, oxigénnel ellátott mikroorganizmusokban jelen van, amelyek 2010-ben stromatolitokat képeznek. A C55H70O6N4Mg molekuláris képletét és a (2-formil) klorofill szerkezetét NMR, optikai és tömegspektrum alapján számítottuk ki.
A fényelnyelés mérését a növényi anyagból klorofill kivonására használt oldószer bonyolítja, ami befolyásolja a kapott értékeket. A dietil-éterben a klorofill a felszívódási maximumja 430 nm és 662 nm, míg a klorofill b kb. 453 nm és 642 nm. A klorofill és az abszorpciós csúcsok 665 nm és 465 nm. A klorofill 673 nm-en (maximum) és 726 nm-en fluoreszkál. A klorofill a csúcs moláris abszorpciós együtthatója meghaladja a 105 M - 1 cm - 1 értéket, és az egyik legnagyobb a szerves vegyületek kis molekuláiban. 90% -os aceton-vízben a klorofill a csúcsabszorpciós hullámhossza 430 nm és 664 nm; a klorofill b-460 nm és 647 nm csúcsok; csúcsok a klorofill-1 - 442 nm és 630 nm között; a klorofill-c2 - 444 nm és 630 nm csúcsok; a klorofill d csúcsai 401 nm, 455 nm és 696 nm. A vörös és messzire vörös spektrumban a fény felszívódásának mérésével becsülhetjük a klorofill koncentrációját a levélben. A fluoreszcencia emissziós tényező használható a klorofill tartalom mérésére. Izgalmas klorofill fluoreszcencia alacsonyabb hullámhosszon, a klorofill fluoreszcencia-emisszió aránya 705 nm +/- 10 nm és 735 nm +/- 10 nm között a klorofill tartalom lineáris függőségét biztosítja a kémiai vizsgálatokhoz képest. Az F735 / F700 arány korrelációs értéket adott az r2 0,96-nak, a kémiai vizsgálatokhoz viszonyítva, 41 mg-2 és 675 mg m-2 között. A Gitelzon kifejlesztett egy képletet a klorofill tartalom mg-2-ben való közvetlen leolvasására. A képlet a klorofill tartalmának 41 mg / 2-ről 675 mg-2-re történő mérésére megbízható módszert szolgáltatott r2 0,95 korrelációs értékkel. 6)
Növényekben a klorofill szukcinil-CoA-ból és glicinből szintetizálható, bár a klorofill a és b közvetlen prekurzora protoklór-klorid. Az angiospermekben az utolsó lépés, a protoklór-klorid klorofillré való átalakítása a fényintenzitástól függ, és az ilyen növények sötétségben halványak. A nem vaszkuláris növények és a zöld alga további fénytól független enzimet tartalmaz, és képesek sötétben zöldre fordulni. A klorofill a fehérjékhez kötődik, és az elnyelt energiát a megfelelő irányba tudja átvinni. A klór-klorid elsősorban szabad formában fordul elő, és fényviszonyok között fotoszenzibilizáló hatású, rendkívül mérgező szabad gyököket képezve. Ezért a növényeknek hatékony mechanizmusra van szükségük a klorofill prekurzor mennyiségének szabályozására. Az angiospermsekben ez az aminolevulininsav (ALA), a bioszintézisút egyik közbenső termékének szakaszában történik. Az ALA-t tápláló növények magas és mérgező mennyiségű protoklór-kloridot képeznek; a sérült szabályozórendszerrel rendelkező mutánsok is. 7)
A klorózis olyan állapot, amelyben a levelek elégtelen mennyiségű klorofillot termelnek, ami sárgává teszi őket. A klorózist a vas táplálkozási hiánya okozhatja, amelyet vas-klórosnak neveznek, vagy a magnézium vagy a nitrogén hiánya. A talaj pH-ja néha szerepet játszik a táplálkozási klorózisban; sok növény alkalmas arra, hogy bizonyos pH-értékű talajokban növekedjen, és attól függ, hogy képesek-e felszívni a tápanyagokat a talajból. A klórt is okozhatják a patogén mikroorganizmusok, beleértve a vírusokat, baktériumokat és gombás fertőzést, vagy a szopás rovarokat.
Az antocianinok más növényi pigmentek. Az antocianinok vörös színének megfelelő abszorpciós mintázat a fotoszintetikusan aktív szövetekben, például a Quercus coccifera fiatal levelében kiegészítheti a zöld klorofillet. Megvédheti a leveleket a növényi növények támadásától, amelyet zölden lehet rajzolni.
A klorofillot élelmiszer-adalékanyagként (színezékként) regisztrálták, és száma E140. A szakácsok klorofillet használnak a különböző ételek és italok zöld színben történő színezésére, mint például a tészta és az abszint. 8) A klorofill nem oldódik vízben, és először kis mennyiségű növényi olajjal keverjük össze a kívánt oldatot.
A klorofill segít a vérképző szervek megerősítésében, a vérszegénység megelőzésében és az oxigén bőségében a szervezetben. Antioxidáns aktivitása kedvező hatással van a különböző betegségekre, mint például a rák, az álmatlanság, a fogászati betegségek, a sinusitis, a hasnyálmirigy-gyulladás és a vesekő. A klorofill hozzájárul a normális véralvadáshoz, a sebgyógyuláshoz, a hormonális egyensúlyhoz, a test szagtalanításához és méregtelenítéséhez, és hozzájárul az emésztőrendszer egészségéhez. Jó hatással van az oxidációra és a gyulladásos betegségekre, mint például az ízületi gyulladás és a fibromialgia. Anti-aging és antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkezik, és erősíti a szervezet immunrendszerét.
A klorofill egy élelmiszertermék, amely nagy mennyiségű tápanyagot tartalmaz. Ez egy jó vitaminforrás, például A-vitamin, C-vitamin, E-vitamin, K-vitamin és béta-karotin. Antioxidánsok, esszenciális ásványi anyagok, mint például magnézium, vas, kálium, kalcium és esszenciális zsírsavak.
A klorofill segít a vörösvérsejtek állományainak helyreállításában és pótlásában. Molekuláris és celluláris szinten működik, és képes arra, hogy regenerálja testünket. Élénk enzimekben gazdag, ami segít megtisztítani a vért és növeli a vér azon képességét, hogy több oxigént hordozzon. Ez egy vérkészítő, és hatásos az anémia ellen is, melyet a szervezetben a vörösvértestek hiánya okoz.
A klorofill hatásos a rák, például az emberi vastagbélrák ellen, és stimulálja az apoptózis indukcióját. Védelmet nyújt a levegőben jelenlévő rákkeltő anyagok széles skálájával, főtt hússal és gabonával. Tanulmányok kimutatták, hogy a klorofill segíti a szervezetben a káros toxinok, más néven aflatoxinok gasztrointesztinális felszívódásának megfékezését. A klorofill és származékai klorofillin gátolják ezeknek a procarcinogéneknek a metabolizmusát, ami károsíthatja a DNS-t, valamint májrákot és hepatitist okozhat. Az ebben a tekintetben elvégzett további vizsgálatok azt mutatják, hogy a klorofill kemo-profilaktikus hatása az antimutagén tulajdonságoknak tulajdonítható. Egy másik tanulmány kimutatta, hogy a táplálék-klorofill olyan fitokémiai vegyület, amely csökkenti az onkogenezist.
A klorofill erős antioxidáns hatású, jelentős mennyiségű esszenciális vitamin mellett. Ezek a hatékony radikális szennyezők segítenek a káros molekulák semlegesítésében, és védik a szabad gyökök által okozott oxidatív stressz okozta különböző betegségek és károsodások kialakulását.
A klorofill gyulladásgátló tulajdonságai az ízületi gyulladás kezelésére alkalmasak. Tanulmányok kimutatták, hogy a klorofill és származékai zavarják a baktériumok által okozott gyulladás növekedését. Ez a klorofill védő jellege hatásos összetevővé teszi a növény-egészségügyi termékek előállítását fájdalmas orvosi állapotok, például fibromialgia és arthritis kezelésére.
A klorofill tisztító tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek segítenek a test méregtelenítésében. A klorofill által okozott oxigén és egészséges véráramlás a testben segít megszabadulni a káros szennyeződésektől és toxinoktól. A klorofill mutagénekkel komplexeket képez és képes mérgező vegyi anyagokat és nehézfémeket, például higanyot kötni és öblíteni a szervezetből. Elősegíti a máj méregtelenítését és regenerálódását. Ez is hatékonyan csökkenti a sugárzás káros hatásait, és segít megszüntetni a peszticideket és a gyógyszereket a szervezetből.
A klorofill segít az öregedés hatásainak leküzdésében és az egészséges szövetek fenntartásában, az antioxidánsok gazdagsága és a magnézium jelenléte miatt. Serkenti az öregedésgátló enzimeket és elősegíti a bőr egészségét és ifjúságát. Ezen túlmenően a benne lévő K-vitamin tisztítja és megújítja a mellékvese mirigyeit, és javítja a mellékvesék működését a szervezetben.
A klorofill elősegíti az egészséges emésztést a bélflóra fenntartásával és a bélmozgás serkentésével. A gyomor-bél traktus természetes hatóanyagaként működik, és segít helyreállítani a sérült bélszöveteket. A zöldségfélék hiányával és többnyire vöröshúst tartalmazó étrend fokozott a vastagbél károsodásának kockázata. A vizsgálatok szerint a klorofill megkönnyíti a vastagbél tisztítását az étrendi hem által okozott citotoxicitás gátlásával és megakadályozza a colonocyták terjedését. Hatékony a székrekedés ellen, és csökkenti a gáz okozta kényelmetlenséget.
A klorofill nyugtató hatást fejt ki az idegekre, és csökkenti az álmatlanság, az ingerlékenység és a test általános idegrendszeri tüneteit.
A klorofill hatékony antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkezik. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a klorofillalapú lúgos oldat terápiás hatása a Candida Albicans nevű betegség elleni küzdelemben, a Candida élesztő növekedése által okozott fertőzésben már kis mennyiségben van jelen az emberi szervezetben.
A klorofill lúgos természetéből adódóan erősíti a sejtfalakat és a test teljes immunrendszerét. Az anaerob baktériumok, amelyek hozzájárulnak a betegségek kialakulásához, nem maradhatnak fenn a klorofill lúgos környezetében. Ezzel párhuzamosan a klorofill oxigenátor, amely ösztönzi a szervezet képességét a betegségek elleni küzdelemre, és növeli az energiaszinteket és felgyorsítja a gyógyulási folyamatot.
A klorofill dezodoráló tulajdonságokkal rendelkezik. Ez egy hatékony jogorvoslat a rossz lélegzet elleni küzdelemben, és szájvíz folyadékokban használatos. A halitózis egyik fő oka a gyenge emésztési egészség. A klorofill kettős hatást fejt ki, kiküszöböli a rossz lélegzetet és a torkot, valamint az emésztőrendszer egészségét stimulálja a vastagbél és a véráram tisztításával. A klorofill dezodoráló hatása szintén hatással van a kellemetlen szagú sebekre. A széklet és a vizelet szagok csökkentése érdekében orálisan adják be a kolostomia és az anyagcsere-rendellenességek, például a trimetilaminuria szenvedő betegeket.
A vizsgálatok azt mutatják, hogy a klorofilloldatok helyi alkalmazása hatékony a sebek és égési sérülések kezelésében. Segít csökkenteni a helyi gyulladást, erősíti a test szöveteit, segít megölni a baktériumokat és növeli a sejtek rezisztenciáját a fertőzések ellen. Megakadályozza a baktériumok növekedését, fertőtleníti a környezetet, ellenségesvé teszi a baktériumok növekedését, és felgyorsítja a gyógyulást. A klorofill is nagyon hatékony a krónikus varikózis fekélyek kezelésében.
A klorofillben gazdag ételek fogyasztása segít a szervezet sav-bázis egyensúlyának egyensúlyában. A benne lévő magnézium erős alkáli. A megfelelő lúgos és oxigénszint fenntartásával a klorofill megakadályozza a kórokozó mikroorganizmusok növekedéséhez szükséges környezet kialakulását. A klorofillben jelen levő magnézium szintén fontos szerepet játszik a szív-érrendszer egészségének fenntartásában, a vesék, az izmok, a máj és az agy működésében.
A klorofill hozzájárul az erős csontok kialakulásához és fenntartásához. A klorofill-molekula központi atomja, azaz A magnézium fontos szerepet játszik a csontok egészségében, más alapvető tápanyagok, mint például a kalcium és a D-vitamin mellett. Ez is hozzájárul az izmok összehúzódásához és ellazulásához.
A klorofill K-vitamint tartalmaz, ami elengedhetetlen a normális véralvadáshoz. A naturopathiában használják orrvérzés kezelésére és anémia és súlyos menstruációs vérzésben szenvedő nők kezelésére.
A klorofill segít megelőzni a vesekő kialakulását. A K-vitamin a vizeletben klorofill-éter-vegyületek formájában van jelen, és segít csökkenteni a kalcium-oxalát-kristályok növekedését.
A klorofill hatékony a különböző légúti fertőzések és más betegségek, például a közönséges hideg, a rhinitis és a sinusitis kezelésében.
A klorofill hasznos a nemi hormonális egyensúly fenntartásában a férfiak és nők körében. Az E-vitamin, amely klorofillben van jelen, segít a testoszteron termelésének ösztönzésében a férfiaknál és az ösztrogén nőknél.
A klorofill intravénásan kerül beadásra a krónikus pancreatitis kezelésére. Ebben a tekintetben egy tanulmány szerint segít a láz csökkentésében, és csökkenti a hasnyálmirigy-gyulladás okozta hasi fájdalmat és kényelmetlenséget, anélkül, hogy mellékhatásokat okozna.
A klorofill segít a fogászati problémák kezelésében, mint például a pyorrhea. A szájüregi fertőzések tüneteinek kezelésére és a gyulladt és vérző ínyek megnyugtatására használják.
Nem túl nehéz a klorofillet a napi étrendbe beilleszteni, mivel szinte minden zöld növény klorofill a-ban gazdag, és sok zöldség, amely az élelmiszerünk szerves részét képezi, klorofillot és klorofillot is tartalmaz b. A zöldségek fogyasztása, mint a sült saláta kitûnõ, a búza hajtások, a póréhagyma, a zöldbab és a sötétzöld leveles zöldségek, mint például a petrezselyem, a káposzta, a vízitorma, a cékla és a spenót, természetes klorofillot jelent a szervezet számára. Más források közé tartozik a káposzta, a kék zöld alga, mint például a klorella és a spirulina. A főzés elpusztítja a benne lévő klorofillet és magnéziumot, így a nyers vagy párolt zöldségek előnyösebbek.
A klinikai felhasználás ellenére a természetes klorofill szokásos adagokban kifejtett mérgező hatásai nem ismertek. A klorofill azonban orális adagolás esetén a nyelv, a vizelet vagy a széklet elszíneződését okozhatja. Ezzel párhuzamosan klorofill is okozhat enyhe égést vagy viszketést, ha helyileg alkalmazzák. Ritka esetekben a klorofill túladagolása hasmenéshez, hasi görcsökhöz és hasmenéshez vezethet. Ilyen tünetek esetén tanácsos orvosi segítséget kérni. Terhes vagy szoptató nőknek tartózkodniuk kell a kereskedelemben kapható klorofill- vagy klorofillin-kiegészítők használatától a biztonságosság hiánya miatt.
A guaiacus okkult vérmintában részesülő betegeknek kerülniük kell a klorofillin orális alkalmazását, mivel ez hamis pozitív eredményhez vezethet.
A klorofill koncentrált formában biztosítja a nap energiáját testünk számára, és az egyik legelőnyösebb tápanyag. Ez növeli az energiaszintet és fokozza az általános jólétet. Hasznos az elhízás, a cukorbetegség, a gastritis, az aranyér, az asztma és a bőrbetegségek, mint például az ekcéma. Segít a bőrkiütések kezelésében és a bőrfertőzések elleni küzdelemben. A klorofill profilaktikus fogyasztása megakadályozza a műtét káros hatásait, és a műtét előtt és után ajánlott. Magnéziumtartalma segít megőrizni a véráramlást a szervezetben, és fenntartja a normális vérnyomásszintet. A klorofill általában javítja a sejtek növekedését, és helyreállítja az egészséget és az életerőt a szervezetben.
http://lifebio.wiki/%D1%85%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B8%D0%BB%D0%BB