Clorofila sintetizată - uleiul

„Cine nu știe că odată cu trezirea vieții plantelor în primăvară, întreaga natură îmbracă o ținută verde, că ne putem deplasa cu o varietate aproape nelimitată de flori și fructe în ciuda condițiilor solului și climatice diferite, dar cu aceeași nuanță, neschimbată frunziș verde. Cine nu știe că pierderea acestei culori verzi în toamnă este un semn sigur de hibernare sau moarte iminentă. Toate acestea sunt atât de adevărate și atât de cunoscute încât verdele a devenit chiar un simbol al vieții și al speranței. "Kliment Arkadyevich Timirjazev a scris atât de poetic despre rochia verde a pământului, despre cel mai mare mister al naturii, căruia acest talentat om de știință rus și-a dedicat toată viața. Astăzi chiar și un student știe că clorofila este culoarea verde a plantelor - un pigment special.

Cantitatea totală de clorofilă din frunză este mică: în jur de un procent (pe baza greutății uscate). Cu toate acestea, rolul său este enorm. Cu ajutorul clorofilei, frunza verde absoarbe energia soarelui și o transformă în energie chimică a compușilor organici care provin din substanțe anorganice - dioxid de carbon și apă. Prin transformări complexe în atmosferă, se eliberează oxigen, ceea ce face posibilă trăirea pe pământ. Acest proces se numește fotosinteză.

Datorită proprietăților sale uimitoare, clorofila a atras mult timp atenția oamenilor de știință din diverse discipline: biologi, fizicieni și chimiști.

KA Timiryazev are un merit excepțional în studierea proprietăților optice ale clorofilei și a rolului său fiziologic. Deși KA Timiryazev nu cunoștea exact proprietățile chimice ale moleculei de clorofilă, el a arătat pentru prima dată că rolul său în plantă nu se limitează la absorbția luminii, că clorofila, ca compus chimic extrem de activ, este direct implicată în procesul de fotosinteză.

KA Timiryazev a făcut o presupunere interesantă (confirmată ulterior experimental) cu privire la natura chimică generală a pigmentului din sânge roșu (hemin) și a clorofilei. Similitudinea dintre moleculele de clorofilă și hemină din sânge este izbitoare. Vă permite să vorbiți despre clorofilă ca substanță activă biologic, precum vitaminele din viața unui organism animal. Aceasta este baza utilizării clorofilei în medicină și creșterea animalelor ca agent hematopoietic și ca medicament care accelerează vindecarea rănilor.

A devenit posibilă studierea compoziției moleculei de clorofilă după ce botanistul rus M. S. Tsvet a propus și dezvoltat așa-numita metodă cromatografică pentru separarea amestecurilor de diferite substanțe. DOMNIȘOARĂ. Tsvet a arătat că pigmentul verde al frunzei nu este omogen. Este alcătuit din două componente: clorofila "a" (albastru-verde) și clorofila "b" (galben-verde). Cantitatea de clorofilă "a" din frunză este de obicei de aproximativ trei ori mai mare decât "c".

Care este compoziția și structura moleculei de clorofilă? Un rol proeminent în aceste studii aparține chimistului german Willstatter, care a determinat compoziția generală a clorofilei "a". Un pas important în studiul clorofilei a fost descifrarea produselor sale de fisiune, care a fost obținută prin expunerea consecventă și atentă la acizi și alcali slabi. Ca urmare a acestui tratament, a fost posibil să se separe grupurile chimice ușor legate de molecula de clorofilă și să se izoleze compusul care formează nucleul său major, etioporfirina. Este de remarcat faptul că un compus precum etioporfirina este, de asemenea, baza heminei pigmentului roșu din sânge. Astfel, s-a stabilit o similitudine chimică între cei mai importanți doi pigmenți din floră și faună. Trebuie spus că, pe lângă caracterul comun al scheletului principal al moleculelor, există diferențe: de exemplu, în nucleul moleculei de hemină există un atom de fier și în clorofilă există un atom de magneziu.

După ce au înțeles compoziția și proprietățile moleculei de clorofilă, chimiștii și-au pus sarcina de a o produce artificial din cea mai simplă materie primă. Omul de știință german Hans Fisher a adus mari contribuții la implementarea acestei sinteze. În 1940, a reușit să obțină unul dintre cei mai apropiați precursori de clorofilă, feoporfirina. A mai rămas un pas - pentru a sintetiza un compus numit Feoforbid. Și chimiștii știu de mult timp să treacă de la Feoforbid la Clorofilă. Cu toate acestea, crearea acestui ultim predecesor al clorofilei s-a dovedit a fi o sarcină foarte dificilă care nu a putut fi rezolvată mult timp. Abia în 1960 au reușit chimiștii din Statele Unite ale Americii (Woodward cu colegii săi) și Germania (Strehl, Kaloyanov și Koller), aproape simultan, pentru a sintetiza feoforbidul. Prin urmare, pentru prima dată, clorofila a fost obținută artificial. Cu toate acestea, nu ar trebui să credem că a rezolvat problema creării artificiale a materialului organic că fotosinteza a fost realizată în afara plantei.

Mult timp, cercetătorii au avut acces la preparate pure de clorofilă (izolate din frunze), dar toate încercările de a reproduce procesele din frunza verde cu participarea lor nu au fost încununate de succes. Oamenii de știință au descoperit că mai mult de o clorofilă este implicată în fotosinteză, deși este cea mai importantă dintre numeroasele componente din celulă. Enzimele joacă, de asemenea, un rol important în activitatea acestei instalații chimice microscopice.

Se știe că proteinele (40-50%), inclusiv proteinele cu proprietăți catalitice - enzime, lipoide (25-30%) și alte substanțe biologic active, fac parte din cloroplastii responsabili de fotosinteză. Toate aceste componente sunt într-o ordine specifică în cloroplast: straturile de proteine alternează cu straturile de lipide și clorofilă ca și cum ar forma un singur complex clorofilă-lipoproteină. În exterior, structura cloroplastului seamănă cu un strat de tort. Încălcarea acestui ordin duce la pierderea capacității de fotosinteză de către frunză, deși moleculele de clorofilă și alte substanțe rămân intacte. Dar cloroplastul este distrus - sistemul a eșuat.

Pentru a reproduce structura cloroplastului și procesul care se desfășoară în acesta cu participarea clorofilei, oamenii de știință nu au reușit încă, dar lucrul în această direcție se desfășoară foarte activ. Este deja posibil să se efectueze anumite etape ale fotosintezei cu cloroplaste extrase din celulă. Deci (dacă utilizați oxidanți mai puternici decât dioxidul de carbon) eliberați oxigen din apă. Încercările de reducere a dioxidului de carbon și formarea de produse care împiedică sinteza carbohidraților duc la rezultate bune.

Este necesar să ne gândim că momentul în care secretul fotosintezei va fi dezvăluit până la capăt și din aer și lumină, așa cum a spus KA Timiryazev, vom primi hrană, nu este departe.

Biologia clorofila de gradul 5 moare

Economisiți timp și nu dezactivați anunțurile cu Knowledge Plus