ჩვენი სტატიიდან შეიტყობთ რა არის ქლოროფილი. სწორედ ეს ნივთიერება განაპირობებს მცენარეების მწვანე ფერს და აუცილებელი პირობაა ნახშირწყლების სინთეზისა და შესაბამისად მათი კვებისათვის. მაგრამ ქლოროფილი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ცხოველების ცხოვრებაში. რომელი? მოდით ერთად გავარკვიოთ.
რა არის ქლოროფილი
ბერძნულიდან თარგმნილი, ეს ბიოლოგიური ტერმინი ნიშნავს "მწვანე ფოთოლს". ქლოროფილი არის მწვანე პიგმენტი ან შეღებვა. ეს არის ის, ვინც განსაზღვრავს ფოთლების, ახალგაზრდა ყლორტების, მოუმწიფებელი ხილის და მცენარის სხვა ნაწილების ფერს. ქლოროფილის მთავარი ფუნქციაა ფოტოსინთეზის პროცესის განხორციელება. ამ პროცესის არსი არის გლუკოზის და არაორგანული ნივთიერებების სინთეზი. და ეს ხდება პლასტიდებში, რომლებიც შეიცავს ქლოროფილის მოლეკულებს.
აღმოჩენის ისტორია
ქლოროფილი პირველად მე-19 საუკუნის ბოლოს იყო ცნობილი. მისი ფოთლებიდან გამოყოფა ორმა ფრანგმა ქიმიკოსმა - ფარმაცევტმა ჟოზეფ კოვენტმა და პიერ პელეტიემ შეძლო. მე-20 საუკუნის დასაწყისში აღმოჩნდა, რომ ეს ნივთიერება ორი კომპონენტისგან შედგება. ეს ფაქტი ექსპერიმენტულად დამოუკიდებლად დაამტკიცეს 1900 წელს რუსმა ბოტანიკოსმა მიხაილ ცვეტმა და გერმანელმა ბიოქიმიკოსმა რიჩარდ ვილშტეტერმა. ესენინაწილაკებს ეწოდა a და b ნაწილაკები. ამ აღმოჩენისთვის ვილსტეტერს მიენიჭა ნობელის პრემია.
ეს ჯილდო ასევე მიიღო ჰანს ფიშერმა, რომელმაც დაადგინა ქლოროფილის სტრუქტურული ფორმულა. რობერტ ვუდვორდმა მოახერხა ამ ნივთიერების ხელოვნურად სინთეზირება 1960 წელს.
ბუნებაში ყოფნა
ქლოროფილი შეიცავს ყველა ორგანიზმს, რომლებიც ავტოტროფები არიან. პირველ რიგში, ეს არის ყველა სისტემატური ჯგუფის მცენარეები. ასე რომ, ყველა წყალმცენარე იკვებება ავტოტროფიულად. აქედან გამომდინარე, მათ შეუძლიათ იცხოვრონ მხოლოდ იმ სიღრმეზე, სადაც მზის შუქი აღწევს. შეიცავს თუ არა წყალმცენარეები ქლოროფილს, რომელიც წითელი, ყავისფერი ან ოქროსფერია თალუსთან ერთად? უეჭველად. უბრალოდ, მწვანე პიგმენტის გარდა, მათი უჯრედები სხვა ფერის საღებავებსაც შეიცავს. ისინი განსაზღვრავენ წყალმცენარეების ფერს, მაგრამ ეს არის ქლოროფილი, რომელიც ასრულებს ფოტოსინთეზის ფუნქციას.
მცენარეთა გარდა, მწვანე პიგმენტს შეიცავს ფოტოავტოტროფული ბაქტერიები და პროტოზოები. მაგალითად, ევგენა მწვანეა. ეს უჯრედული ორგანიზმი შეიცავს ერთ დიდ ქლოროპლასტს. ფოტოსინთეზისთვის აუცილებელი პირობების არარსებობის შემთხვევაში, ევგენა გადადის კვების ჰეტეროტროფულ რეჟიმზე.
სინთეზის მექანიზმი
უჯრედებში ქლოროფილის წარმოქმნა ძალიან რთული პროცესია. იგი შედგება 15 ზედიზედ რეაქციისგან, რომლებიც მიმდინარეობს 3 ეტაპად. ისინი ჯერ სიბნელეში გადიან, შემდეგ კი სინათლეში.
პირველ რიგში, საწყისი ნივთიერებებისგან, რომლებიც არის აცეტატი და გლიცინი, წარმოიქმნება პროტოქლოროფილიდი. ეს ხდებაბნელი ფაზა. შემდგომ შუქზე, ეს ნივთიერება წყალბადს ანიჭებს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ქლოროფილიდი. შემდეგი ეტაპი ისევ სიბნელეში გადის. ფიტოლთან შერწყმით სინთეზირდება ქლოროფილი. ამ ნივთიერების თვისებაა მისი არასტაბილურობა სინათლის მიმართ.
რა არის ქლოროფილი ქიმიის თვალსაზრისით? ეს არის პორპორფირინის ნივთიერების წარმოებული, რომელსაც აქვს ორი კარბონილის შემცვლელი. სუსტი მჟავით დამუშავებით, მაგნიუმი ამოღებულია ქლოროფილის მოლეკულიდან და ის იქცევა კაკფეოფიტინად. ეს არის ღრმა ლურჯი პიგმენტი ცვილისებრი ტექსტურით.
რა არის ფოტოსინთეზი
მცენარეებს მიზეზის გამო შუამავლებს უწოდებენ მზესა და დედამიწას შორის. მხოლოდ მათ შეუძლიათ ენერგიის გარდაქმნა სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანი ნივთიერების - ჟანგბადის გამოყოფით. ამ პროცესს ფოტოსინთეზი ეწოდება. მისი მიმდინარეობისას, მონოსაქარიდი გლუკოზა და ჟანგბადი წარმოიქმნება ნახშირორჟანგისა და წყლისგან შუქზე.
რა როლი აქვს ქლოროფილს ამ პროცესში? მწვანე პიგმენტი შთანთქავს და გადასცემს მზის ენერგიას. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ქლოროფილი მოქმედებს როგორც ანტენა. როგორც სინათლის მოსავლის კომპლექსების ნაწილი, ის ჯერ შთანთქავს მზის ენერგიას, შემდეგ კი რეზონანსული გზით გადასცემს ფოტოსისტემების რეაქციის ცენტრებს.
აპლიკაცია
ქლოროფილი არ არის მხოლოდ მცენარეების ბუნებრივი კომპონენტი. მაგალითად, იგი გამოიყენება როგორც ბუნებრივი საკვების საღებავი. ამ ნივთიერებას აქვს სარეგისტრაციო ნომერი E140. ხშირად შეგიძლიათ ნახოთ საკონდიტრო შეფუთვებზე.პროდუქტები. ამ ნივთიერების მინუსი არის წყალში უხსნადობა, რაც ზღუდავს მის ფარგლებს.
რა არის ქლოროფილის ნომერი E141? ეს არის ამ ნივთიერების წარმოებული, რომელიც ასევე გამოიყენება საკვების საღებავად. მას ასევე უწოდებენ ქლოროფილინის სპილენძის კომპლექსს ან ტრინატრიუმის მარილს. მისი უპირატესობებია მჟავე გარემოსადმი მდგრადობა, წყალში და ალკოჰოლის ხსნარებში კარგი ხსნადობა. ხანგრძლივი შენახვის შემთხვევაშიც კი, ქლოროფილინი ინარჩუნებს ზურმუხტისფერ მწვანე ფერს. მისი გამოყენების შემზღუდველი ფაქტორია სპილენძისა და მძიმე ლითონების მაღალი შემცველობა.
ვინაიდან ქლოროფილი შეიცავს მაგნიუმს, ეს ნივთიერება ასევე სასარგებლოა ადამიანის ორგანიზმისთვის. მისი მოხმარება შესაძლებელია როგორც თხევადი ფარმაცევტული ფორმით, ასევე მწვანე ფოთლოვანი ბოსტნეულის სახით. ქლოროფილით მდიდარი ისპანახი, ბროკოლი, იონჯა, ხორბლისა და ქერის ყლორტები, ჭინჭრის ციება და ოხრახუში.
თხევადი ქლოროფილის სისტემატური გამოყენება ხელს უწყობს სისხლის წითელი უჯრედების რაოდენობის გაზრდას. ფაქტია, რომ ამ ნივთიერებას ჰემოგლობინის მსგავსი სტრუქტურა აქვს. მათი განსხვავება მხოლოდ მეტალია. ჰემოგლობინი შეიცავს რკინას, ხოლო ქლოროფილი შეიცავს მაგნიუმს. ამიტომ, ისინი ხელს უწყობენ ჟანგბადის ტრანსპორტირების გაუმჯობესებას ქსოვილებსა და ორგანოებში.
ასე რომ, ქლოროფილი არის მწვანე პიგმენტი ან შეღებვა. ის გვხვდება მცენარეების მწვანე ნაწილებში, ზოგიერთი ბაქტერიისა და უჯრედული ცხოველის უჯრედებში. ქლოროფილის ფუნქციაა ფოტოსინთეზის უზრუნველყოფა - მინერალებიდან ორგანული ნივთიერებების სინთეზის პროცესი სინათლის ენერგიის გამო.
