Хлорофил је назив дат групи молекула зеленог пигмента који се налазе у биљкама, алгама и цијанобактеријама. Две најчешће врсте хлорофила су хлорофил а, који је плаво-црни естер са хемијском формулом Ц55Х72МгН4О5и хлорофил б, који је тамнозелени естер са формулом Ц55Х70МгН4О6. Остали облици хлорофила укључују хлорофил ц1, ц2, д, и ф. Облици хлорофила имају различите бочне ланце и хемијске везе, али све их карактерише хлорни пигментни прстен који у свом центру садржи јон магнезијума.
Кључни поступци: Хлорофил
- Хлорофил је молекул зеленог пигмента који сакупља соларну енергију за фотосинтезу. Заправо је породица повезаних молекула, а не само један.
- Хлорофил се налази у биљкама, алгама, цијанобактеријама, протистима и неколико животиња.
- Иако је хлорофил најчешћи фотосинтетски пигмент, постоји неколико других, укључујући антоцијане.
Реч "хлорофил" потиче од грчких речи цхлорос, што значи "зелено", и филон, што значи "лист". Јосепх Биенаиме Цавентоу и Пиерре Јосепх Пеллетиер први су изоловали и именовали молекул 1817. године.
Хлорофил је основни молекул пигмента за фотосинтезу, постројења за хемијске процесе користе да апсорбују и користе енергију из светлости. Користи се и као средство за бојење хране (Е140) и као средство за дезодорацију. Као обојење хране, хлорофил се користи за додавање зелене боје тјестенини, алкохолном апсинту и другој храни и пићима. Као воштани органски спој, хлорофил није растворљив у води. Меша се са малом количином уља када се користи у храни.
Такође познат као: Алтернативни правопис за хлорофил је хлорофил.
Улога хлорофила у фотосинтези
Тхе укупна избалансирана једначина за фотосинтезу је:
6 ЦО2 + 6 Х2О → Ц6Х12О6 + 6 О2
где угљен диоксид и вода реагују на производњу глукоза и кисеоник. Међутим, целокупна реакција не указује на сложеност хемијских реакција или молекула који су укључени.
Биљке и други фотосинтетски организми користе хлорофил како би апсорбовали светлост (обично соларну енергију) и претворили је у хемијску енергију. Хлорофил снажно апсорбује плаву светлост и нешто црвене светлости. Лоше апсорбује зелено (рефлектује се), због чега су лишће и алге богате хлорофилима изгледају зелено.
У биљкама хлорофил окружује фото-системе у тилакоидној мембрани у органеле зване хлоропласти, који су концентровани у лишћу биљке. Хлорофил апсорбује светлост и користи резонантни пренос енергије да би активирао реакционе центре у фотосистему И и фотосистему ИИ. То се догађа када енергија из фотон (светло) уклања електрон од хлорофила у реакционом центру П680 фотосистема ИИ. Високоенергетски електрон улази у ланац транспорта електрона. П700 фотосистема И ради са фотосистемом ИИ, иако извор електрона у овом молекулу хлорофила може варирати.
Електрони који уђу у ланац транспорта електрона користе се за пумпање водоничних јона (Х+) преко тилакоидне мембране хлоропласта. Хемиосмотски потенцијал користи се за производњу енергетског молекула АТП и за смањење НАДП+ на НАДПХ. НАДПХ се, пак, користи за смањење угљен-диоксида (ЦО2) у шећере, попут глукозе.
Остали пигменти и фотосинтеза
Хлорофил је најпознатији молекул који се користи за прикупљање светлости за фотосинтезу, али то није једини пигмент који служи овој функцији. Хлорофил спада у већу класу молекула названих антоцијанини. Неки антоцијанини делују заједно са хлорофилом, док други апсорбују светлост независно или у различитој тачки животног циклуса организма. Ови молекули могу заштитити биљке мењајући боју како би их учинили мање атрактивним као храна и мање видљивим за штеточине. Остали антоцијанини апсорбују светло у зеленом делу спектра, проширујући опсег светлости које биљка може да користи.
Биосинтеза хлорофила
Биљке производе хлорофил из молекула глицина и сукцинил-ЦоА. Постоји посредни молекул назван протохлорофилид, који се претвара у хлорофил. Код ангиосперма та хемијска реакција зависи од светлости. Ове биљке су бледе ако се узгајају у тами јер не могу довршити реакцију да производе хлорофил. Алгама и не-васкуларним биљкама није потребна светлост за синтезу хлорофила.
Протохлорофилилид формира токсичне слободне радикале у биљкама, па је биосинтеза хлорофила строго регулирана. Ако нема гвожђа, магнезијума или гвожђа, биљке можда неће бити у стању да синтетишу довољно хлорофила, изгледајући бледо или хлоротични. Хлороза може такође да буде изазвана неправилним пХ (киселост или алкалност) или нападима патогена или инсеката.