Що таке хлорофіл: будова та функції

З нашої статті ви дізнаєтеся, що таке хлорофіл. Саме ця речовина визначає зелений колір рослин і є необхідною умовою для синтезу вуглеводів, а отже, їх харчування. Але хлорофіл відіграє важливе значення в житті тварин. Яке? Давайте розберемося разом.

Що таке хлорофіл

У перекладі з грецької мови цей біологічний термін означає “зелений лист”. Хлорофіл – зелений пігмент або барвник. Саме він визначає колір листя і молодих пагонів, незрілих плодів та інших частин рослини. Головна функція хлорофілу – здійснення процесу фотосинтезу. Суть цього процесу полягає в синтезі глюкози і неорганічних речовин. А відбувається він в пластидах, що містять молекули хлорофілу.

Історія відкриття

Про те, що таке хлорофіл, вперше стало відомо в кінці 19-го століття. Його вдалося виділити з листків двом французьким хімікам – фармацевтам Жозефу Кованту і П’єру Пеллетьє. На початку 20-го століття було встановлено, що ця речовина складається з двох компонентів. Цей факт досвідченим шляхом незалежно один від одного довели в 1900 році російський ботанік Михайло Колір і німецький біохімік Ріхард Вильштеттер. Ці частинки були названі а і б частинками. За це відкриття Вильштеттер був удостоєний Нобелівської премії.

Цю нагороду отримав також Ханс Фішер, який встановив структурну формулу хлорофілу. Штучно синтезувати цю речовину вдалося Роберту Вудворду в 1960 році.

Знаходження в природі

Хлорофіл містять всі організми, які є автотрофами. Насамперед це рослини всіх систематичних груп. Так, всі водорості живиться автотрофно. Тому вони можуть жити тільки на глибину, на яку проникає сонячне світло. А містять хлорофіл водорості, таллом які пофарбований у червоний, бурий або золотистий колір? Безумовно. Просто, крім зеленого пігменту в їх клітинах містяться ще й фарбувальні речовини інших кольорів. Вони і визначають забарвлення водорості, але функцію фотосинтезу виконує саме хлорофіл.

Крім рослин, що містять зелений пігмент фотоавтотрофные бактерії і найпростіші тварини. Приміром, эвглена зелена. Цей одноклітинний організм містить один великий хлоропласт. При відсутності необхідних для фотосинтезу умов эвглена переходить до гетеротрофному способом живлення.

Механізм синтезу

Утворення хлорофілу в клітинах – дуже складний процес. Він складається з 15 послідовних реакцій, що протікають в 3 етапи. Проходять вони спочатку в темряві, а потім на світлі.

Спочатку з вихідних речовин, якими служать ацетат і гліцин, утворюється протохлорофиллид. Це відбувається в темновую фазу. Далі на світлу це речовина приєднує водень, в результаті чого утворюється хлорофиллид. Наступний етап знову йде в темряві. Шляхом з’єднання з фитолом синтезується хлорофіл. Особливістю цієї речовини є його нестійкість до світла.

Що таке хлорофіл з точки зору хімії? Це похідне речовини порпорфирина, має два карбонільних заступника. При слабкій кислотній обробці з молекули хлорофілу видаляється магній, і він перетворюється в какфеофитин. Це пігмент темно-блакитного кольору з воскоподібна структурою.

Що таке фотосинтез

Рослини не дарма називають посередниками між сонцем і землею. Тільки вони здатні до перетворення енергії з виділенням життєво важливої речовини – кисню. Такий процес називається фотосинтезом. У його ході з вуглекислого газу і води на світлі відбувається утворення моносахариду глюкози і кисню.

Яка роль хлорофілу в цьому процесі? Зелений пігмент поглинає і передає сонячну енергію. Іншими словами, хлорофіл діє, як антена. Входячи до складу светособирающих комплексів, він спочатку поглинає сонячну енергію, а потім резонансним шляхом передає її до реакційних центрів фотосистем.

Застосування

Хлорофіл – це не тільки природний компонент рослин. Наприклад, його використовують в якості натурального харчового барвника. Ця речовина має реєстраційний номер Е140. Його часто можна побачити на упаковках з кондитерськими виробами. Недоліком цієї речовини є нерозчинність у воді, що обмежує область його застосування.

Що таке хлорофіл з номером Е141? Це похідне даної речовини, яка також використовується в якості харчового барвника. Його також називають хлофиллин мідний комплекс або тринатриевая сіль. Його перевагами є стійкість до кислого середовища, хороша розчинність в воді і спиртових розчинах. Навіть при тривалому зберіганні хлофиллин зберігає смарагдово-зелений колір. Обмежуючим фактором його використання є високий вміст міді та важких металів.

Оскільки хлорофіл містить магній, це речовина корисно і для організму людини. Його можна вживати як в рідкій фармацевтичної формі, так і у вигляді зелених листових овочів. Багаті хлорофілом шпинат, капуста броколі, люцерна, паростки пшениці і ячменю, кропива і петрушка.

Систематичне вживання рідкого хлорофілу сприяє підвищенню кількості еритроцитів. Справа в тому, що ця речовина має подібну структуру з гемоглобіном. Їх єдина відмінність – метал. Гемоглобін містить залізо, а хлорофіл – магній. Тому вони сприяють поліпшенню транспортування кисню до тканин і органів.

Отже, хлорофіл – це зелений пігмент або барвник. Він міститься в зелених частинах рослин, деяких клітинах бактерій і одноклітинних тварин. Функція хлорофілу полягає в забезпеченні фотосинтезу – процесу синтезу органічних речовин з мінеральних за рахунок енергії світла.