Was ist Chlorophyll: Struktur und Funktionen

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Was ist Chlorophyll: Struktur und Funktionen
Was ist Chlorophyll: Struktur und Funktionen
Anonim

In unserem Artikel erfahren Sie, was Chlorophyll ist. Diese Substanz bestimmt die grüne Farbe von Pflanzen und ist eine notwendige Voraussetzung für die Synthese von Kohlenhydraten und damit für ihre Ernährung. Aber Chlorophyll spielt eine wichtige Rolle im Leben der Tiere. Welche? Lass es uns gemeinsam herausfinden.

Was ist Chlorophyll

Übersetzt aus dem Griechischen bedeutet dieser biologische Begriff "grünes Blatt". Chlorophyll ist ein grünes Pigment oder ein Farbstoff. Er bestimmt die Farbe von Blättern, jungen Trieben, unreifen Früchten und anderen Pflanzenteilen. Die Hauptfunktion von Chlorophyll ist die Durchführung des Prozesses der Photosynthese. Die Essenz dieses Prozesses ist die Synthese von Glukose und anorganischen Substanzen. Und es passiert in Plastiden, die Chlorophyllmoleküle enth alten.

grüne Pflanzenblätter
grüne Pflanzenblätter

Discovery-Verlauf

Chlorophyll wurde erstmals Ende des 19. Jahrhunderts bekannt. Es war möglich, es von zwei französischen Chemikern - den Apothekern Joseph Covent und Pierre Pelletier - aus den Blättern zu isolieren. Anfang des 20. Jahrhunderts wurde festgestellt, dass diese Substanz aus zwei Komponenten besteht. Diese Tatsache wurde 1900 von dem russischen Botaniker Mikhail Tsvet und dem deutschen Biochemiker Richard Wilstetter unabhängig voneinander experimentell nachgewiesen. DieseTeilchen wurden a- und b-Teilchen genannt. Für diese Entdeckung wurde Wilstetter mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.

Chlorophyll-Molekülstruktur
Chlorophyll-Molekülstruktur

Diese Auszeichnung erhielt auch Hans Fischer, der die Strukturformel des Chlorophylls aufstellte. Robert Woodward gelang es 1960, diese Substanz künstlich herzustellen.

In der Natur sein

Chlorophyll enthält alle Organismen, die autotroph sind. Zunächst einmal sind dies Pflanzen aller systematischen Gruppen. Alle Algen ernähren sich also autotroph. Daher können sie nur in einer Tiefe leben, in die das Sonnenlicht eindringt. Enth alten Algen Chlorophyll, das mit Thallus eine rote, braune oder goldene Farbe hat? Zweifellos. Ihre Zellen enth alten einfach neben dem grünen Pigment auch Farbstoffe anderer Farben. Sie bestimmen die Farbe der Algen, aber es ist das Chlorophyll, das die Funktion der Photosynthese erfüllt.

Neben Pflanzen enth alten photoautotrophe Bakterien und Protozoen grüne Pigmente. Zum Beispiel ist Euglena grün. Dieser einzellige Organismus enthält einen großen Chloroplasten. In Ermangelung der für die Photosynthese notwendigen Bedingungen wechselt Euglena zu einer heterotrophen Ernährungsweise.

Die grüne Farbe der Blätter kommt vom Chlorophyll
Die grüne Farbe der Blätter kommt vom Chlorophyll

Synthesemechanismus

Die Bildung von Chlorophyll in Zellen ist ein sehr komplexer Vorgang. Es besteht aus 15 aufeinanderfolgenden Reaktionen, die in 3 Stufen ablaufen. Sie passieren zuerst im Dunkeln und dann im Licht.

Zunächst wird aus den Ausgangsstoffen Acetat und Glycin Protochlorophyllid gebildet. Es passiert indunkle Phase. Weiter im Licht bindet diese Substanz Wasserstoff, was zur Bildung von Chlorophyllid führt. Die nächste Etappe geht wieder im Dunkeln. Durch die Kombination mit Phytol wird Chlorophyll synthetisiert. Ein Merkmal dieser Substanz ist ihre Lichtinstabilität.

Was ist Chlorophyll aus chemischer Sicht? Es ist ein Derivat einer Porporphyrinsubstanz mit zwei Carbonylsubstituenten. Bei der Behandlung mit schwacher Säure wird Magnesium aus dem Chlorophyllmolekül entfernt und verwandelt sich in Kakfeofitin. Es ist ein tiefblaues Pigment mit einer wachsartigen Textur.

flüssiges Chlorophyll
flüssiges Chlorophyll

Was ist Photosynthese

Pflanzen werden nicht umsonst Vermittler zwischen Sonne und Erde genannt. Nur sie sind in der Lage, Energie unter Freisetzung eines lebenswichtigen Stoffes - Sauerstoff - umzuwandeln. Dieser Vorgang wird Photosynthese genannt. Dabei entsteht aus Kohlendioxid und Wasser im Licht der Einfachzucker Glucose und Sauerstoff.

Welche Rolle spielt das Chlorophyll in diesem Prozess? Das grüne Pigment absorbiert und überträgt Sonnenenergie. Mit anderen Worten, Chlorophyll wirkt wie eine Antenne. Als Teil von Lichtsammelkomplexen absorbiert es zuerst Sonnenenergie und überträgt sie dann auf resonante Weise an die Reaktionszentren von Photosystemen.

Photosynthese findet in Chloroplasten statt
Photosynthese findet in Chloroplasten statt

Bewerbung

Chlorophyll ist nicht nur ein natürlicher Bestandteil von Pflanzen. Es wird zum Beispiel als natürliche Lebensmittelfarbe verwendet. Dieser Stoff hat die Registrierungsnummer E140. Man sieht es oft auf Süßwarenverpackungen. Produkte. Der Nachteil dieser Substanz ist ihre Wasserunlöslichkeit, die ihre Anwendungsbreite einschränkt.

Was ist die Chlorophyllzahl E141? Es ist ein Derivat dieser Substanz, die auch als Lebensmittelfarbe verwendet wird. Es wird auch Chlorophyllin-Kupfer-Komplex oder Trinatriumsalz genannt. Seine Vorteile sind Beständigkeit gegen saure Umgebung, gute Löslichkeit in Wasser und Alkohollösungen. Auch bei längerer Lagerung behält Chlorophyllin seine smaragdgrüne Farbe. Limitierender Faktor für den Einsatz ist der hohe Geh alt an Kupfer und Schwermetallen.

Da Chlorophyll Magnesium enthält, ist dieser Stoff auch gut für den menschlichen Körper. Es kann sowohl in flüssiger pharmazeutischer Form als auch als grünes Blattgemüse verzehrt werden. Chlorophyllreicher Spinat, Brokkoli, Luzerne, Weizen- und Gerstensprossen, Brennnesseln und Petersilie.

Der systematische Einsatz von flüssigem Chlorophyll hilft, die Anzahl der roten Blutkörperchen zu erhöhen. Tatsache ist, dass diese Substanz eine ähnliche Struktur wie Hämoglobin hat. Ihr einziger Unterschied ist Metall. Hämoglobin enthält Eisen und Chlorophyll enthält Magnesium. Daher tragen sie dazu bei, den Sauerstofftransport zu Geweben und Organen zu verbessern.

Chlorophyll ist also ein grünes Pigment oder ein Farbstoff. Es kommt in den grünen Teilen von Pflanzen, den Zellen einiger Bakterien und einzelliger Tiere vor. Die Funktion von Chlorophyll besteht darin, die Photosynthese bereitzustellen - den Prozess der Synthese organischer Substanzen aus Mineralien aufgrund der Energie des Lichts.

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