Хлорофилл

Большая Советская Энциклопедия. Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.


А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я 1 2 3 4 8 A L M P S T X
ХА ХВ ХД ХЕ ХЁ ХИ ХЛ ХМ ХН ХО ХР ХТ ХУ ХШ ХЫ ХЬ ХЭ ХЮ ХЯ
ХЛА
ХЛЕ
ХЛО
ХЛУ
ХЛЫ
ХЛЯ

Хлорофилл (от греч. chlorós — зелёный и phýllon — лист), зелёный пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. Локализован в особых клеточных структурах — хлоропластах или хроматофорах и связан с белками и липидами мембран. Основу структуры молекулы Х, составляет магниевый комплекс порфиринового цикла; в IV пиррольном кольце к остатку пропионовой кислоты присоединён высокомолекулярный спирт фитол, который придаёт Хлорофилл способность встраиваться в липидный слой мембран хлоропластов.

  Высшие растения и зелёные водоросли содержат Хлорофилл а и в, бурые и диатомовые водоросли — а и с, красные водоросли — Хлорофилл а и d. В фотосинтезирующих бактериях присутствуют близкие аналоги Хлорофилл — бактериохлорофиллы. По своему строению Хлорофилл близок к др. природным комплексам порфиринов (с железом) — дыхательным пигментам — цитохромам, красящему веществу крови — гему, а также простетическим группам некоторых ферментовпероксидазы, каталазы.

  Название «Хлорофилл» было дано французскими химиками П. Пельтье и Ж. Каванту зелёному спиртовому раствору смеси растительных пигментов в 1817. Впервые Хлорофилл а и в разделил в начале 20 в. рус. учёный М. С. Цвет с помощью разработанного им хроматографического метода. Химическую структуру Хлорофилл выяснили немецкие учёные Р. Вильштеттер, А. Штоль (1913), Хлорофилл Фишер (1930—40). Полный синтез Хлорофилл осуществил американский химик Р. Вудворд. Роль Хлорофилл в фотосинтезе доказана классическими работами К. А. Тимирязева. Пути биосинтеза Хлорофилл выяснены в трудах американских учёных Д. Шемина, С. Граника и др.; большой вклад в изучение Хлорофилл внесли советские учёные Т. Н. Годнев и А. А. Шлык.

  Основной путь биосинтеза Хлорофилл определяется конденсацией двух молекул d-аминолевулиновой кислоты с образованием порфобилиногена — производного пиррола, который в результате ряда ферментативных превращений даёт соединение, содержащее порфириновое ядро — протопорфирин IX. Из протопорфирина образуется непосредственный предшественник Хлорофилл — протохлорофиллид, уже содержащий атом магния. Путём последующих реакций восстановления и присоединения фитола из этого предшественника образуется Хлорофилл Стадия восстановления протохлорофиллида осуществляется у высших растений на свету, у низших растений — в темноте.

  В хлоропластах и хроматофорах большая часть Хлорофилл (содержание его обычно составляет 0,5—1,5% на сухую массу) находится в виде светособирающей «антенны» и меньшая часть — в реакционных центрах, непосредственно участвующих в работе цепи фотосинтетического переноса электрона. Поглощая квант света, молекула Хлорофилл переходит в возбуждённое состояние (длительность жизни синглетного возбуждённого состояния около 10-9сек), которое может переходить в долгоживущее триплетное возбуждённое состояние с длительностью жизни до 10-3сек. Возбуждённые светом молекулы Хлорофилл способны переносить электрон от молекулы-донора к молекуле-акцептору. Механизм этих реакций в модельных системах выяснен в работах советских учёных А. А. Красновского, В. Б. Евстигнеева и др. Способность возбуждённого Хлорофилл к переносу электрона обеспечивает функционирование реакционных центров фотосистем цепи фотосинтетического переноса электрона. Применение спектральной техники и низких температур показало, что в первичном фотоакте бактериохлорофилл, а возможно, и Хлорофилл активного центра отдают свой электрон молекуле-акцептору (убихинон, ферредоксин). Этот первичный фотопроцесс сопряжён с цепью энзиматических реакций, ведущих к образованию восстановленных пиридиннуклеотидов и аденозинтрифосфата, обеспечивающих работу углеродного цикла. Т. о., свет, поглощённый Хлорофилл, преобразуется в потенциальную химическую энергию органических продуктов фотосинтеза и молекулярного кислорода. Свет, поглощаемый Хлорофилл, вызывает в клетках также др. фотобиологические явления: индуцирует генерацию электрического потенциала на мембранах хлоропластов, влияет на движение одноклеточных организмов (фототаксис) и т.д.

  Исследованию свойств Х. на разных уровнях молекулярной организации уделяется большое внимание, т.к. эти свойства тесно связаны с фундаментальным явлением преобразования энергии света в химическую энергию при фотосинтезе.

 

  Лит.: Тимирязев К. А., Солнце, жизнь и хлорофилл, Избр. соч., т. 1, М., 1948; Годнев Т. Н., Строение хлорофилла и методы его количественного определения, Минск, 1952; Хлорофилл. Сб. ст., Минск, 1974; Красновский А. А., Преобразование энергии света при фотосинтезе. Молекулярные механизмы, М., 1974 (Баховские чтения, 29); Vernon L. P., Seel у G. R., The chlorophylls, N. Y.— L., 1966.

  А. А. Красновский.

 

 

Так же Вы можете узнать о...


Полоний (лат. Polonium), Po, радиоактивный химический элемент VI группы периодической системы Менделеева, атомный номер 84.
Прополис (греч. propolis), пчелиный клей, уза, клейкое смолистое вещество, вырабатываемое медоносными пчёлами.
Рациональные нормы потребления, см. Нормы потребления.
Румелия (тур. Rumeli), после завоевания Византии турками-османами турецкое название эялета (провинции), включавшего страны Балканского полуострова.
Сдвиг (в сопротивлении материалов) Сдвиг в сопротивлении материалов, деформация упругого тела, характеризующаяся взаимным смещением параллельных слоев (волокон) материала под действием приложенных сил при неизменном расстоянии между слоями.
Скарновые месторождения, см. в ст. Скарны.
Спектральный анализ (математич.) Спектральный анализ функции, обобщение гармонического анализа, тоже самое, что и спектральное разложение функции.
Сульфоновые кислоты, то же, что сульфокислоты.
Теплоснабжение, снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых (отопление, вентиляция, горячее водоснабжение) и технологических нужд потребителей.
Трихоцефалы (Trichocephalus), род круглых червей (нематод), паразитирующих в толстой и слепой кишках косули, оленя, джейрана, лани, овец, верблюдов, крупного рогатого скота и др.