¿Qué elementos están compuestos por la clorofila?

La fórmula molecular de la clorofila a es C55H72O5N4Mg. La fórmula molecular de la clorofila b es C55H70O6N4Mg. Contiene elementos de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio.

La molécula de clorofila está compuesta por dos partes: la parte central es un anillo de porfirina, cuya función es la absorción de luz; la otra parte es una larga cadena lateral de hidrocarburo alifático, llamada clorofila. Cadena lateral utilizada por la clorofila para insertarse en la membrana tilacoide.

A diferencia del grupo hemo que contiene hierro, el anillo de clorofila porfirina contiene un átomo de magnesio. Las moléculas de clorofila absorben la luz visible mediante cambios en los enlaces simples y dobles del anillo de porfirina. Las diferencias estructurales entre las distintas clorofilas son muy pequeñas.

Por ejemplo, la clorofila a y b solo se diferencian en los grupos adicionales en el anillo pirrol II: la primera es un grupo metilo y el segundo es un grupo formaldehído. La única diferencia entre la bacterioclorofila y la clorofila a es que el grupo vinilo del anillo I de porfirina se reemplaza por un grupo cetona y un par de dobles enlaces del anillo II se hidrogenan.

La molécula de clorofila contiene una "cabeza" de anillo de porfirina y una "cola" de fitol. El átomo de magnesio está ubicado en el centro del anillo de porfirina y tiende a tener carga positiva, mientras que el átomo de nitrógeno asociado a él tiende a tener carga negativa. Por lo tanto, la porfirina es polar, hidrófila y puede unirse a proteínas.

El fitol es un diterpeno compuesto por cuatro unidades de isopreno. Es una cadena grasa lipófila, que determina la liposolubilidad de la clorofila.

La clorofila no participa en la transferencia de hidrógeno ni en la oxidación y reducción del hidrógeno, sino que sólo participa en la transferencia de energía a través de la transferencia de electrones (es decir, la oxidación y reducción causada por la ganancia y pérdida de electrones) y el yugo. transferencia (transferencia directa de energía).

Los átomos de magnesio del anillo de porfirina pueden ser sustituidos por iones de hidrógeno, iones de cobre e iones de zinc. Cuando las hojas se tratan con ácido, los iones de hidrógeno pueden ingresar fácilmente a los cloroplastos y reemplazar los átomos de magnesio para formar feofitina, lo que hace que las hojas se pongan marrones.

La feófila se combina fácilmente con iones de cobre para formar clorofila sustituida por cobre y el color es más estable que el original. La gente suele utilizar un tratamiento con acetato de cobre para preservar especímenes de plantas verdes basándose en este principio. ?

El fitol es una cadena alifática lipófila. Su existencia determina la solubilidad en grasa de las moléculas de clorofila, haciéndolas solubles en disolventes orgánicos como la acetona, el alcohol y el éter.

Debido a diferencias en la estructura, la clorofila a es azul verdosa y la b es amarillo verdoso. Se oxida fácilmente y se desvanece con la luz. La clorofila es un éster de ácido dicarboxílico y sufre una reacción de saponificación con un álcali.

La clorofila no es muy estable y se descompondrá con la luz, ácidos, álcalis, oxígeno, oxidantes, etc. En condiciones ácidas, las moléculas de clorofila pierden fácilmente el magnesio del anillo de porfirina y se convierten en feofitina.

La solución de clorofila puede realizar algunas reacciones similares a la fotosíntesis, oxidando o reduciendo ciertos compuestos bajo la luz. La película de clorofila preparada artificialmente puede generar fotopotencial y fotocorriente bajo la luz y también puede catalizar ciertas reacciones redox.

Información ampliada:

1. Metabolismo biosintético:

La vía biosintética de la clorofila a es la condensación de la succinil coenzima A y la glicina en δ-aminoácido levulínico. ácido, dos ácidos δ-aminolevulínicos se condensan en el porfobilinógeno derivado del pirrol, y luego cuatro porfobilinógenos se polimerizan en un anillo de porfirina: protoporfirina IV.

La protoporfirina IV es el mismo precursor que forma clorofila y hemo. Se combina con hierro ferroso para formar hemo y se combina con magnesio para formar protoporfirina magnésica.

La protoporfirina magnésica acepta otro grupo metilo y se cicla para convertirse en protoporfilina con el anillo V. Esta última sufre fotorreducción, esterificación y otros pasos para formar clorofila a.

2. Fotosíntesis:

La fotosíntesis significa que las plantas verdes convierten la energía luminosa en energía química utilizando dióxido de carbono y agua a través de cloroplastos, la almacenan en materia orgánica y liberan oxígeno.

El primer paso de la fotosíntesis es que la energía luminosa es absorbida por la clorofila y ioniza la clorofila. La energía química producida se almacena temporalmente en trifosfato de adenosina (ATP) y, en última instancia, convierte el dióxido de carbono y el agua en carbohidratos y oxígeno.

En 1864, el científico alemán Sachs realizó un experimento: poner hojas verdes en un lugar oscuro durante varias horas, para consumir los nutrientes de las hojas. Luego exponga la mitad de la hoja y bloquee la otra mitad.

Después de un tiempo, las hojas fueron tratadas con vapor de yodo y se encontró que la mitad de las hojas que estaban protegidas de la luz no cambiaban de color, mientras que la mitad de las hojas que estaban expuestas cambiaban de color. azul oscuro. Este experimento demostró con éxito que las hojas verdes producen almidón durante la fotosíntesis.

Materiales de referencia:

Enciclopedia Baidu-Clorofila