Chất diệp lục là gì: cấu trúc và chức năng

Mục lục:

Chất diệp lục là gì: cấu trúc và chức năng
Chất diệp lục là gì: cấu trúc và chức năng
Anonim

Từ bài viết của chúng tôi, bạn sẽ biết diệp lục là gì. Chính chất này quyết định màu xanh của cây và là điều kiện cần thiết để tổng hợp cacbohydrat, và do đó là dinh dưỡng của chúng. Nhưng diệp lục có vai trò quan trọng đối với sự sống của động vật. Cái mà? Hãy cùng nhau tìm hiểu.

diệp lục là gì

Dịch từ tiếng Hy Lạp, thuật ngữ sinh học này có nghĩa là "lá xanh". Chất diệp lục là một sắc tố màu xanh lá cây hoặc chất tạo màu. Chính ông là người quyết định màu sắc của lá, chồi non, quả chưa chín và các bộ phận khác của cây. Chức năng chính của diệp lục là thực hiện quá trình quang hợp. Thực chất của quá trình này là tổng hợp glucôzơ và các chất vô cơ. Và nó xảy ra trong plastids có chứa các phân tử diệp lục.

cây xanh lá
cây xanh lá

Lịch sử khám phá

Chất diệp lục được biết đến lần đầu tiên vào cuối thế kỷ 19. Hai nhà hóa học người Pháp - dược sĩ Joseph Covent và Pierre Pelletier đã có thể phân lập nó từ lá. Vào đầu thế kỷ 20, người ta nhận thấy chất này bao gồm hai thành phần. Thực tế này đã được chứng minh một cách độc lập bằng thực nghiệm vào năm 1900 bởi nhà thực vật học người Nga Mikhail Tsvet và nhà sinh hóa học người Đức Richard Wilstetter. Nàycác hạt được gọi là hạt a và hạt b. Với phát hiện này, Wilstetter đã được trao giải Nobel.

cấu trúc phân tử diệp lục
cấu trúc phân tử diệp lục

Giải thưởng này cũng được nhận bởi Hans Fischer, người đã thiết lập công thức cấu trúc của chất diệp lục. Robert Woodward đã thành công trong việc tổng hợp nhân tạo chất này vào năm 1960.

Tự nhiên

Chất diệp lục chứa tất cả các sinh vật là sinh vật tự dưỡng. Trước hết, đây là những thực vật thuộc tất cả các nhóm có hệ thống. Vì vậy, tất cả tảo đều ăn tự dưỡng. Vì vậy, chúng chỉ có thể sống ở độ sâu mà ánh sáng mặt trời xuyên qua. Tảo có chứa chất diệp lục, có màu đỏ, nâu hoặc vàng với thallus không? Không còn nghi ngờ gì nữa. Đơn giản, ngoài sắc tố xanh lục, tế bào của chúng còn chứa các chất nhuộm có màu sắc khác. Chúng quyết định màu sắc của tảo, nhưng chính chất diệp lục mới thực hiện chức năng quang hợp.

Ngoài thực vật, vi khuẩn quang dưỡng và động vật nguyên sinh có chứa sắc tố xanh. Ví dụ, Euglena có màu xanh lá cây. Sinh vật đơn bào này chứa một lục lạp lớn. Khi thiếu các điều kiện cần thiết cho quá trình quang hợp, Euglena chuyển sang chế độ dinh dưỡng dị dưỡng.

Màu xanh của lá có được là nhờ chất diệp lục
Màu xanh của lá có được là nhờ chất diệp lục

Cơ chế tổng hợp

Sự hình thành chất diệp lục trong tế bào là một quá trình rất phức tạp. Nó bao gồm 15 phản ứng liên tiếp diễn ra trong 3 giai đoạn. Đầu tiên họ vượt qua trong bóng tối, sau đó là trong ánh sáng.

Đầu tiên, từ các chất ban đầu, là axetat và glycine, protochlorophyllide được hình thành. Nó xảy ra trongpha tối. Hơn nữa trong ánh sáng, chất này gắn hydro, dẫn đến sự hình thành chất diệp lục. Giai đoạn tiếp theo lại diễn ra trong bóng tối. Bằng cách kết hợp với phytol, chất diệp lục được tổng hợp. Một đặc điểm của chất này là không ổn định đối với ánh sáng.

Chất diệp lục là gì về mặt hóa học? Nó là một dẫn xuất của một chất porporphyrin có hai nhóm thế cacbonyl. Với việc xử lý axit yếu, magiê bị loại bỏ khỏi phân tử diệp lục, và nó biến thành kakfeofitin. Nó là một sắc tố màu xanh đậm với kết cấu dạng sáp.

chất diệp lục lỏng
chất diệp lục lỏng

Quang hợp là gì

Thực vật được gọi là vật trung gian giữa mặt trời và trái đất là có lý do. Chỉ có chúng mới có khả năng chuyển đổi năng lượng với việc giải phóng một chất quan trọng - oxy. Quá trình này được gọi là quang hợp. Trong quá trình của nó, monosaccharide glucose và oxy được hình thành từ carbon dioxide và nước trong ánh sáng.

Vai trò của chất diệp lục trong quá trình này là gì? Sắc tố xanh lá cây hấp thụ và truyền năng lượng mặt trời. Nói cách khác, chất diệp lục hoạt động giống như một ăng-ten. Là một phần của tổ hợp thu ánh sáng, đầu tiên nó hấp thụ năng lượng mặt trời, sau đó truyền nó theo cách cộng hưởng đến các trung tâm phản ứng của hệ thống quang học.

quá trình quang hợp diễn ra trong lục lạp
quá trình quang hợp diễn ra trong lục lạp

Đơn

diệp lục không chỉ là một thành phần tự nhiên của thực vật. Ví dụ, nó được sử dụng làm màu thực phẩm tự nhiên. Chất này có số đăng ký E140. Bạn thường có thể nhìn thấy nó trên các gói bánh kẹo. Mỹ phẩm. Nhược điểm của chất này là không hòa tan trong nước, điều này làm hạn chế phạm vi hoạt động của nó.

Chất diệp lục số E141 là gì? Nó là một dẫn xuất của chất này, cũng được sử dụng làm màu thực phẩm. Nó còn được gọi là phức hợp đồng chlorophyllin hoặc muối trinatri. Ưu điểm của nó là chịu được môi trường axit, hòa tan tốt trong nước và dung dịch rượu. Ngay cả khi bảo quản trong thời gian dài, chlorophyllin vẫn giữ được màu xanh lục bảo. Yếu tố hạn chế đối với việc sử dụng nó là hàm lượng đồng và kim loại nặng cao.

Vì diệp lục có chứa magiê, chất này cũng có lợi cho cơ thể con người. Nó có thể được tiêu thụ cả ở dạng dược phẩm lỏng và như các loại rau lá xanh. Rau bina giàu chất diệp lục, bông cải xanh, cỏ linh lăng, mầm lúa mì và lúa mạch, cây tầm ma và mùi tây.

Việc sử dụng chất diệp lục lỏng có hệ thống giúp tăng số lượng tế bào hồng cầu. Thực tế là chất này có cấu trúc tương tự như hemoglobin. Điểm khác biệt duy nhất của chúng là kim loại. Hemoglobin chứa sắt và chất diệp lục chứa magiê. Do đó, chúng giúp cải thiện việc vận chuyển oxy đến các mô và cơ quan.

Vì vậy, chất diệp lục là một sắc tố màu xanh lá cây hoặc chất tạo màu. Nó được tìm thấy trong phần xanh của thực vật, tế bào của một số vi khuẩn và động vật đơn bào. Chức năng của chất diệp lục là cung cấp cho quá trình quang hợp - quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ khoáng chất nhờ năng lượng của ánh sáng.

Đề xuất: