Хлорофиллы: состав, структура, биосинтез, оптические и химические свойства, значение
Страница 2

Фотосинтез растений » Хлорофиллы: состав, структура, биосинтез, оптические и химические свойства, значение

формируется гем, входящий в состав цитохромов, каталазы, пероксидазы и гемоглобина. Если молекулу протопорфирина включается магний, затем карбоксильная группа у С10 этерифицируется метильной группой 6-аденозил-b-метионина и замыкается циклопентановое кольцо (К), то образуется протохлорофиллид. Под действием света в течение нескольких секунд протохлорофиллид превращается в хлорофиллид а

в результате гидрирования двойной связи у С7 — С8 в IV

пиррольном ядре. У низших растений и некоторых голосеменных (у хвойных) хлорофиллид может образовываться в темноте. Хлорофиллид обладает теми же спектральными свойствами, что и хлорофилл. Последний этап в формировании молекулы хлорофилла а

— этерификация фитолом, который, как и все полиизопреновые соединения, синтезируется из ацетил-СоА через мевалоновую кислоту. По данным А. А. Шлыка (1965), хлорофилл Ь

может Образовываться из вновь синтезированных молекул хлорофилла а.

Все описанные процессы, начиная с образования АЛК, осуществляются в хлоропластах. Первые признаки зеленения выращенных в темноте этиолированных покрытосеменных растений наблюдаются через 2 — 4 ч после начала освещения.

Физико-химические свойства хлорофиллов.

В твердом виде хлорофилл а

представляет собой аморфное вещество сине-черного цвета. Температура плавления хлорофилла а

117 — 120 °С. Хлорофиллы хорошо растворимы в этиловом эфире, бензоле, хлороформе, ацетоне, этиловом спирте, плохо растворимы в петролейном эфире и нерастворимы в воде. Раствор хлорофилла а

в этиловом эфире имеет сине-зеленый цвет, хлорофилла Ь —

желто-зеленый. Резко выраженные максимумы поглощения хлорофиллов лежат в красной и синей частях спектра.

В этиловом эфире максимумы поглощения хлорофиллов группы а

в красной части спектра — в пределах 660 — 663 нм, в синей — 428 — 430 нм, хлорофилла Ь —

соответственно в пределах 642 — 644 и 452 — 455 нм. Хлорофиллы очень слабо поглощают оранжевый и

желтый свет и совсем не поглощают зеленые и инфракрасные лучи. Поглощение в сине-фиолетовой части спектра обусловлено системой конъюгированных одинарных и двойных связей порфиринового кольца молекулы хлорофилла. Интенсивная полоса

поглощения в красной области связана

с

гидрированием двойной связи у С7 — С8 в IV пиррольном ядре (при переходе от протохлорофиллида к хлорофиллиду) и присутствием магния в порфириновом кольце. Эти же условия способствуют снижению поглощения в желтой и зеленой частях спектра. Замещение магния протонами при обработке хлорофилла кислотой приводит к образованию феофетина, имеющего буро-зеленый цвет и ослабленный красный максимум поглощения. Удаление остатков фитола и метилового спирта путем щелочного гидролиза мало сказывается на спектре поглощения хлорофилла. У хлорофиллина те же спектральные свойства, что и у хлорофилла: он зеленый, имеет красный и синий максимумы поглощения.

На положение максимумов спектра поглощения оказывают влияние природа растворителя и взаимодействие молекул хлорофилла друг с другом, а также с другими пигментами, липидами и белками. У агрегированных молекул хлорофилла (например, в твердых пленках и у хлорофилла, находящегося в хлоропластах) красный максимум поглощения сдвинут в более длинноволновую область (до 680 нм).

Растворы хлорофиллов в полярных растворителях обладают яркой флуоресценцией

(люминесценцией). В этиловом эфире у хлорофилла а

наблюдается рубиново-красная флуоресценция с максимумом 668 нм, у хлорофилла b

648 нм т. е. максимумы флуоресценции в соответствии с правилом Стокса несколько сдвинуты в более длинноволновую часть спектра по отношению к максимумам поглощения. Агрегированный хлорофилл и хлорофилл в нативном состоянии (в живом листе) флуоресцируют слабо. Растворы хлорофиллов способны также к фосфоресценции

Страницы: 1 2 3 4


Прочие статьи:

Эхинокактус (Echinocactus)
Рис. 21 Семейство кактусовых. Древнейший род, включающий в себя порядка 10 видов крупных шаровидных кактусов. Размеры их настолько велики, что в культуре распространение получил только один вид — эхинокактус грузони Echinocactus gruson ...

Анатомические особенности строения вечнозеленых и листопадных психрофитных кустарничков семейства вересковые
Общие анатомические признаки у вересковых проявляются, прежде всего, в строении стебля. Так нами изучались строения стебля голубики, багульника и болотного мирта. Все они отличаются общими особенностями в строение стебля, которые заключаю ...

Биология кактусов
Кактусы - это семейство многолетних травянистых двудольных растений, относящихся к группе стеблевых суккулентов. "Кладовой" воды являются не только стебли - у большинства кактусов они на 90 процентов состоят из нее, - но и корни ...

Разделы