Chlorofyl

Z Multimediaexpo.cz

Absorbční spektrum chlorofylu a a b

Chlorofyl je zelený pigment obsažený v zelených rostlinách, sinicích a některých řasách. Chlorofyl v průběhu fotosyntézy absorbuje energii světelného záření a používá ji k syntéze sacharidů z oxidu uhličitého a vody. Působení chlorofylu představuje první krok fotosyntézy, kdy působí jako transformátory světelných kvant na biologicky zpracovatelnou formu, tím, že je schopný ji převést na makroenergickou chemickou vazbu. Tím je uvedená reakce zdrojem energie pro všechny další biochemické a biologické reakce na této planetě. Chlorofyl patří k fotosyntetickým pigmentům spolu s fykobiliny a karotenoidy, které však mají jinou barvu a absorbují energii z odlišné části viditelného světelného spektra. Chlorofyl je zelený, protože absorbuje modrou a červenou část světelného spektra a ostatní odráží. Tím se nám jeví jako zelený a udává tak základní barvu všem fotosyntetizujícím rostlinám. Chemicky se řadí mezi porfyriny obsahující hořčík. Jsou známy chlorofyly: a, b, c, d, e[1], f[2] a příbuzné bakteriochlorofyly (vyskytující se v bakteriích mimo sinic) a, b, c, d, e, g. Molekuly chlorofylu jsou na thylakoidních membránách, které jsou u rostlin umístěné v chloroplastech, kde s bílkovinami a dalšími pigmenty tvoří základ fotosystému I a II.

Obsah

Biosyntéza chlorofylu

Biosyntéza začíná připojením glutamátu na tRNA. Vzniklá glutamyl-tRNA může být použita jak pro syntézu proteinů, tak dále při syntéze chlorofylů. Glutamyl-tRNA se přeměňuje na glutamyl-1-semialdehyd, ten na kyselinu 5-aminolevulovou a ta v porfobilinogen. Porfobilinogen je už cyklický a obsahuje pyrolové jádro. Čtyři porfobilinogeny formují protoporfyrin IX, který obsahuje porfyrin. Do něj je buď enzymem Fe chelatasou zabudováno železo a vzniká hem, z něhož lze získat cytochrom či fytochrom, nebo Mg chelatasou zabudován hořčík a vzniká protochlorofylid a. Ten je fotochemickou reakcí za spotřeby dvou fotonů a jednoho NADPH změněn protochlorofilid reduktasou na chlorofylid a. Připojením fytolu pak vzniká chlorofyl a, jehož oxidací získáme chlorofyl b. Fotochemická reakce při vzniku chlorofilidu a je příčinou neschopnosti rostlin tvořit chlorofyl ve tmě a důvodem blednutí etiolovaných rostlin. To se bezezbytku týká rostlin nahosemenných, rostliny krytosemenné umí tvořit chlorofyl v malé míře i ve tmě.

Typy chlorofylu

Chlorofyl a Chlorofyl b Chlorofyl c1 Chlorofyl c2 Chlorofyl d Chlorofyl e Chlorofyl f
Sumární vzorec C55H72O5N4Mg C55H70O6N4Mg C35H30O5N4Mg C35H28O5N4Mg C54H70O6N4Mg C55H70O6N4Mg[2]
Mr 893,49 906,51
C3 substituent -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CHO
C7 substituent -CH3 -CHO -CH3 -CH3 -CH3
C8 substituent -CH2CH3 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH=CH2 -CH2CH3
C17 substituent -CH2CH2COO-fytyl -CH2CH2COO-fytyl -CH=CHCOOH -CH=CHCOOH -CH2CH2COO-fytyl
C17-C18 vazba Jednoduchá Jednoduchá Dvojná Dvojná Jednoduchá
Výskyt všechny rostliny včetně mechů a řas a všechny sinice vyšší rostliny, zelené řasy, sinice a krásnoočka hnědé řasy hnědé řasy ruduchy, sinice některé různobrvky[1] některé sinice[2]
Chlorofyl a, b, d
Chlorofyl c1 a c2
Chlorofyl a - 3D model

Reference

  1. ↑ 1,0 1,1 ALLEN, M. B.. Distribution of the chlorophylls. In The Chlorophylls. New York & London : Vernon L.P. & Seely G.R., 1966. s. 511-519. ( )
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Min Chen; SCHLIEP, Martin; WILLOWS, Robert D., Zheng-Li Cai, Brett A. Neilan, Hugo Scheer A Red-Shifted Chlorophyll. Science, 19. srpen 2010. Online před tiskem. Dostupné online [abstrakt, cit. 2010-08-23]. ISSN 0036-8075. DOI:10.1126/science.1191127. (anglicky) 

Související články

Literatura


Commons nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Chlorofyl
Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Chlorofyl“