Klorofill szintetizált - az olaj

"Aki nem tudja, hogy a növényi élet tavaszi ébredésével az egész természet zöld ruhát öltöztet, hogy a különböző talaj- és éghajlati viszonyok ellenére szinte korlátlan sokféle virággal és gyümölccsel mozoghatunk, de ugyanolyan, változatlan árnyalattal zöld lombozat. Ki nem tudja, hogy ennek a zöld színnek az elvesztése az őszi hibernálás vagy a halál biztos jele. Mindez annyira igaz és annyira ismert, hogy a zöld az élet és a remény szimbólumává is vált. "Kliment Arkadjevics Timirjazev olyan költőien írt a föld zöld ruhájáról, a természet legnagyobb misztériumáról, amelynek ez a tehetséges orosz tudós egész életét szentelte. Ma még egy hallgató is tudja, hogy a klorofill a növények zöld színe - egy speciális pigment.

A levélben a klorofill teljes mennyisége kicsi: körülbelül egy százalék (száraz tömeg alapján). Szerepe azonban óriási. A klorofill segítségével a zöld levél elnyeli a napfény energiáját és szerves vegyületek kémiai energiájává alakítja, amelyek szervetlen anyagokból - szén-dioxidból és vízből - képződnek. A légkörbe történő komplex átalakulások révén oxigén szabadul fel, ami lehetővé teszi a földön való életet. Ezt a folyamatot fotoszintézisnek nevezzük.

Elképesztő tulajdonságai miatt a klorofill már régóta felhívta a tudomány figyelmét a különböző területekről: biológusok, fizikusok és vegyészek.

KA Timiryazev kivételes érdeme a klorofill optikai tulajdonságainak és fiziológiai szerepének tanulmányozása. Bár KA Timiryazev nem ismerte pontosan a klorofill molekula kémiai tulajdonságait, először mutatta meg, hogy szerepe a növényben nem korlátozódik a fényelnyelésre, hogy a klorofill, mint rendkívül aktív kémiai vegyület, közvetlenül részt vesz a fotoszintézis folyamatában.

KA Timiryazev érdekes feltételezést tett (amelyet később kísérletileg megerősítettek) a vörös vér pigment (hemin) és a klorofill általános kémiai jellegéről. Feltűnő a vér klorofill és hemin molekulák hasonlósága. Lehetővé teszi, hogy beszéljen a klorofillról, mint biológiailag aktív anyagról, mint például a vitaminokról egy állati szervezet életében. Ez az alapja a klorofillnak az orvostudományban és az állattenyésztésben vérképző szerként és a sebgyógyulást felgyorsító gyógyszerként.

Azután vált lehetõvé a klorofill molekula összetételének vizsgálata, hogy M. S. Tsvet orosz botanikus javaslatot tett és kidolgozott az úgynevezett kromatográfiás módszert a különbözõ anyagok keverékeinek szétválasztására. KISASSZONY. Tsvet kimutatta, hogy a levél zöld pigmentje nem homogén. Két komponensből áll: a klorofill "a" (kék-zöld) és a "b" klorofill (sárga-zöld). Az "a" klorofill mennyisége a levélben általában körülbelül háromszor akkora, mint a "c".

Mi a klorofill molekula összetétele és szerkezete? Kiemelkedő szerepet játszik ezekben a tanulmányokban Willstatter német vegyész, aki meghatározta az "a" klorofill teljes összetételét. A klorofill tanulmányozásának fontos lépése a hasadási termékeinek megfejtése volt, amelyet gyenge savak és lúgok következetes és körültekintő expozíciójával értek el. Ennek a kezelésnek eredményeként lehetővé vált a könnyen megköthető kémiai csoportok elkülönítése a klorofill molekulától és a fő magját képező vegyület, az etioporphyrin izolálása. Figyelemre méltó, hogy egy olyan vegyület, mint az etioporfirin, a hemin vörösvörös pigment alapja is. Így kémiai hasonlóságot sikerült megállapítani a növény- és állatvilág két legfontosabb pigmentje között. Azt kell mondani, hogy a molekulák fő szerkezetének közössége mellett vannak különbségek: például a hemin molekula magjában van egy vasatom, a klorofillban pedig egy magnézium atom.

Miután megértették a klorofill molekula összetételét és tulajdonságait, a vegyészek azt a feladatot tűzték ki maguk elé, hogy mesterségesen állítsák elő azt a legegyszerűbb alapanyagokból. Hans Fisher német tudós nagyban hozzájárult ennek a szintézisnek a megvalósításához. 1940-ben sikerült megszereznie a klorofillhoz legközelebb álló prekurzorokat, a feoporfirint. Még egy lépés maradt - a Feoforbid nevű vegyület szintetizálása. A vegyészek pedig régóta tudják, hogyan lehet a feoforbidról a klorofillra váltani. A klorofill utolsó elődjének létrehozása azonban nagyon nehéz feladatnak bizonyult, amelyet sokáig nem lehetett megoldani. Csak 1960-ban sikerült az amerikai egyesült államokbeli (Woodward munkatársaival) és Németország (Strehl, Kaloyanov és Koller) vegyészeivel szinte egyszerre szintetizálni a feoforbidot. Ezért először mesterségesen nyerték a klorofillt. Nem szabad azonban azt gondolni, hogy ez megoldotta a szerves anyagok mesterséges létrehozásának problémáját, a fotoszintézist az üzemen kívül hajtották végre.

A kutatók sokáig hozzáférhettek tiszta (levelekből izolált) klorofill-készítményekhez, de a zöld levélben zajló folyamatok részvételükkel történő reprodukálásának minden kísérletét nem koronázta siker. A tudósok azt találták, hogy egynél több klorofill vesz részt a fotoszintézisben, bár ez a legfontosabb a sejt számos összetevője között. Az enzimek szintén nagy szerepet játszanak e mikroszkopikus kémiai létesítmény munkájában.

Ismeretes, hogy a fehérjék (40–50 százalék), beleértve a katalitikus tulajdonságú fehérjéket - enzimek, lipoidok (25–30 százalék) és egyéb biológiailag aktív anyagok, a fotoszintézisért felelős kloroplasztok részei. Mindezek a komponensek meghatározott sorrendben vannak a kloroplasztban: a fehérjerétegek váltakoznak a lipid- és klorofillrétegekkel, mintha egyetlen klorofill-lipoprotein komplexet képeznének. Kívülről a kloroplaszt szerkezete réteges tortára hasonlít. Ennek a sorrendnek a megsértése a levél által a fotoszintetizálás képességének elvesztéséhez vezet, bár a klorofill-molekulák és egyéb anyagok érintetlenek maradnak. De a kloroplaszt elpusztul - a rendszer meghibásodott.

A kloroplaszt szerkezetének és a benne klorofill részvételével zajló folyamatnak a reprodukálása érdekében a tudósoknak még nem sikerült, de az ilyen irányú munkát nagyon aktívan végzik. A fotoszintézis egyes szakaszait már le lehet hajtani a sejtből kivont kloroplasztokkal. Tehát (ha a szén-dioxidnál erősebb oxidálószereket használ) oxigént szabadít fel a vízből. A szén-dioxid csökkentésére tett kísérletek és a szénhidrátok szintézisében akadályozó termékek képződése jó eredményeket hoz.

Arra kell gondolni, hogy nincs messze az az idő, amikor a fotoszintézis titka a végsőkig, valamint a levegőtől és a fénytől fog kiderülni, ahogy KA Timiryazev elmondta, ételt kapunk.

A biológia 5. fokozatú klorofill meghal

Takarítson meg időt, és ne kapcsolja ki a hirdetéseket a Knowledge Plus segítségével