Структура хлорофилла

Рис. 18-1. Структура хлорофилла-о показаны г мс-т аис-заместители.

Во всех фотосинтезирующих организмах центральным процессом является поглощение квантов (фотонов) солнечного света (Лу), которое осуществляется основным фоточувствительным пигментом — хлорофиллом. Ниже приведена структура хлорофиллов аиЬ (К=СНз — хлорофилл а К=СНО — хлорофилл 6) [c.211]

Фиг. 5. Модель структуры хлорофилла о (Л) и р-каротина (Б).

Сильные внутримолекулярные возмущения могут также появляться при введении в органическую молекулу ионов определенных металлов. Интересно, что натуральные порфирины — хлорофилл и гем — демонстрируют заметно различающееся фотохимическое поведение у хлорофилла — диамагнитный Mg в качестве центрального иона, тогда как у гема — парамагнитный Fe (см. структуру хлорофилла на рис. 8.7). [c.108]

Хлорофиллы представляют собой сложные эфиры они растворимы в большинстве органических растворителей. Из тканей, в которых они содержатся, их можно экстрагировать полярными органическими растворителями, в частности ацетоном и спиртами. Хлорофиллы не стабильны и легко разрушаются при действии света, Ог, тепла, кислот и щелочей. В растворе, даже при комнатной температуре, хлорофиллы а к Ь подвергаются изомеризации до близких по структуре хлорофиллов а и Ь, которые, вероятно, являются эпимерами (по СООМе в кольце Е) собственно хлорофиллов. В присутствии кислот [c.161]

Этот тетрапиррольный цикл фигурирует в уже упомянутых кобамидных ферментах и в кобаламине, в простетических группах ряда важнейших белков и в хлорофилле. Структура хлорофилла, ответственного за поглощение света — первичный процесс фотосинтеза, показана на рис. 2,14. Хлорофилл — координационное соединение магния, атом которого занимает центральное положение в плоском порфириновом цикле. [c.98]

Все фотосинтетические пигменты относятся к двум химическим классам соединений 1) пигменты, в основе которых лежит тетрапиррольная структура (хлорофиллы, фикобилипротеины) [c.264]

Рис. 12.11. Различия в структуре хлорофилла а и бактериохлорофиллов а, Ь, с, due.

Эта структура родственна структуре хлорофилла [368], где комплексообразующим металлом является магний, а также структуре фталоцианинов. [c.349]

Рис. 23-8 позволяет понять, как структура хлорофилла а приспособлена к выполнению его биологической функции. Выделенная на рисунке красным цветом система из пяти колец, которая сама образует кольцо больших размеров вокруг атома Mg, придает молекуле способность поглощать свет. Атом М способствует образованию агрегатов молекул хлорофилла, что облегчает улавливание света. Длинная гидрофобная боковая цепь служит не только для закрепления молекул хлорофилла в липидном бислое мембран, но и для придания им определенной ориентации. [c.691]

Обычно биологи, говоря о соединениях натрия, калия, магния и кальция, в первую очередь имеют в виду их хлориды, фосфаты, сульфаты и карбонаты. Все они имеют довольно сильно ионизированные связи. Соединяясь с катионами водорода, образуют кислые соли и кислоты. Соли имеют большое значение не только как составные части жизненной среды, но и как активные участники процессов в живых клетках. Ионы натрия благодаря небольшому размеру играют важную роль в поддержании водного режима организма, и увеличение концентрации Ма+ способствует удерживанию воды. Соли натрия наряду с солями других металлов определяют осмотическое давление в клетках и влияют на работу ферментных систем. Ионы натрия вместе с ионами калия служат для передачи нервного импульса через мембраны нервных клеток (см. 38). Нормальный ритм работы сердца и головного мозга зависит от строгого выдерживания соотношения концентраций ионоз калия и натрия. Ионов калия в организмах животных меньше, и повышение концентрации К+ оказывает вредное действие. В растениях калий способствует фотосинтезу и стимулирует процессы, связанные с прорастанием семян. Поэтому так важны калийные удобрения. Роль магния не ограничивается только участием в структуре хлорофилла. В организмах животных и человека он уменьшает спазмы сосудов и регулирует работу сердца. В периодической системе М занимает промежуточное положение между бериллием и щелочноземельными металлами. Его свойства уникальны имея высокий заряд и небольшой радиус, он в то же время образует в большинстве своих соединений не ионные, а кова- [c.180]

Рис. 18-1. Структура хлорофилла-а показаны цис- и /пра с-заместители.

Структура хлорофилла, уже упоминавшегося в связи с вопросами фотосинтеза, приведена на рис. 18-1. Он представляет собой производное порфирина, в котором четыре пиррольных азота комплексно связаны с магнием (в виде Его строение было установлено главным образом благодаря работам Р. Вильштеттера, Г. Фишера и Дж. Конанта. Полный синтез хлорофилла был осуществлен Р. Вудвордом с сотрудниками в 1960 г. [c.419]

Мы напоминаем, что три структуры хлорофилла (фиг. 2), описанные в гл. XVI (т. I), характеризовались как таутомерные. [c.14]

Фитол обладает липидными свойствами, что сообщает и хлорофиллу способность контактировать с липидами мембран. Хлорофилл а имеет суммарную формулу 55H720gN4Mg, структура хлорофилла а следующая. [c.185]

Фиг. 2. Структура хлорофилла а по Гансу Фишеру.

Основываясь на известной структуре хлорофилла, а также на результатах изучения фотохимического поведения хлорофилла, можно установить его роль в фотосинтезе [12]. Пространственно сопряженный порфириновый цикл снижает энергию электронных переходов в процессе фотосинтеза и смещает максимум поглощения в видимую область спектра. Сопряжение также обеспечивает жесткость строения хлорофилла, и поэтому меньще энергии тратится на внутреннее термическое разрушение (через молекулярную вибрацию). [c.574]

Фиг. 183. Структура хлорофилла Ь, бактериохлорофилла и хлорофилла <2.

Другие особенности структуры хлорофилла с не известны. [c.454]

Крупнейшим успехом органической химии XX столетия был полный синтез хлорофилла, осуществленный в 1960 г. Р. Вудвордом с сотрудниками. Этот 30-стадийный синтез позволил окончательно подтвердить установленную ранее структуру хлорофилла. [c.202]

Остальные стадии образования хлорофилла представляют собой насыщение винильной группы при кольце IV, замыкание кольца V и присоединение остатка фитила (см. рис. 13-19, на котором представлены структуры хлорофиллов). Замыкание кольца V происходит вслед за р-окис-лением трехуглеродной боковой цепи, как показано в уравнении (14-36). За этим следует окислительное замыканне кольца в протохлорофиллид а. [c.125]

В нефтях содержатся металлопорфирины, в которых азот пиррольных колец соединен с ванадием или никелем. Биологическими предшественниками нефтяных порфиринов считают широко распространенные в природе пигменты с порфириновой структурой. Хлорофилл растений содержит металлоорганические порфириновые комплексы с магнием, гемоглобин животных, ме-таллокомплексы с железом. [c.33]

Зеленый пигмент растений хлорофилл содержит в частично гидрированном порфиновом цикле комплексно связанный магний. Один остаток пропионовой кислоты этерифицирован спиртом фитолом С оНздОН. Из растений выделены хлорофилл а (сине-черные кристаллы) и хлорофилл Ь (темно-зеленые кристаллы). Хлорофилл оптически активен. Структуру хлорофиллов установили Р. Виллштет- [c.666]

Основная тетрапиррольная структура хлорофилла дает начало сотням, тысячам гомологов в процессе преобразования ОВ. Установлено, что 80—90 % всех гомологов нефтяных порфиринов укладывается в гомологические ряды этнопорфирниа (ряд М) и дез-оксофиллоэритроэтионорфирина (ряд М-2), различия определяются отсутствием или наличием пятого нзоциклического кольца. В нефтях обнаружено также небольшое количество порфиринов минорных рядов (М-4, М-6, М-8), структура их однозначно не установлена. Обрамлением ядра ископаемых порфиринов служат различной длины алкильные заместители [Титов В. И. и др., 1979 г.]. [c.266]

Причины такой аналогии, по мнению Тимирязева, в какой-то степени заключались в химической структуре хлорофилла и гемоглобина. Во-первых, он, как и многие из его современников, ошибочно полагал, что в состав молекул обоих пигментов входит железо, во-вторых, он высказывал предположение о наличии в них сходных белковых группировок. Неизвестное тело,— писал Тимирязев о результатах своих первых шагов в исследовании хлорофилла,— получающееся при распадении хлорофил-лина и филлоксантина (в представлении Тимирязева, две взаим-нопревращающиеся формы хлорофилла.— Е. С.), по-видимому, имеет свойство белкового тела, т. е. будет аналогично глобулину 9. Высказывания Тимирязева по этому вопросу в дальнейших его работах отсутствуют, так как он не занимался специальными исследованиям химического состава хлорофилла. [c.167]

Роль хлорофилла в пигментной системе растений освещалась-в главе XV. Постепенное выяснение структуры этого соединения, одного из важнейших во всей природе, является замечательным примером настойчивой систематической работы в органической химии. Начало химическому изучению хлорофилла пЬложил Берцелиус. Легкость, с которой разлагается хлорофилл, и трудности его очищения веди ко многим ошибкам в первоначальных анализах. Важным шагом вперед было установление сходства между хлорофиллом и гемином — красным пигментом крови, позднее подтвержденное Хоппе-Зейлером [17—19], который перевел хлорофилл в красный нор-фирин , похожий на порфирины, подученные из гемина. Позже Вильштеттер провел фундаментальные исследования по выяснению химической структуры хлорофилла и гемина. Его работы были развиты далее Штолем, Конентом и Фишером. [c.441]

Напомним также, что Стрейн и Мэннинг (см. т. I, стр. 405) нашли в хроматограммах экстрактов из листьев два новых хлорофилла, которые были названы хлорофиллами а и У и сочтены таутомерами хлорофиллов а и . Три структуры хлорофилла (фиг. 2, А, Б VI В) имеют различное распределение двойных связей в негидри-рованных пиррольных ядрах и одинаковое — в гидрированном ядре IV. Так как красная полоса поглощения как-то связывается с гидрированием именно этого ядра (см. стр. 27), модификации А, Б тя. В могут иметь идентичные красные полосы. Они могут отличаться, однако, по положению или по форме сине-фиолетовых полос, связанных с конъюгированной порфиновой системой в целом. [c.14]

Порфиркны принадлежат к числу наиболее стабильных и инертных органических молекул. Многие представители этой группы, являющиеся, как полагают, производными хлорофилла, были найдены в сырой нефти, угле, битуминозных породах и горючих сланцах. Эти последние представляют собой образования девонского и кембрийского периодов возраст их — около 400 млн. лет [62]. Стабильность порфиринов связывают с их вы-сококонденсированной циклической структурой, обусловливающей резонанс. Возможно, именно благодаря зтим особенностям молекула хлорофилла способна необычно долго сохранять энергию поглощенного светового кванта и полностью передавать ее соседней молекуле хлорофилла. Вследствие этого энергия отдельных квантов, поглощенных многими молекулами хлорофилла, может быть собрана в реакционном центре (см. гл. IX) и использована для фотосинтеза. Поскольку хлорофилл а ответствен за первичный процесс фотосинтеза (образование восстановительной силы), недостаточно, чтобы энергия передавалась от одной его молекулы к другой в молекулярной структуре хлорофилла а должен быть и какой-то центр, который реагирует химически. Считают, что он находится в кольце, состоящем из пяти атомов углерода (кольцо V на фиг. 5, Л). [c.20]

Хлорофилл е был обнаружен у одного вида Xanthophyta. Структура хлорофиллов а, Ь [c.440]

Сравнительно недавно стало известно о значении гетероциклических соединений для решения вопросов происхождения нефтей и углей. В числе первых органических компонентов, экстрагированных из битуминозных осадков и тщательно из5гченных с геохимической точки зрения, были соединения пиррола (порфирины), структура которых подобна структурам хлорофилла и гемина (А. Treibs, 1936 [58]). [c.171]

Лучше всех изучены хлорофиллы ад b. Установлена структурная формула и хлопофилла d. Сравнительно недавно появились данные о структуре хлорофилла с. Эмпирическая и структурная формулы хлорофилла е еще не выяснены. [c.51]

Характерной особенностью структуры хлорофиллов является наличие циклопентаиоиового кольца (изоциклическое кольцо) и остатка пропионовой кислоты в кольце IV, этерифицированного фитолом. Как и гемоглобин, хлорофилл связан с молекулой белка, и только в такой форме он физиологически активен. [c.167]

Хлорофилл й. Структура хлорофилла й — пигмента красных водорослей иНойорку-сеае, в которых он содержится наряду с хлорофиллом а, была установлена относительно недавно [80]. [c.177]

Молекулы хлорофиллов аи Ь различаются лишь заместителем К при С-7. В хлорофилле а — это метильная группа, а в хлорофилле Ь — формильная группа. Другими важными особенностями химической структуры хлорофилла являются наличие в качестве атома металла — комплек- [c.223]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология