В 30-х годах прошлого века ученые обнаружили, что зелёный пигмент, который участвует в фотосинтезе и придаёт растениям зелёный цвет, во многом схож с гемоглобином. Полезные свойства многих растений, таких как брокколи, шпинат, спирулина, ростки пшеницы, обусловлены наличием в них большого количества хлорофилла. Опыты с этим веществом проводили в клиниках США, Израиля, Японии. Все они подтвердили целый ряд его положительных действий. Сейчас в продаже появились БАДы с хлорофиллом. В их состав обычно входит производное этого вещества - хлорофиллин. Рассмотрим в этой статье, что же за вещество хлорофилл и как оно влияет на организм человека, а также чем отличаются от него его производные.
Описание и характеристика вещества
Высшие растения, водоросли и некоторые бактерии содержат в себе разные виды хлорофилла. Сейчас обнаружены четыре группы этого пигмента - а, b, с, d. Причем в фотосинтезе принимает участие только группа а. Формула а-хлорофилла C55 H72 O5 N4 Mg.
Основой химического строения хлорофиллов различных групп служит порфирин, представляющий собой соединение на основе атома магния, и присоединённый к нему высокомолекулярный гидрофобный спирт, который способствует встраиванию хлорофилла среди липидного слоя фотосинтетических мембран в хлоропластах растений. Поглощая солнечный свет, он преобразовывает его в энергию химических процессов в клетках растений.
Знаете ли вы? Впервые хлорофилл был полностью синтезирован американским ученым-химиком Р. Вудвордом в 1960 году . А пигменту, красящему листья в зелёный цвет, дали название «хлорофилл» французские химики П. Пельтье и Ж. Кавант ещё в 1817 году .
Структура этого растительного пигмента во многом схожа со структурой гемоглобина . Только в гемоглобине структура белка формируется вокруг молекулы железа, а в состав «зелёной крови растений» входят молекулы магния.
Является неустойчивым на солнце соединением, способным к окислению. Он растворим в жире, но не растворяется в воде.
Полезные свойства
Это вещество обладает рядом полезнейших свойств для организма человека. Самое важное из них - укреплять и защищать клетки от вредного действия канцерогенов уже на уровне ДНК. Это эффективный природный антиканцероген и антимутаген, что весьма актуально для современных людей, живущих не в самой чистой экологии и нередко потребляющих синтетические пищевые добавки.
Не зря зелень считается весьма полезным продуктом для организма, ведь наряду с множеством витаминов и полезных минералов в ней находится много хлорофилла.
Знаете ли вы? Не каждый человек может съесть за раз много зелени. Поэтому сейчас всё больше становятся популярными зелёные коктейли из различной садовой зелени (петрушка, укроп, сельдерей, шпинат, салат и прочие), молодой ботвы некоторых овощей, пророщенной зелени злаков и листьев лекарственных растений (крапива, мята, одуванчик и прочие). Зелень измельчают блендером вместе с фруктами в соотношении 4:6 и получают очень полезное смузи.
Для крови
Поскольку зелёный пигмент растений ненамного отличается от красного пигмента крови, то хлорофилл способствует повышению уровня гемоглобина. Он будет полезен людям с анемией, для восстановления после операций или травм. Витамин К, содержащийся в нём, способствует свертыванию крови.
Как антиоксидант
Он защищает клетку от окислительных реакций, так как имеет в наличии магний и антиоксиданты. Ко всему прочему помогает выработке ферментов, которые омолаживают и осветляют кожу, способствуют её регенерации.
Это вещество буквально омолаживает человека изнутри и входит в десятку продуктов против старения.
Противораковые
Преобразованный из хлорофилл используется современной медициной для фотодинамического лечения рака, поскольку при введении в кровь накапливается в злокачественных опухолях. При освещении в аэробных условиях они запускают реакции, разрушающие больные клетки. При этом используемое в таком лечении вещество не вредит здоровым клеткам, а, наоборот, защищает их.
Прием хлорофилла в БАДах или постоянное употребление продуктов, богатых этим веществом, является отличной профилактикой рака, поскольку:
- защищает клетку от действия канцерогенов;
- является антимутагеном;
- выводит из организма многие токсины;
- повышает иммунитет организма человека.
Это установили ученые из Японии, проведя ряд опытов и используя около 60 разных растений. Они обнаружили, что самым антиканцерогенным действием обладают растения, содержащие высокий уровень этого вещества.
Другие лечебные свойства
Зелёный пигмент растений имеет также ряд следующих целебных свойств:
- уничтожает и угнетает патогенную микрофлору;
- дезодорирующие свойства (для полости рта, кожи, пищеварительной системы и пр.);
- детоксикация организма, так как связывает и выводит различные токсины, канцерогены;
- улучшает и оздоравливает пищеварение;
- снимает усталость, убирает бессонницу;
- ощелачивает организм, повышает иммунитет;
- прекрасно заживляет раны и ожоги;
- лечит простуду, риниты и синуситы;
- профилактика мочекаменной болезни;
- лечение болезней полости рта;
- необходим для костей;
- поддерживает гормональный баланс.
Знаете ли вы? Известный медицинский препарат «Хлорофиллипт» является смесью хлорофиллов из листьев эвкалипта. Он применяется в медицине для лечения болезней верхних дыхательных путей .
Вред и побочные эффекты от применения добавок с хлорофиллом
Хлорофилл в природной форме считается полностью безвредным, и на данный момент по его применению не выявлено никаких противопоказаний. Но это вещество не стабильно. Для удобства потребления этого вещества был создан хлорофиллин - растворимый в воде экстракт хлорофилла, получаемый из люцерны и производимый фирмой NSP. Стабильность этому препарату придало то, что атом магния был заменен на атом меди.
Знаете ли вы? Хлорофилл применяется как пищевая добавка, которая используется в основном для окраски кондитерских изделий с регистрационным номером Е 140. Хлорофиллин применяется сейчас как пищевая краска Е 141.
Но относится к тяжелым металлам, поэтому при его приеме могут наблюдаться следующие побочные эффекты:
- диарея и метеоризм (газообразования). Сопровождается расстройством желудка, при этом отмечаются боли и колики в верхней части живота;
- Могут проявляться в виде сыпи, покраснения, зуда, отека (особенно в области лица и шеи), нарушения дыхательных функций;
- обесцвечивание стула и мочи, а также языка. Приём препаратов, содержащих хлорофилл, может вызвать такое побочное явление, как обесцвечивание выделений. При этом хлорофилл может их немного окрашивать в зеленоватый цвет. После прекращения приёма данного препарата такое явление полностью исчезает.
Желательно проконсультироваться с лечащим врачом по поводу использования синтетических аналогов и пищевых добавок на основе зелёного пигмента растений, особенно при наличии каких-либо хронических заболеваний.
Показания к применению
Благодаря свои полезным свойствам хлорофилл применяют для лечения следующих заболеваний:
- - миокардиты, перикардиты, аритмия;
- органов дыхательной системы - бронхит,
Введение
Белки – высокомолекулярные азотосодержащие органические вещества, молекулы которых построены из остатков аминокислот. Белки составляют до половины и более сухой массы живой клетки.
Состав белков по химическим элементам: C, O, H, N, иногда S. В белках встречаются также элементы Fe, Cu, Zn и др. Но не химические элементы являются «буквами алфавита», из которых складывается всё многообразие «слов» – молекул белков. Такими структурными элементами белков природа выбрала простые соединения -- -аминокислоты.
Все белки состоят в основном из 20 -аминокислот.
По составу белки делятся на простые и сложные. Простые состоят только из аминокислотных остатков. Сложные белки отличаются от простых наличием простетической группы. Сложный белок, утративший простетическую группу, называют анобелком. Сложные белки подразделяют на классы в зависимости от состава и структуры простетической группы
название сложных белков простетическая группа
металлопротеины атомы металлов
гемопротеины железопорфирин
фосфопротеины фосфатные группы
гликопротеины алигосахариды, простые сахара
протеогликаны полисахариды
лигопротеины липиды
нуклеопротены ДНК или РНК
Белки относятся к высокомолекулярным соединения, в состав которых входят сотни и даже тысячи аминокислотных остатков, объединённых в макромолекулярную структуру. Молекулярная масса белков колеблется от 6000 до 1000000 дальтон и выше в зависимости от количества отдельных полипептидных цепей в составе единой молекулярной структуры белка. Такие полипептидные цепи получили название субъединиц. Их молекулярная масса варьируется в широких пределах: от 6000 до 100000 и более дальтон.
Хлорофилл
Хлорофилл относится к классу белков. Хлорофилл представляет собой «одно из интереснейших веществ на земной поверхности» (Ч. Дарвин), так как благодаря ему возможен синтез органических веществ из неорганических C и .
Важнейшую роль в процессе фотосинтеза играет зелёный пигмент – хлорофилл. Французские учёные Пелетье и Кавенту (1818) выделили из листьев зелёное вещество и назвали его хлорофиллом (от греч. «хлорос» – зелёный и «филлон» – лист). В настоящее время известно около 10 хлорофиллов. Они отличаются по химическому строению, окраске, распространению среди живых организмов. У всех высших растений содержатся хлорофиллы а и b. Хлорофилл с содержится в диатомовых водорослях, хлорофилл d – в красных водорослях. Кроме того, известны четыре бактериохлорофилла, содержащиеся в клетках фотосинтезирующих бактерий. В клетках зелёных бактерий содержатся бактериохлорофиллы с и d. В клетках пурпурных бактерий – бактериохлорофиилы а и b. Основными пигментами, без которых фотосинтез не идёт, являются хлорофилл а для зелёных растений и бактериохлорофилл для бактерий.
В первые точное представление и пигментах зелёного листа было получено благодаря работам крупнейшего русского ботаника М. С. Цвета. Он выделил пигменты листа в чистом виде и разработал новый хроматографический метод разделения веществ. Метод этот в дальнейшем получил широкое применение, как в биохимии, так и в чисто химических исследованиях.
Хлорофиллы а и b различаются по цвету. Хлорофилл а имеет сине-зелённый оттенок, а хлорофилл b – жёлто-зелёный. Содержание хлорофилла а в листе примерно в три раза больше по сравнению с хлорофиллом b.
Условия образования хлорофилла.
Образование хлорофилла осуществляется в 2 фазы: первая фаза – темновая, во время которой образуется предшественник хлорофилла – протохлорофилл, а вторая – световая, при которой из протохлорофилла на свету образуется хлорофилл. Для образования хлорофилла необходимо наличие железа. При недостатке железа получаются растения, характеризующиеся бледными полосами и слабой зелёной окраской листьев. Образование хлорофилла зависит от температуры. Оптимальная температура для накопления хлорофилла 26-30 С. Как и следовало ожидать, от температуры зависит лишь образование протохлорофилла (темновая фаза). При наличии уже образовавшихся протохлорофиллов процесс зеленения (световая фаза) идёт с одинаковой скоростью независимо от температуры. На скорость образования хлорофилла оказывает влияние содержания воды. Сильное обезвоживание проростков приводит к полному прекращению образования хлорофилла. Особенно чувствительно к обезвоживанию образование протохлорофилла.
Ещё В. И. Палладин обратил внимание на необходимость углеводов для протекания процесса зеленения. Именно с этим связано то, что зеленение проростков на свету зависит от их возраста. После 7-9-дневного возраста способность к образованию хлорофилла у таких проростков резко падает. При опрыскивании сахарозой проростки снова начинают интенсивно зеленеть.
Важнейшее значение для образования хлорофилла имеют условия минерального питания. Прежде всего, необходимо достаточное количества железа. При недостатке железа даже листья взрослых растений теряют окраску. Это явление названо хлорозом. Железо – необходимый катализатор образования хлорофилла. Оно необходимо на этапе синтеза δ-аминолевулиновой кислоты из глицерина и сукцинил-КоА, а также синтеза протопорфирина. Большое значение для обеспечения синтеза хлорофилла имеет нормальное снабжение растений азотом и магнием, так как оба эти элемента входят в состав хлорофилла. При недостатке меди хлорофилл легко разрушается. Это, по-видимому, связано с тем, что медь способствует образованию устойчивых комплексов между хлорофиллом и соответствующими белками.
Исследования процесса накопления хлорофилла у растений в течение вегетационного периода показало, что максимальное содержание хлорофилла приурочено к началу цветения. Есть даже мнение, что повышение образования хлорофилла может быть использовано как индикатор, указывающий на готовность растений к цветению. Синтез хлорофилла зависит от деятельности корневой системы. Так, при прививках содержание хлорофилла в листьях привоя зависит от свойств корневой системы подвоя. Возможно, что влияние корневой системы связано с тем, что там образуются гормоны (цитокинины). У двудомных растений большим содержанием хлорофилла характеризуются листья женских особей.
Химические свойства хлорофилла.
По химическому составу хлорофилл представляет сложный эфир дикарбоновой кислоты хлорофинилла. Хлорофинилл представляет собой азотосодержащее металлоорганическое соединение, относящееся к магний-порфиринам. В центре молекуле хлорофилла расположен атом магния, который соединён с четырьмя азотами пиррольных группировок. В пиррольных группировках хлорофилла имеется система чередующихся двойных и простых связей. Это и есть хромофорная группа хлорофилла, обуславливающая его окраску.
Наличие магния обнаруживается легко. Стоит только подействовать на спиртовую вытяжку хлорофилла слабым раствором соляной или какой-нибудь другой кислоты, чтобы определить магний. При этом произойдёт изменение окраски – вытяжка приобретает жёлто-бурый оттенок. Хлорофилл без магния получил название феофитина:
В молекуле феофитина сравнительно легко ввести обратно какой-нибудь металл и восстановить металлоорганическую связь. Для этого к раствору феофитина прибавляют уксуснокислую медь или уксуснокислый цинк и нагревают. Цинк или медь входят в молекулу хлорофилла, и вытяжка становится опять зелёного цвета.
Химическая формула была установлена в 1913 году немецкими биохимиками Р. Вильштеттером и А. Штоллем. Им удалось её установить, последовательно отщепляя от молекулы хлорофилла отдельные её части действием кислот и щелочей, а в дальнейшем и нагреванием под давлением. До этих работ в физиологии растений считалось, что хлорофилл содержит железо, а не магний. Они же окончательно доказали и наличие двух хлорофиллов – а и b.
Эти же работы сделали образование кристаллического хлорофилла. Вильштеттер и Штолль показали, что имеющийся в зелёных листьях фермент хлорофиллаза отщепляет спирт фитол и на его место становится остаток этилового или метилового спирта. Такие соединения получили название хлорофиллидов. Если фитол замещается остатком этилового спирта, то полученное соединение называется этилхлорофиллидом.
Оптические свойства хлорофилла.
Хлорофилл поглощает солнечную энергию и направляет её на химические реакции, которые не могут протекать без энергии, получаемой извне. Раствор хлорофилла в проходящем свете имеет зелёный цвет, но при увеличении толщины слоя или концентрации хлорофилла он приобретает красный цвет.
Хлорофилл поглощает свет не сплошь, а избирательно. При пропускании из семи видимых цветов, которые постепенно переходят друг в друга. При пропускании белого света через призму и раствор хлорофилла на полученном спектре наиболее интенсивное поглощение будет в красных и сине-фиолетовых лучах. Зелёные лучи поглощаются мало, поэтому в тонком слое хлорофилл имеет в проходящем свете зелёный цвет. Однако с увеличением концентрации хлорофилла полосы поглощения расширяются (значительная часть зелёных лучей также поглощается) и без поглощения проходит только часть крайних красных. Спектры поглощения хлорофилла а и b очень близки.
В отражённом свете хлорофилл, кажется вишнёво-красным, так как он излучает поглощённый свет с изменением длины его волны. Это свойство хлорофилла называется флюоресценцией.
Часть накопленных в процессе фотосинтеза углеводов теряется. Однако все попытки искусственно ингибировать фотодыхание приводили к общему снижению интенсивности фотосинтеза. На современном этапе развития физиологии растений принято считать, что основное значение фотодыхания заключается в его защитной роли. Сбрасывая таким образом избыточную энергию, растение избегает разрушения фотосистем, ...
Как в результате их жизнедеятельности азот, находящийся в виде соединений, недоступных для усвоения растениями, превращается в соли азотной кислоты, которые хорошо ими усваиваются. 2. Биосинтез белков Любая живая клетка способна синтезировать белки, и эта способность представляет одно из наиболее важных и характерных ее свойств. С особенной энергией идет биосинтез белков в период роста и...
Перенос фосфорила с аде-ниновой "головы" нуклеотида на фосфатный "хвост" должен сопровождаться его стабилизацией, поскольку весьма лабильный фосфоамид заменяется на менее лабильный фосфоангидрид (рис. 1). Стадии 2 и 3 гипотетичны и призваны объяснить механизм синтеза АТФ под действием ультрафиолетового света в опытах С. Понамперумы и сотрудников . АДЕНИНСОДЕРЖАЩИЕ КОФЕРМЕНТЫ Аденин...
Из нашей статьи вы узнаете, что такое хлорофилл. Именно это вещество определяет зеленый цвет растений и является необходимым условием для синтеза углеводов, а следовательно, их питания. Но хлорофилл играет важное значение и в жизни животных. Какое? Давайте разберемся вместе.
Что такое хлорофилл
В переводе с греческого языка этот биологический термин означает "зеленый лист". Хлорофилл - зеленый пигмент или Именно он определяет цвет листьев, молодых побегов, незрелых плодов и других частей растения. Главная функция хлорофилла - осуществление процесса фотосинтеза. Суть этого процесса заключается в синтезе глюкозы и неорганических веществ. А происходит он в пластидах, содержащих молекулы хлорофилла.
История открытия
О том, что такое хлорофилл, впервые стало известно в конце 19-го века. Его удалось выделить из листьев двум французским химикам - фармацевтам Жозефу Кованту и Пьеру Пеллетье. В начале 20-го века было установлено, что это вещество состоит из двух компонентов. Этот факт опытным путем независимо друг от друга доказали в 1900 году русский ботаник Михаил Цвет и немецкий биохимик Рихард Вильштеттер. Эти частицы были названы а и б частицами. За это открытие Вильштеттер был удостоен Нобелевской премии.
Эту награду получил также Ханс Фишер, который установил структурную Искусственно синтезировать это вещество удалось Роберту Вудворду в 1960 году.
Нахождение в природе
Хлорофилл содержат все организмы, которые являются автотрофами. Прежде всего это растения всех систематических групп. Так, все водоросли питаются автотрофно. Поэтому они могут обитать только на глубине, на которую проникает солнечный свет. А содержат ли хлорофилл водоросли, таллом которые окрашен в красный, бурый или золотистый цвет? Безусловно. Просто, кроме зеленого пигмента в их клетках содержатся еще и красящие вещества других цветов. Они и определяют окраску водоросли, но функцию фотосинтеза выполняет именно хлорофилл.
Кроме содержат фотоавтотрофные бактерии и простейшие животные. К примеру, эвглена зеленая. Этот одноклеточный организм содержит один большой хлоропласт. При отсутствии необходимых для фотосинтеза условий эвглена переходит к гетеротрофному способу питания.
Механизм синтеза
Образование хлорофилла в клетках - очень сложный процесс. Он состоит из 15 последовательных реакций, протекающих в 3 этапа. Проходят они сначала в темноте, а потом на свету.
Сначала из исходных веществ, которыми служат ацетат и глицин, образуется протохлорофиллид. Это происходит в темновую фазу. Далее на свету это вещество присоединяет водород, в результате чего образуется хлорофиллид. Следующий этап снова идет в темноте. Путем соединения с фитолом синтезируется хлорофилл. Особенностью данного вещества является его неустойчивость к свету.
Что такое хлорофилл с точки зрения химии? Это производное вещества порпорфирина, имеющего два карбонильных заместителя. При слабой кислотной обработке из молекулы хлорофилла удаляется магний, и он превращается в какфеофитин. темно-голубого цвета с воскоподобной структурой.
Что такое фотосинтез
Растения не даром называют посредниками между солнцем и землей. Только они способны к преобразованию энергии с выделением жизненно важного вещества - кислорода. Такой процесс и называется фотосинтезом. В его ходе из углекислого газа и воды на свету происходит образование моносахарида глюкозы и кислорода.
Какова роль хлорофилла в этом процессе? Зеленый пигмент поглощает и передает солнечную энергию. Другими словами, хлорофилл действует, как антенна. Входя в состав светособирающих комплексов, он сначала поглощает солнечную энергию, а потом резонансным путем передает ее к реакционным центрам фотосистем.
Применение
Хлорофилл - это не только природный компонент растений. К примеру, его используют в качестве натурального пищевого красителя. Это вещество имеет регистрационный номер Е140. Его часто можно увидеть на упаковках с кондитерскими изделиями. Недостатком этого вещества является нерастворимость в воде, что ограничивает область его применения.
Что такое хлорофилл с номером Е141? Это производное данного вещества, которое также используется в качестве пищевого красителя. Его также называют хлофиллин медный комплекс или тринатриевая соль. Его преимуществами являются устойчивость к кислой среде, хорошая растворимость в воде и спиртовых растворах. Даже при продолжительном хранении хлофиллин сохраняет изумрудно-зеленый цвет. Ограничивающим фактором его использования является высокое содержание меди и тяжелых металлов.
Поскольку хлорофилл содержит магний, это вещество полезно и для организма человека. Его можно употреблять как в жидкой фармацевтической форме, так и в виде зеленых листовых овощей. Богаты хлорофиллом шпинат, капуста брокколи, люцерна, ростки пшеницы и ячменя, крапива и петрушка.
Систематическое употребление жидкого хлорофилла способствует повышению количества эритроцитов. Дело в том, что это вещество имеет сходную структуру с гемоглобином. Их единственное отличие - металл. Гемоглобин содержит железо, а хлорофилл - магний. Поэтому они способствуют улучшению транспортировки кислорода к тканям и органам.
Итак, хлорофилл - это зеленый пигмент или красящее вещество. Он содержится в зеленых частях растений, клетках некоторых бактерий и одноклеточных животных. Функция хлорофилла заключается в обеспечении фотосинтеза - процесса синтеза органических веществ из минеральных за счет энергии света.
Хлорофилл – зеленый светочувствительный пигмент растений. Молекулы хлорофилла обладают уникальной способностью преобразовывать энергию солнца, поглощаемую растительными клетками, в химическую энергию. Процесс преобразования солнечной энергии называется фотосинтезом.
Функции хлорофилла
Ученые обнаружили поразительное сходство в строении молекулы хлорофилла и молекулы гемоглобина – главного дыхательного компонента крови человека. Единственное отличие в их строении в том, что в центре хелатного комплекса в растительном пигменте располагается атом магния, а в гемоглобине – атом железа.
Растения, поглощая углекислый газ в процессе фотосинтеза, выделяют в воздух кислород. Образование кислорода в процессе фотосинтеза – еще одна удивительная функция хлорофилла. По выполняемым функциям хлорофилл можно сравнить с гемоглобином, однако спектр воздействия хлорофилла на организм человека значительно шире.
Во многих отзывах о хлорофилле подтверждается то, что данное вещество активизирует функцию поджелудочной железы и улучшает работу щитовидной железы. Пигмент регулирует артериальное давление, устраняет нервозность, способствует оздоровлению кишечника. Известный врач Б.С. Тайц рекомендовал добавлять хлорофилл в пищу детям при аллергии.
Отзывы о хлорофилле подтверждают, что это вещество значительно ускоряет заживление язвы двенадцатиперстной кишки и язвы желудка. Кроме того, он укрепляет мембраны клеток, ускоряет фагоцитоз, усиливает иммунитет.
Уникальный состав хлорофилла делает его прекрасным средством для устранения потенциально вредных для организма человека веществ. Пигмент связывает и выводит токсины из организма. Немаловажной функцией хлорофилла является защита клеток от разрушения свободными радикалами. Данное вещество способно оказывать противоопухолевое действие. В некоторых отзывах о хлорофилле говорится, что он оказывает благотворное влияние на пищеварительную, сердечно-сосудистую и дыхательную системы.
Благодаря своему составу хлорофилл является мощным антиоксидантом и тонизирующим средством, замедляющим процессы старения.
Витамин К в составе хлорофилла, регулируя скорость образования кристаллов оксалата кальция в моче, предотвращает развитие мочекаменной болезни.
В фармацевтической промышленности на основе хлорофилла производят различные биологически активные добавки. В пищевой промышленности его используют в качестве пищевой добавки Е140. Натуральный краситель Е140 добавляют при изготовлении мороженого, кремов, молочных десертов, майонеза и различных соусов для придания продуктам приятного оливкового оттенка.
Получение жидкого хлорофилла
Чаще всего жидкий хлорофилл получают из люцерны. Из листьев растения выжимают сок, после чего сок высушивают по специальной технологии. Из готового продукта делают раствор либо изготавливают капсулы.
Жидкий хлорофилл, полученный из люцерны, наделен всеми полезными свойствами растения. Люцерна – самый лучший источник жидкого хлорофилла. Большая и глубокая система корней позволяет растению доставать из недр земли все самое полезное. Все витамины и минералы в люцерне находятся в легкой для усваивания организмом форме. В ней достаточно много железа, магния и калия. В растении в четыре раза больше аскорбиновой кислоты, чем в цитрусовых.
Хлорофилловые добавки очень полезны любому человеку, поскольку они помогают обезвредить канцерогены, попадающие в организм вместе с пищей.
Почему трава, а также листья на деревьях и кустах зеленые? Виной всему хлорофилл. Можно взять прочную веревку знаний и завязать с ним крепкое знакомство.
История
Проведем небольшой экскурс в сравнительно недалекое прошлое. Жозеф Бьенеме Каванту и Пьер Жозеф Пеллетье - вот кому нужно пожать руку. Мужи науки постарались отделить зеленый пигмент из листьев разных растений. Старания увенчались успехом в 1817 году.
Пигмент наименовали хлорофилл. От греческого chloros - зеленый, и phyllon - лист. Независимо от вышесказанного, в начале 20 века Михаил Цвет и Рихард Вильштеттер пришли к выводу: оказывается, в хлорофилл входит несколько компонентов.
Засучив рукава, Вильштеттер принялся за работу. Очистка и кристаллизация выявили два компонента. Назвали их просто, альфа и бета (а и b). За труды в поле исследования данного вещества в 1915 году ему торжественно вручили премию Нобеля.
В 1940 Ханс Фишер предложил всему миру окончательную структуру хлорофилла «а». Король синтеза Роберт Бернс Вудворд и несколько ученых из Америки получили в 1960 году ненатуральный хлорофилл. Так и приоткрылась завеса тайны - появление хлорофилла.
Химические свойства
Формула хлорофилла, определенная из опытных показателей, выглядит так: C 55 H 72 O 5 N 4 Mg. В конструкцию входит органическая (хлорофиллин), а также спирты метиловый и фитол. Хлорофиллин - это металлорганическое соединение, имеющее прямое отношение к магнийпорфиринам и содержащее азот.
MgN 4 OH 30 C 32
Хлорофилл значится сложным эфиром из-за того, что оставшиеся части метилового спирта CH 3 OH и фитола C 20 H 39 OH заместили водород карбоксильных группировок.
Выше размещена структурная формула хлорофилла альфа. Разглядев ее внимательно, можно увидеть, что у бета-хлорофилла на один атом кислорода больше, но на два атома водорода меньше (группа CHO вместо CH 3). Отсюда молекулярная масса альфа-хлорофилла ниже, чем у бета.
В середине частицы интересующего нас вещества обосновался магний. Он соединяется с 4 атомами азота пиррольных формирований. Систему элементарных и сменяющихся двойных связей можно наблюдать в пиррольных связках.
Хромофорное формирование, удачно вписываемое в состав хлорофилла - это и есть N. Оно делает возможным впитывание отдельных лучей солнечного спектра и его цвет, независимо от того, что горит, как пламя, а вечером похоже на тлеющие угли.
Перейдем к размерам. Порфириновое ядро в диаметре 10 нм, фитольный фрагмент оказался длинной в 2 нм. В ядре хлорофилл составляет 0,25 нм, меж микрочастицами пиррольных группок азота.
Хотелось бы отметить, что атом магния, который входит в состав хлорофилла, в диаметре всего 0,24 нм и практически полностью заполняет свободное место между атомами пиррольных группировок азота, что помогает ядру молекулы быть более крепким.
Можно прийти к выводу: из двух составляющих под нехитрым названием альфа и бета и состоит хлорофилл (a и b).
Хлорофилл a
Относительная - 893,52. Создают в отделенном пребывании микрокристаллы черного цвета с голубым отливом. При температуре 117-120 градусов Цельсия они расплавляются и перевоплощаются в жидкость.
В этаноле такие же хлороформы, в ацетоне, а еще бензолах растворяются охотно. Результаты принимают сине-зеленую окраску и имеют отличительную особенность - насыщенная красная флуоресценция. Плохо растворяются в петролейном эфире. В воде не распускаются вовсе.
Формула хлорофилла альфа: C 55 H 72 O 5 N 4 Mg. Вещество по своей химической конструкции относят к хлоринам. В кольце к пропионовой кислоте, а именно к ее остатку, прикреплен фитол.
Кое-какие растительные организмы, вместо хлорофилла a, образуют его аналог. Здесь этильную группу (-CH 2 -CH 3) во II пиррольном кольце сменила винильная (-CH=CH 2). Такая молекула заключает в себе первую винильную группу в кольце один, вторую в кольце два.
Хлорофилл b
Формула хлорофилла-бета имеет следующий вид: C 55 H 70 O 6 N 4 Mg. Молекулярный вес вещества составляет 903. У атома углерода C 3 в пиррольном кольце два, обнаруживается немного спирта, лишенного водорода -H-C=O, который обладает желтым цветом. Это и есть отличие от хлорофилла a.
Смеем заметить, что в специальных постоянных частях клетки, жизненно важных для ее дальнейшего существования пластидах-хлоропластах, пребывают несколько типов хлорофиллов.
Хлорофиллы c и d
У криптомонад, динофлагеллятов, а также у бациллариофициевых и бурых водорослей найден хлорофилл с. Классический порфирин - вот чем отличается этот пигмент.
У водорослей красной окраски хлорофилл d. Некоторые сомневаются в его существовании. Полагается, что он является только продуктом вырождения хлорофилла a. На данный момент можно уверенно сказать, что хлорофилл с литерой d - это основной краситель кое-каких фотосинтезирующих прокариотов.
Свойства хлорофилла
После продолжительных исследований возникло доказательство, что в особенностях хлорофилла, пребывающего в растении и добытого из него, замечена несхожесть. Хлорофилл в растениях соединен с белком. Об этом свидетельствуют следующие наблюдения:
- Спектр впитывания хлорофилла в листе другой, если сравнить его с извлеченным.
- Чистым спиртом из высохших растений предмет описания достать нереально. Протекает экстракция благополучно при хорошо увлажненных листьях, либо следует долить в спирт воду. Именно она разбивает связанный с хлорофиллом белок.
- Материал, вытянутый из листьев растений, быстро разрушается под влиянием кислорода, концентрированной кислоты, световых лучей.
Зато хлорофилл в растениях устойчив ко всему вышеперечисленному.
Хлоропласты
В растениях хлорофилла содержится 1% от сухого вещества. Найти можно в особых органеллах клетки - пластидах, что показывает неравномерное распределение его в растении. Пластиды клеток, окрашенные в зеленый цвет и имеющие в себе хлорофилл, имеют название хлоропласты.
Количество H 2 O в хлоропластах колеблется от 58 до 75%, содержимое сухого вещества состоит из белков, липидов, хлорофилла и каротиноидов.
Функции хлорофилла
Удивительное сходство обнаружили ученые в устройстве молекул хлорофилла и гемоглобина - главного дыхательного компонента человеческой крови. Отличие состоит в том, что в клешневидном соединении посередине в пигменте растительного происхождения размещен магний, а в гемоглобине - железо.
В ходе фотосинтеза растительность планеты поглощает углекислый газ, выделяет кислород. Вот еще одна замечательная функция хлорофилла. По деятельности его можно сравнить с гемоглобином, но объем воздействия на человеческий организм несколько больше.
Хлорофилл - это растительный пигмент, чувствительный к свету и покрытый зеленым цветом. Далее идет фотосинтез, при котором его микрочастицы преобразовывают энергию солнца, поглощаемую клетками растений, в химическую энергию.
Можно прийти к следующим умозаключениям, что фотосинтез - это процесс преобразования энергии солнца. Если доверять современным сведениям, замечено, что протекание синтеза органических веществ из газа углекислого и воды с использованием световой энергии разложено на три этапа.
Этап №1
Данная фаза вершится в процессе фотохимического распада воды, при содействии хлорофилла. Отмечается выделение молекулярного кислорода.
Этап №2
Здесь наблюдается несколько окислительно-восстановительных реакций. В них берут активное содействие цитохромы и иные переносчики электронов. Реакция происходит за счет световой энергии, переносимой электронами от воды на NADPH и образующей ATP. Тут запасается световая энергия.
Этап №3
Уже образовавшиеся NADPH и ATP пускаются в ход для преобразования углекислого газа в углевод. Поглощенная энергия света участвует в реакциях 1 и 2 этапов. Реакции последнего, третьего, происходят без участия света и называются темновыми.
Фотосинтез - это единственный биологический процесс, проходящий с возрастанием свободной энергии. Прямо или косвенно обеспечивает доступной химической предприимчивостью обитающих на земле двуногих, крылатых, бескрылых, четвероногих и прочие организмы.
Гемоглобин и хлорофилл
Молекулы гемоглобина и хлорофилла имеют сложную, но в то же время схожую атомарную структуру. Общим в их строении является профин - кольцо из маленьких колечек. Различие замечено в отросточках, присоединённых к профину, и в атомах, расположенных внутри: атом железа (Fe) у гемоглобина, у хлорофилла магний (Mg).
Хлорофилл и гемоглобин по строению похожи, но формируют разные белковые структуры. Вокруг атома магния сформирован хлорофилл, вокруг железа - гемоглобин. Если взять молекулу жидкого хлорофилла и отсоединить фитольный хвост (20 углеродную цепь), поменять атом магния на железо, то зеленый цвет пигмента станет красным. В итоге - готовая молекула гемоглобина.
Усваивается хлорофилл легко и быстро, благодаря именно такому сходству. Хорошо поддерживает организм при кислородном голодании. Насыщает кровь нужными микроэлементами, отсюда она лучше транспортирует важнейшие для жизни вещества к клеткам. Происходит своевременный выброс отработанных материалов, токсинов, отходов, возникающих в результате естественного обмена веществ. Имеет воздействие на спящие лейкоциты, пробуждая их.
Описываемый герой без страха и упрека защищает, укрепляет мембраны клетки, помогает восстановиться соединительной ткани. К заслугам хлорофилла можно отнести быстрое заживление язв, разных ран и эрозий. Улучшает иммунную работу, выделена способность купировать патологические нарушения молекул ДНК.
Положительная тенденция при лечении инфекционных и простудных заболеваний. Это не весь список добрых дел рассмотренного вещества.