О хлорофилле
Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы поговорим с вами о хлорофилле.
Итак, хлорофилл, а точнее хлорофиллы — это зелёные пигменты, участвующие в процессе фотосинтеза. По своей химической структуре хлорофиллы относятся к металлопорфиринам. Зелёная окраска растений в основном обусловлена присутствием хлорофиллов, локализованных во внутриклеточных органеллах — хлоропластах.
На данный момент обнаружено и выделено более 50 разновидностей хлорофиллов, но при этом все они имеют сходное строение. Так, например, наиболее распространёнными разновидностями хлорофилла являются хлорофилл a, хлорофилл b и хлорофилл d.
Хлорофилл a содержится практически во всех фотосинтезирующих организмах и является основным для преобразования энергии света в химическую т.е. для фотосинтеза. Наиболее сильно поглощает свет в фиолетово-голубой и оранжево-красной части спектра. При этом отражает свет в основном в зелёной части спектра, что придаёт ему характерную окраску.
Хлорофилл b в основном выполняет вспомогательную роль. Из-за своего строения он лучше растворим в полярных растворителях по сравнению с хлорофиллом a. Основная локализация хлорофилла b — светособирающие комплексы фотосистемы II. Поглощает свет в основном в синей части спектра. Активно используется в процессе адаптации к недостатку освещённости. Встречается в основном у наземных растений.
Спектры поглощения хлорофилла a и хлорофилла b представлены на рисунке ниже.
Хлорофилл d встречается в основном у цианобактерий. В органических растворителях имеет максимум поглощения в области 690—697 нм, а в живых организмах — 710 нм (т.е. практически на границе красной и инфракрасной области). Так, например, у всех известных штаммов рода Acaryochloris хлорофилл d является основным хлорофиллом и его количество превышает 90% всех хлорофиллов. Он присутствует не только в светособирающей антенне, но и содержится в реакционных центрах обеих фотосистем.
Общая структурная формула хлорофиллов a, b и d представлена на рисунке ниже.
Другими распространёнными разновидностями хлорофилла являются хлорофилл c1, хлорофилл c2, хлорофилл с3, хлорофилл f и некоторые другие. Структурная формула хлорофиллов c1 и c2 представлена на рисунке ниже.
Отличительной чертой хлорофиллов является ярко-выраженная флуоресценция. При этом флуоресцируют они в основном в растворах. В тканях фотосинтезирующих организмов флуоресценция практически подавлена. Для демонстрации флуоресценции хлорофиллов проведём несложный опыт.
1. Для проведения опыта необходимо взять столовую ложку сушёного укропа (либо лука, петрушки, лаврового листа и пр.) и залить 100 мл ацетона (этилового спирта, изопропилового спирта). Теперь периодически помешивая раствор необходимо дать ему настояться 3-5 дней. Получится вытяжка насыщенного тёмно-зелёного цвета. Цвет раствора обусловлен хлорофиллом, а так же некоторыми другими компонентами (лютеином, феофетином, каротином и пр., но в основном хлорофиллом).
Если теперь 1-2 мл такой вытяжки растворить в 80-100 мл того же растворителя, то раствор будет окрашен в слабо-зелёный цвет. При выключении света и включении УФ-подсветки наблюдается яркая розово-красная флуоресценция.


Вживую это выглядит вот так:
Полученный результат хорошо согласуется со спектрами флуоресценции растворов хлорофилла a и хлорофилла b, приводимыми в литературе.
Кстати говоря, именно присутствием хлорофиллов объясняется флуоресценция некоторых других продуктов, получаемых из растительного сырья. Например, подсолнечного масла. Давайте убедимся в этом, проведя ещё один несложный опыт.
2. Для проведения второго опыта необходимо налить в стакан 80-100 мл ацетона. Теперь можно выключить свет, включить УФ-подсветку и понемногу добавлять в ацетон подсолнечное масло. По видео хорошо видно, что при добавлении первых порций масла флуоресценция практически не наблюдается, но по мере увеличения концентрации — усиливается.
Флуоресценция подсолнечного масла связана преимущественно с присутствием небольшого количества хлорофилла в его составе (+ дополнительно флуоресцируют некоторые витамины). А так как подсолнечное масло использовалось рафинированное, то и хлорофилла там не так много. Поэтому флуоресценция получилось относительно слабой.
Впрочем, подсолнечное масло можно и не разводить в ацетоне, но с разведением опыт выглядит интереснее.
Вживую это выглядит вот так:
Вот такие они, хлорофиллы…
А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!
Список использованной литературы:
1. О хлорофилле
2. Хлорофиллы
3. Годнев Т. Н., Строение хлорофилла и методы его количественного определения, Минск, 1952.