Karakteristik Klorofil, Struktur, Lokasi, Jenis

Itu klorofil Itu adalah pigmen biologis, yang menunjukkan bahwa itu adalah molekul yang mampu menyerap cahaya. Molekul ini menyerap panjang gelombang yang sesuai dengan warna ungu, biru dan merah, dan memantulkan lampu hijau. Oleh karena itu, keberadaan klorofil bertanggung jawab atas warna hijau tanaman.

Strukturnya terdiri dari cincin porfirin dengan pusat magnesium dan ekor hidrofobik, yang disebut fitol. Penting untuk menyoroti kesamaan struktural klorofil dengan molekul hemoglobin.

Molekul klorofil bertanggung jawab atas warna hijau pada tanaman. Sumber: Pixabay.com

Klorofil terletak di tilacoids, struktur membran yang ditemukan di dalam kloroplas. Kloroplas berlimpah di daun dan struktur tanaman lainnya.

Fungsi utama klorofil adalah kumpulan cahaya yang akan digunakan untuk mendorong reaksi fotosintesis. Ada berbagai jenis klorofil - yang paling umum adalah ke - Itu sedikit berbeda dalam strukturnya dan di puncak penyerapannya, untuk meningkatkan jumlah sinar matahari yang diserap.

[TOC]

Perspektif Historis

Studi tentang molekul klorofil berasal dari tahun 1818 ketika pertama kali dijelaskan oleh para peneliti Pelletier dan Caventou, yang menciptakan nama "klorofil". Selanjutnya, pada tahun 1838 studi kimia molekul dimulai.

Pada tahun 1851 Verdeil mengusulkan kesamaan struktural antara klorofil dan hemoglobin. Pada saat itu, kemiripan ini dibesar -besarkan dan diasumsikan bahwa di tengah molekul klorofil ada juga atom besi. Kemudian keberadaan magnesium dikonfirmasi sebagai atom pusat.

Berbagai jenis klorofil ditemukan pada tahun 1882 oleh borodin menggunakan bukti yang disediakan oleh mikroskop.

Pigmen

Klorofil diamati dalam mikroskop. Kristian Peters - Fabelfroh [CC oleh -SA 3.0 (http: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/]]

Apa itu cahaya?

Titik kunci bagi organisme hidup fotosintesis untuk memiliki kemampuan menggunakan energi cahaya adalah penyerapannya. Molekul yang dilakukan oleh fungsi ini disebut pigmen dan hadir dalam tanaman dan ganggang.

Untuk lebih memahami reaksi -reaksi ini, perlu mengetahui aspek -aspek tertentu yang terkait dengan sifat cahaya.

Cahaya didefinisikan sebagai jenis radiasi elektromagnetik, suatu bentuk energi. Radiasi ini dipahami sebagai gelombang dan sebagai partikel. Salah satu karakteristik radiasi elektromagnetik adalah panjang gelombang, dinyatakan sebagai jarak antara dua punggung berturut -turut.

Mata manusia dapat memahami panjang gelombang yang naik dari 400 menjadi 710 nanometer (NM = 10^-9 M). Panjang gelombang pendek dikaitkan dengan jumlah energi yang lebih besar. Cahaya matahari termasuk cahaya putih, yang terdiri dari semua panjang gelombang bagian yang terlihat.

Dapat melayani Anda: huizache: karakteristik, habitat, perawatan dan penggunaan

Adapun sifat partikel, fisikawan menggambarkan foton sebagai paket energi diskrit. Masing -masing partikel ini memiliki panjang gelombang dan tingkat energi yang khas.

Saat foton menyentuh objek, tiga hal dapat terjadi: diserap, ditransmisikan atau dipantulkan.

Mengapa klorofil hijau?

Tanaman dianggap hijau karena klorofil terutama menyerap panjang gelombang biru dan merah dan mencerminkan hijau. Nefronus [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)]

Tidak semua pigmen berperilaku dengan cara yang sama. Penyerapan cahaya adalah fenomena yang dapat terjadi pada panjang gelombang yang berbeda, dan setiap pigmen memiliki spektrum serapan tertentu.

Panjang gelombang yang diserap akan menentukan warna yang akan kita visualisasikan ke pigmen. Misalnya, jika Anda menyerap cahaya dengan panjangnya, kita akan melihat pigmen yang benar -benar hitam. Mereka yang tidak menyerap semua panjang, mencerminkan sisa.

Dalam kasus klorofil, ini menyerap panjang gelombang yang sesuai dengan warna ungu, biru dan merah, dan memantulkan lampu hijau. Ini adalah pigmen yang memberi tanaman warna hijau khas mereka.

Klorofil bukan satu -satunya pigmen alam

Meskipun klorofil adalah salah satu pigmen yang paling terkenal, ada kelompok pigmen biologis lain seperti karotenoid, yang merupakan nada kemerahan atau jeruk. Oleh karena itu, mereka menyerap cahaya ke panjang gelombang yang berbeda dari klorofil, berfungsi sebagai layar transfer energi ke klorofil.

Selain itu, beberapa karotenoid memiliki fungsi photoprotektif: mereka menyerap dan menghilangkan energi cahaya yang dapat merusak klorofil; atau bereaksi dengan oksigen dan membentuk molekul oksidatif yang dapat merusak struktur seluler.

Karakteristik dan Struktur

Klorofil adalah pigmen biologis yang dirasakan hijau dan yang berpartisipasi dalam fotosintesis. Kami menemukannya di tanaman dan organisme lain dengan kemampuan untuk mengubah energi cahaya menjadi energi kimia.

Klorofil kimia adalah magnesium-porphirin. Ini sangat mirip dengan molekul hemoglobin, yang bertugas mengangkut oksigen dalam darah kita. Kedua molekul hanya berbeda dalam jenis dan lokasi gugus substituen dalam cincin tetrapirolik.

Logam cincin porfirin dalam hemoglobin adalah zat besi, sedangkan dalam klorofil itu adalah magnesium.

Rantai samping klorofil adalah asli hidrofobik atau apolar, dan terdiri dari empat unit isopreoid, yang disebut fitol. Ini diesterifikasi dengan gugus asam yang diusulkan di cincin nomor empat.

Jika klorofil mengalami perlakuan panas, larutannya mengambil pH asam, yang mengarah ke eliminasi atom magnesium dari pusat cincin. Jika pemanasan tetap ada atau solusinya semakin menurun pH fitolnya akan berakhir dengan hidrolyzar.

Itu dapat melayani Anda: zoapatle: apa itu, karakteristik, manfaat, kontraindikasi

Lokasi

Klorofil adalah salah satu pigmen alami yang paling terdistribusi dan kami menemukannya dalam garis keturunan yang berbeda dari kehidupan fotosintesis. Dalam struktur tanaman kita menemukan sebagian besar di daun dan struktur hijau lainnya.

Jika kita pergi ke penglihatan mikroskopis, klorofil ada di dalam sel, khususnya dalam kloroplas. Pada gilirannya, di dalam kloroplas ada struktur yang dibentuk oleh membran ganda yang disebut tilacoides, yang mengandung klorofil di dalamnya - bersama dengan jumlah lipid dan protein lain.

Tilacoids adalah struktur yang menyerupai beberapa cakram atau koin yang ditumpuk, dan urutan ringkas ini sangat diperlukan untuk fungsi fotosintesis molekul yang klorofil.

Dalam lembaga prokariotik yang melakukan fotosintesis tidak ada kloroplas. Oleh karena itu, tilacoid yang mengandung pigmen fotosintesis diamati sebagai bagian dari membran sel, diisolasi di dalam sitoplasma sel, atau membangun struktur dalam pola membran dalam yang mengamati pada cyanobacteria.

Teman-teman

Klorofil a

Klorofil a

Ada beberapa jenis klorofil, yang sedikit berbeda dalam struktur molekul dan dalam distribusinya dalam garis keturunan fotosintesis. Yaitu beberapa organisme mengandung jenis klorofil tertentu dan yang lainnya tidak.

Jenis utama klorofil disebut klorofil A, dan dalam garis keturunan tanaman dalam pigmen yang bertanggung jawab atas proses fotosintesis dan mengubah energi cahaya menjadi kimia.

Klorofil b

Klorofil b

Jenis klorofil kedua adalah B dan juga ada pada tanaman. Secara struktural berbeda dari klorofil A karena yang terakhir memiliki gugus metil dalam karbon 3 dari cincin angka II, dan tipe B mengandung gugus formil di posisi itu.

Ini dianggap sebagai pigmen aksesori dan berkat perbedaan struktural memiliki spektrum serapan yang sedikit berbeda dari varian. Sebagai hasil dari karakteristik ini mereka berbeda dalam warnanya: klorofil a berwarna biru kehijauan dan B berwarna kuning kehijauan.

Gagasan spektrum diferensial ini adalah bahwa kedua molekul tersebut dilengkapi dalam penyerapan cahaya dan dapat meningkatkan jumlah energi cahaya yang memasuki sistem fotosintesis (sehingga spektrum serapan diperluas).

Klorofil c dan d

Klorofil d

Ada jenis klorofil ketiga, C, yang kita temukan dalam alga coklat, diatomea dan dinoflagellated. Dalam kasus alga cyanofíceas mereka hanya menunjukkan tipe klorofil. Akhirnya, klorofil D ditemukan di beberapa lembaga protista dan juga di cyanobacteria.

Klorofil pada bakteri

Ada serangkaian bakteri dengan kemampuan melakukan fotosintesis. Pada organisme ini ada sendi yang disebut bakterioklorofil, dan seperti klorofil eukariotik diklasifikasikan mengikuti huruf: a, b, c, d, e dan g.

Dapat melayani Anda: Citrus × Aurantifolia: Karakteristik, Habitat, Properti, Perawatan

Secara historis, gagasan itu ditangani bahwa molekul klorofil muncul pertama kali dalam perjalanan evolusi. Hari ini, berkat analisis urutan, mungkin telah mengusulkan bahwa molekul klorofil leluhur mirip dengan bakterioklorofil.

Fungsi

Molekul klorofil adalah elemen penting dalam organisme fotosintesis, karena bertanggung jawab atas penyerapan cahaya.

Di mesin yang diperlukan untuk melakukan fotosintesis ada komponen yang disebut fotosistem. Ada dua dan masing -masing terdiri dari "antena" yang bertugas mengumpulkan cahaya dan pusat reaksi, di mana kami menemukan klorofil tipe A.

Fotosistem berbeda terutama pada puncak penyerapan molekul klorofil: Fotosistem I memiliki puncak 700 nm, dan II hingga 680 nm.

Dengan cara ini, klorofil berhasil memenuhi perannya dalam penangkapan cahaya, yang berkat baterai enzimatik yang kompleks akan diubah menjadi energi kimia yang disimpan dalam molekul seperti karbohidrat.

Referensi

1. Beck, c. B. (2010). Pengantar Struktur dan Perkembangan Tanaman: Anatomi Tanaman untuk Abad Dua Puluh Fir. Cambridge University Press.
2. Berg, J. M., Stryer, l., & Tymoczko, J. L. (2007). Biokimia. Saya terbalik.
3. Blankenship, r. DAN. (2010). Evolusi Fotosintesis Awal. Fisiologi tanaman, 154(2), 434-438.
4. Campbell, n. KE. (2001). Biologi: Konsep dan Hubungan. Pendidikan Pearson.
5. Cooper, g. M., & Hausman, R. DAN. (2004). Sel: pendekatan molekuler. Medicinska Naklada.
6. Curtis, h., & Schnek, a. (2006). Undangan untuk Biologi. Ed. Pan -American Medical.
7. Hohmann-Morriott, m. F., & Blankenship, R. DAN. (2011). Evolusi fotosintesis. Tinjauan Tahunan Biologi Tanaman, 62, 515-548.
8. Humphrey, a. M. (1980). Klorofil. Kimia Makanan, 5 (1), 57-67.Doi: 10.1016/0308-8146 (80) 90064-3
9. Koolman, J., & Röhm, k. H. (2005). Biokimia: Teks dan Atlas. Ed. Pan -American Medical.
10. Lockhart, hlm. J., Larkum, a. W., Baja, m., Waddell, hlm. J., & Penny, D. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Evolusi klorofil dan baktoklorofil: Masalah situs invarian dalam analisis urutan. Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Amerika Serikat, 93(5), 1930-1934. Doi: 10.1073/PNA.93.5.1930
11. PALADE, G. DAN., & Rosen, w. G. (1986). Biologi Sel: Penelitian Dasar dan Aplikasi. Akademi Nasional.
12. Posada, J. SALAH SATU. S. (2005). Fundamental untuk pembentukan padang rumput dan tanaman hijauan. Universitas Antioquia.
13. Raven, hlm. H., Evert, r. F., & Eichhorn, s. DAN. (1992). Biologi Tanaman (Vol. 2). Saya terbalik.
14. Sadava, d., & Purves, W. H. (2009). Hidup: Ilmu Biologi. Ed. Pan -American Medical.
15. Sousa, f. L., Shavit-Grievink, l., Allen, J. F., & Martin, W. F. (2013). Evolusi gen biosintesis klorofil menunjukkan duplikasi gen fotosistem, bukan penggabungan fotosistem, pada asal usul fotosintesis oksigenik. Biologi dan Evolusi Genome, 5(1), 200-216. Doi: 10.1093/GBE/EVS127
16. Taiz, l., & Zeiger, dan. (2007). Fisiologi Sayuran. Universitas Jaume i.
17. Xiong J. (2006). Fotosintesis: Warna apa itu asal?. Biologi Genom, 7(12), 245. Doi: 10.1186/GB-2006-7-12-245