क्लोरोफिल सूत्र और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में इसकी भूमिका

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 05:27

घास, साथ ही पेड़ों और झाड़ियों पर पत्ते हरे क्यों हैं? यह सब क्लोरोफिल के बारे में है। आप ज्ञान की एक मजबूत रस्सी ले सकते हैं और उसके साथ एक मजबूत परिचित बना सकते हैं।

इतिहास

आइए अपेक्षाकृत हाल के दिनों में एक छोटा भ्रमण करें। जोसेफ बिएनमे कैवेंटौ और पियरे जोसेफ पेलेटियर हाथ मिलाने वाले हैं। विज्ञान के लोगों ने विभिन्न पौधों की पत्तियों से हरे वर्णक को अलग करने का प्रयास किया है। 1817 में प्रयासों को सफलता मिली।

वर्णक को क्लोरोफिल नाम दिया गया था। ग्रीक क्लोरोस से, हरा, और फ़िलॉन, पत्ती। उपरोक्त के बावजूद, 20वीं शताब्दी की शुरुआत में, मिखाइल त्सवेट और रिचर्ड विल्स्टेटर इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि यह पता चला है कि क्लोरोफिल में कई घटक होते हैं।

अपनी बाँहों को ऊपर उठाते हुए, विलस्टेटर काम पर लग गया। शुद्धिकरण और क्रिस्टलीकरण से दो घटकों का पता चला। उन्हें केवल अल्फा और बीटा (ए और बी) कहा जाता था। 1915 में इस पदार्थ के अनुसंधान के क्षेत्र में उनके काम के लिए, उन्हें पूरी तरह से नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

1940 में, हैंस फिशर ने दुनिया को क्लोरोफिल "ए" की अंतिम संरचना का प्रस्ताव दिया। सिंथेसिस किंग रॉबर्ट बर्न्स वुडवर्ड और अमेरिका के कई वैज्ञानिकों ने 1960 में अप्राकृतिक क्लोरोफिल प्राप्त किया। और इसलिए गोपनीयता का पर्दा खुल गया - क्लोरोफिल की उपस्थिति।

रासायनिकगुण

प्रयोगात्मक संकेतकों से निर्धारित क्लोरोफिल फॉर्मूला इस तरह दिखता है: C₅₅H₇₂O_5एन4_{एमजी। डिजाइन में कार्बनिक डाइकारबॉक्सिलिक एसिड (क्लोरोफिलिन), साथ ही मिथाइल और फाइटोल अल्कोहल शामिल हैं। क्लोरोफिलिन मैग्नीशियम पोर्फिरिन से संबंधित एक ऑर्गोमेटेलिक यौगिक है और इसमें नाइट्रोजन होता है।}

कूह

एमजीएन₄ओएच₃₀सी₃₂

कूह

क्लोरोफिल को एस्टर के रूप में सूचीबद्ध किया गया है क्योंकि मिथाइल अल्कोहल के शेष भाग CH₃OH और फाइटोल C₂₀H हैं ₃₉OH ने कार्बोक्सिल समूहों के हाइड्रोजन को प्रतिस्थापित किया।

ऊपर क्लोरोफिल अल्फा का संरचनात्मक सूत्र है। इसे ध्यान से देखने पर, आप देख सकते हैं कि बीटा-क्लोरोफिल में एक और ऑक्सीजन परमाणु है, लेकिन दो कम हाइड्रोजन परमाणु (CH₃ के बजाय CHO समूह)। इसलिए अल्फा-क्लोरोफिल का आणविक भार बीटा की तुलना में कम होता है।

मैग्नीशियम हमारे लिए रुचि के पदार्थ के कण के बीच में बस गया। यह पाइरोल संरचनाओं के 4 नाइट्रोजन परमाणुओं के साथ जोड़ती है। पाइरोल बॉन्ड में प्राथमिक और वैकल्पिक डबल बॉन्ड की प्रणाली देखी जा सकती है।

क्रोमोफोर गठन, जो सफलतापूर्वक क्लोरोफिल की संरचना में फिट बैठता है - यह एन है। यह सौर स्पेक्ट्रम और उसके रंग की व्यक्तिगत किरणों को अवशोषित करना संभव बनाता है, इस तथ्य की परवाह किए बिना कि दिन के दौरान सूरज एक की तरह जलता है लौ, और शाम को यह सुलगते कोयले की तरह दिखता है।

आइए आकार पर चलते हैं। पोर्फिरिन कोर 10 एनएम व्यास का है, फाइटोल टुकड़ा 2 एनएम लंबा निकला। नाभिक में, क्लोरोफिल 0.25 एनएम, के बीच होता हैपाइरोल नाइट्रोजन समूहों के सूक्ष्म कण।

मैं यह नोट करना चाहूंगा कि मैग्नीशियम परमाणु, जो क्लोरोफिल का हिस्सा है, व्यास में केवल 0.24 एनएम है और नाइट्रोजन के पाइरोल समूहों के परमाणुओं के बीच के खाली स्थान को लगभग पूरी तरह से भर देता है, जो कि कोर की मदद करता है अणु मजबूत होना।

यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि क्लोरोफिल (ए और बी) में साधारण नाम अल्फा और बीटा के तहत दो घटक होते हैं।

क्लोरोफिल ए

अणु का आपेक्षिक द्रव्यमान 893.52 है। अलग रहने में काले रंग के नीले रंग के सूक्ष्म क्रिस्टल बनते हैं। 117-120 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, वे पिघल जाते हैं और एक तरल में बदल जाते हैं।

एथेनॉल में समान क्लोरोफॉर्म, एसीटोन में और बेंजीन आसानी से घुल जाते हैं। परिणाम नीले-हरे रंग का होता है और इसकी एक विशिष्ट विशेषता होती है - समृद्ध लाल प्रतिदीप्ति। पेट्रोलियम ईथर में खराब घुलनशील। ये पानी में बिल्कुल नहीं खिलते।

क्लोरोफिल अल्फा फॉर्मूला: C₅₅H₇₂O₅N ₄एमजी. इसकी रासायनिक संरचना में पदार्थ को क्लोरीन के रूप में वर्गीकृत किया गया है। रिंग में, फाइटोल प्रोपियोनिक एसिड से जुड़ा होता है, अर्थात् इसके अवशेषों से।

कुछ पादप जीव, क्लोरोफिल ए के स्थान पर इसका एनालॉग बनाते हैं। यहाँ, द्वितीय पाइरोल रिंग में एथिल समूह (-CH₂-CH₃) को विनाइल वाले (-CH=CH) से बदल दिया गया था। 2). इस तरह के अणु में पहला विनाइल समूह रिंग एक में, दूसरा रिंग दो में होता है।

क्लोरोफिल बी

क्लोरोफिल-बीटा सूत्र इस प्रकार है: C₅₅H₇₀O₆N ₄एमजी. किसी पदार्थ का आणविक भार903 है। पाइरोल रिंग दो में कार्बन परमाणु C₃ पर, हाइड्रोजन -H-C=O से रहित थोड़ा अल्कोहल होता है, जिसका रंग पीला होता है। यह क्लोरोफिल से अंतर है a.

हम यह ध्यान देने की हिम्मत करते हैं कि कई प्रकार के क्लोरोफिल कोशिका के विशेष स्थायी भागों में रहते हैं, जो इसके आगे के अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण हैं, प्लास्टिड-क्लोरोप्लास्ट।

क्लोरोफिल सी और डी

क्लोरोफिल सी. क्लासिक पोर्फिरिन वह है जो इस वर्णक को अलग बनाता है।

लाल शैवाल में क्लोरोफिल D. कुछ इसके अस्तित्व पर संदेह करते हैं। यह माना जाता है कि यह केवल क्लोरोफिल ए का एक अध: पतन उत्पाद है। फिलहाल, हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि d अक्षर वाला क्लोरोफिल कुछ प्रकाश संश्लेषक प्रोकैरियोट्स का मुख्य रंग है।

क्लोरोफिल के गुण

लंबे शोध के बाद इस बात के प्रमाण सामने आए हैं कि पौधे में मौजूद और उससे निकाले गए क्लोरोफिल की विशेषताओं में अंतर होता है। पौधों में क्लोरोफिल प्रोटीन से जुड़ा होता है। निम्नलिखित अवलोकन इसकी गवाही देते हैं:

1. एक पत्ती में क्लोरोफिल का अवशोषण स्पेक्ट्रम निकाले गए की तुलना में भिन्न होता है।
2. शुद्ध शराब के साथ सूखे पौधों से विवरण का विषय प्राप्त करना अवास्तविक है। निष्कर्षण अच्छी तरह से सिक्त पत्तियों के साथ सुरक्षित रूप से आगे बढ़ता है, या शराब में पानी मिलाया जाना चाहिए। यह वह है जो क्लोरोफिल से जुड़े प्रोटीन को तोड़ती है।
3. पौधे के पत्तों से निकाला गया पदार्थ नीचे से जल्दी नष्ट हो जाता हैऑक्सीजन का प्रभाव, केंद्रित अम्ल, प्रकाश किरणें।

लेकिन पौधों में क्लोरोफिल उपरोक्त सभी के लिए प्रतिरोधी है।

क्लोरोप्लास्ट

क्लोरोफिल पौधों में 1% शुष्क पदार्थ होता है। यह विशेष सेल ऑर्गेनेल - प्लास्टिड्स में पाया जा सकता है, जो पौधे में इसके असमान वितरण को दर्शाता है। हरे रंग की कोशिकाओं के प्लास्टिड जिनमें क्लोरोफिल होता है, क्लोरोप्लास्ट कहलाते हैं।

क्लोरोप्लास्ट में H₂O की मात्रा 58 से 75% तक होती है, शुष्क पदार्थ की मात्रा में प्रोटीन, लिपिड, क्लोरोफिल और कैरोटीनॉयड होते हैं।

क्लोरोफिल कार्य

वैज्ञानिकों ने मानव रक्त के मुख्य श्वसन घटक क्लोरोफिल और हीमोग्लोबिन अणुओं की व्यवस्था में अद्भुत समानता की खोज की है। अंतर यह है कि बीच में पिनर जंक्शन में, मैग्नीशियम पौधे की उत्पत्ति के वर्णक में स्थित होता है, और लोहा हीमोग्लोबिन में स्थित होता है।

प्रकाश संश्लेषण के दौरान, ग्रह की वनस्पति कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करती है और ऑक्सीजन छोड़ती है। यहाँ क्लोरोफिल का एक और महान कार्य है। गतिविधि के संदर्भ में, इसकी तुलना हीमोग्लोबिन से की जा सकती है, लेकिन मानव शरीर पर प्रभाव की मात्रा कुछ अधिक होती है।

क्लोरोफिल एक पौधे का रंगद्रव्य है जो प्रकाश के प्रति संवेदनशील होता है और हरे रंग में लेपित होता है। इसके बाद प्रकाश संश्लेषण आता है, जिसमें इसके माइक्रोपार्टिकल्स पौधों की कोशिकाओं द्वारा अवशोषित सूर्य की ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।

निम्न निष्कर्ष पर पहुंचा जा सकता है कि प्रकाश संश्लेषण एक प्रक्रिया हैसौर ऊर्जा का रूपांतरण। यदि आप आधुनिक जानकारी पर भरोसा करते हैं, तो यह देखा गया है कि प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड गैस और पानी से कार्बनिक पदार्थों का संश्लेषण तीन चरणों में होता है।

चरण 1

यह चरण क्लोरोफिल की सहायता से जल के प्रकाश-रासायनिक अपघटन की प्रक्रिया में संपन्न होता है। आण्विक ऑक्सीजन निकलती है।

चरण 2

यहां कई रेडॉक्स प्रतिक्रियाएं हैं। वे साइटोक्रोम और अन्य इलेक्ट्रॉन वाहकों की सक्रिय सहायता लेते हैं। पानी से एनएडीपीएच में इलेक्ट्रॉनों द्वारा स्थानांतरित प्रकाश ऊर्जा और एटीपी बनाने के कारण प्रतिक्रिया होती है। यहाँ प्रकाश ऊर्जा संचित होती है।

चरण 3

NADPH और पहले से बने एटीपी का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बोहाइड्रेट में बदलने के लिए किया जाता है। अवशोषित प्रकाश ऊर्जा पहले और दूसरे चरण की प्रतिक्रियाओं में शामिल है। अंतिम, तीसरे की प्रतिक्रियाएं प्रकाश की भागीदारी के बिना होती हैं और उन्हें अंधेरा कहा जाता है।

प्रकाश संश्लेषण एकमात्र जैविक प्रक्रिया है जो बढ़ती हुई मुक्त ऊर्जा के साथ होती है। प्रत्यक्ष या परोक्ष रूप से द्विपाद, पंखों वाले, पंखहीन, चौगुनी और पृथ्वी पर रहने वाले अन्य जीवों को उपलब्ध रासायनिक उद्यम प्रदान करता है।

हीमोग्लोबिन और क्लोरोफिल

हीमोग्लोबिन और क्लोरोफिल अणुओं में एक जटिल, लेकिन एक ही समय में समान परमाणु संरचना होती है। उनकी संरचना में सामान्य एक प्रोफिन है - छोटे छल्ले की एक अंगूठी। अंतर प्रोफिन से जुड़ी प्रक्रियाओं में और अंदर स्थित परमाणुओं में देखा जाता है: हीमोग्लोबिन में लौह परमाणु (Fe), क्लोरोफिल मेंमैग्नीशियम (मिलीग्राम)।

क्लोरोफिल और हीमोग्लोबिन संरचना में समान हैं, लेकिन विभिन्न प्रोटीन संरचनाएं बनाते हैं। क्लोरोफिल मैग्नीशियम परमाणु के चारों ओर बनता है, और हीमोग्लोबिन लोहे के चारों ओर बनता है। यदि आप तरल क्लोरोफिल का एक अणु लेते हैं और फाइटोल पूंछ (20 कार्बन श्रृंखला) को डिस्कनेक्ट करते हैं, तो मैग्नीशियम परमाणु को लोहे में बदल दें, तो वर्णक का हरा रंग लाल हो जाएगा। परिणाम एक समाप्त हीमोग्लोबिन अणु है।

क्लोरोफिल आसानी से और जल्दी से अवशोषित हो जाता है, बस इतनी ही समानता के लिए धन्यवाद। अच्छी तरह से ऑक्सीजन भुखमरी पर एक जीव का समर्थन करता है। यह आवश्यक ट्रेस तत्वों के साथ रक्त को संतृप्त करता है, यहां से यह जीवन के लिए सबसे महत्वपूर्ण पदार्थों को बेहतर ढंग से कोशिकाओं तक पहुंचाता है। प्राकृतिक चयापचय के परिणामस्वरूप अपशिष्ट पदार्थों, विषाक्त पदार्थों, अपशिष्ट उत्पादों की समय पर रिहाई होती है। सुप्त ल्यूकोसाइट्स पर प्रभाव डालता है, उन्हें जगाता है।

वर्णित नायक, बिना किसी डर या तिरस्कार के, कोशिका झिल्ली की रक्षा करता है, उसे मजबूत करता है, और संयोजी ऊतक को ठीक होने में मदद करता है। क्लोरोफिल के गुणों में अल्सर का तेजी से उपचार, विभिन्न घाव और कटाव शामिल हैं। प्रतिरक्षा समारोह में सुधार, डीएनए अणुओं के रोग संबंधी विकारों को रोकने की क्षमता पर प्रकाश डाला।

संक्रामक और सर्दी के इलाज में सकारात्मक रुझान। यह माना गया पदार्थ के अच्छे कर्मों की पूरी सूची नहीं है।