Clorofila, structură, clasificare, proprietăți

1. Clorofila

Culoarea verde, caracteristică plantelor, se datoreazaă pigmentului numit clorofilă, care se găseşte din abundenţă în frunzele plantelor. Clorofila a fost numită şi „raza solară lichidă” pentru considerentul că absoarbe energia soarelui. Clorofila absoarbe lumina atât de puternic, încât maschează alte culori mai puţin intense.

Clorofila este una dintre substanţele fundamentale ale Terrei, prezenţa sa în celulele plantelor şi algelor, la nivelul cloroplastelor, asigurând, în mod direct sau indirect, baza energetică şi respiratorie aproape tuturor celorlalte organisme de pe Terra. Graţie clorofilei, plantele verzi sunt organisme autotrofe, iar fotosinteza este cel mai important proces biochimic de pe Pământ.

Orice organism de pe Terra (cu excepţia unor bacterii chemosintetizante) care nu este capabil să-şi producă singur substanţe organice din substanţe minerale, trăieşte, direct sau indirect din sintezele clorofilei, deci pe seama ei. Practic, viaţa tuturor animalelor şi oamenilor atârnă de această moleculă.

In frunze, clorofila se gaseşte legata de o proteina, plastina cu care formeaza o cromoproteida, denumită cloropastina, cu o mare stabilitate comparativ cu clorofila pura.

Clorofila se afla in membrana tilacoidelor din cloroplaste unde se pare ca formeaza fotosisteme (denumite fotosistemul I şi II, respectiv P680 si P700 dupa lungimea de unda absorbita) impreuna cu pigmentii.

In cadrul acestor fotosisteme clorofila se pare ca indeplineste 2 functii:

• Absorbtia luminii

• Transferul energiei catre cuplul clorofilei din centrul reactiv al fotosistemului .Lumina absorbita de catre clorofila determină eliminarea unui electron cu un potential energetic foarte mare, electron care in final va reveni la clorofila dar cu un potential energetic mult mai mic. In cadrul acestei reactii clorofila joacă rol de catalizator, molecula de clorofila oxidata, revenind din nou la forma initială prin (re)captarea unui electron.

2. Structura clorofilei

Clorofila este un pigment specific vegetalelor verzi, care îndeplineşte un rol esenţial în fotosinteză.

Are structura semănătoare hemului (vezi structura hemoglobinei), dar conţine magneziu în loc de fier. Clorofila prezintă patru nuclee pirolice (I, II, III, IV) unite în centru printr-un ion de magneziu, prin 2 valenţe şi prin 2 legături fizice Toate acestea formează împreună un nucleu porfirinic. În macromoleculă apare şi un homociclu pentanonic acid (V). Cu cifre arabe, de la 1 la 8, se notează, în sensul acelor de ceasornic, punctele externe ale celor 4 inele pirolice.

Clorofila - structura general

Nucleul porfirinic împreună cu homociclul pentanonic formează doar o parte a clorofilei, care poartă numele acid clorofilinic sau clorofilină. În punctul 7, de fapt, clorofila se continuă printr-o prelungire moleculară monocatenară numită fitol. Fitolul este monoalcoolul unei hidrocarburi superioare.

Clorofila - componentele structurale (acidul clorofilinic şi fitolul)

Ca şi în cazul hemului, clorofila nu se află liberă, ci se combină cu o proteină numită plastina, împreună cu care realizează cloroplastina, un compus asemănător ca structură cu hemoglobina.

3. Clasificarea clorofilei

Clorofila a Clorofila b Clorofila c1 Clorofila c2 Clorofila d

Formulă moleculară C55H72O5N4Mg C55H70O6N4Mg C35H30O5N4Mg C35H28O5N4Mg C54H70O6N4Mg

Radicalul de la C3 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CH=CH2 -CHO

Radicalul C7 -CH3 -CHO -CH3 -CH3 -CH3

Radicalul C8 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH2CH3 -CH=CH2 -CH2CH3

Radicalul C17 -CH2CH2COO-Fitil -CH2CH2COO-Fitil -CH=CHCOOH -CH=CHCOOH -CH2CH2COO-Fitil

Legătura C17-C18 Simplă Simplă Dublă Dublă Sinplă

Răspîndire Universal Majoritatea plantelor Diferite specii de alge

Diferite specii de alge Cianobacterii.