Chlorofyl

Chlorofyl jezelený pigmentobsažený v zelenýchrostlinách,sinicícha některýchřasách.

Chlorofyl v průběhufotosyntézyabsorbujeenergii světelného zářenía používá ji ksyntéze sacharidůzoxidu uhličitéhoa vody. Působení chlorofylu představuje první krokfotosyntézy,kdy působí jako transformátory světelnýchkvantna biologicky zpracovatelnou formu tím, že je schopný ji převést namakroergní chemickou vazbu.Tím je uvedená reakce zdrojemenergiepro všechny dalšíbiochemickéa biologické reakce na této planetě.

Chlorofyl patří kfotosyntetickým pigmentůmspolu sfykobilinyakarotenoidy,které však mají jinoubarvua absorbují energii z odlišné části viditelného světelnéhospektra.Chlorofyl je zelený, protože absorbuje modrou a červenou část světelného spektra a ostatní odráží; tím se jeví jako zelený a udává tak základní barvu všem fotosyntetizujícím rostlinám.

Chemickyse řadí meziporfyrinyobsahujícíhořčík.Jsou známy chlorofylya,b,c,d,e^[1]af^[2]a příbuznébakteriochlorofyly(vyskytující se v bakteriích mimo sinic)a,b,c,d,eag. Molekuly chlorofylu se nacházejí nathylakoidních membránách,kteréjsou u rostlin umístěné vchloroplastech,kde sbílkovinamia dalšími pigmenty tvoří základfotosystému IaII.

Extinkční koeficient Lambertova–Beerova zákona je pro chlorofylav tetrahydrofuranu (THF) při 664 nm roven ε = 93 000 L/mol/cm. A pro chlorofylbv THF při 649 nm ε = 66 000 L/mol/cm.^[3]

Biosyntéza chlorofylu

Biosyntéza začíná připojenímglutamátunatRNA.Vzniklá glutamyl-tRNA může být použita jak pro syntézuproteinů,tak dále při syntéze chlorofylů. Glutamyl-tRNA se přeměňuje na glutamyl-1-semialdehyd, ten nakyselinu 5-aminolevulovoua ta vporfobilinogen.Porfobilinogen je už cyklický a obsahujepyrrolovéjádro. Čtyři porfobilinogeny formují protoporfyrin IX, který obsahujeporfyrin.Do něj je buďenzymem Fe chelatasouzabudovánoželezoa vznikáhem,z něhož lze získatcytochromčifytochrom,neboMg chelatasouzabudovánhořčíka vznikáprotochlorofylid a.Ten jefotochemickou reakcíza spotřeby dvoufotonůa jednohoNADPHzměněn reduktasou na chlorofylid a. Připojenímfytolupak vzniká chlorofyl a, jehožoxidacívzniká chlorofyl b.

Fotochemická reakce při vzniku chlorofylidu a je příčinou neschopnosti rostlin tvořit chlorofyl ve tmě a důvodem blednutíetiolovaných rostlin.To se beze zbytku týká rostlinnahosemenných,rostlinykrytosemennéumí tvořit chlorofyl v malé míře i ve tmě.

Typy chlorofylu

	Chlorofyla	Chlorofylb	Chlorofylc1	Chlorofylc2	Chlorofyld	Chlorofyle	Chlorofylf
Sumární vzorec	C₅₅H₇₂O₅N₄Mg	C₅₅H₇₀O₆N₄Mg	C₃₅H₃₀O₅N₄Mg	C₃₅H₂₈O₅N₄Mg	C₅₄H₇₀O₆N₄Mg	(neznámý)^[4]	C₅₅H₇₀O₆N₄Mg^[2]
M_r	893,49	906,51					906,51
C2 substituent	-CH₃	-CH₃	-CH₃	-CH₃	-CH₃		-CHO
C3 substituent	-CH=CH₂	-CH=CH₂	-CH=CH₂	-CH=CH₂	-CHO		-CH=CH₂
C7 substituent	-CH₃	-CHO	-CH₃	-CH₃	-CH₃		-CH₃
C8 substituent	-CH₂CH₃	-CH₂CH₃	-CH₂CH₃	-CH=CH₂	-CH₂CH₃		-CH₂CH₃
C17 substituent	-CH₂CH₂COO-fytyl	-CH₂CH₂COO-fytyl	-CH=CHCOOH	-CH=CHCOOH	-CH₂CH₂COO-fytyl		-CH₂CH₂COO-fytyl
C17-C18vazba	Jednoduchá	Jednoduchá	Dvojná	Dvojná	Jednoduchá		Jednoduchá
Výskyt	všechnyrostlinyvčetněmechůařasa všechnysinice	vyšší rostliny,zelené řasy,siniceakrásnoočka	hnědé řasy	hnědé řasy	ruduchy,sinice	některérůznobrvky^[1]	některésinice^[2]

Odkazy

Reference

↑^a ^bALLEN, M. B. Distribution of the chlorophylls. In:The Chlorophylls.New York & London: Vernon L.P. & Seely G.R., 1966. S. 511–519. (anglicky)
↑^a ^b ^cMin Chen; SCHLIEP, Martin; WILLOWS, Robert D., Zheng-Li Cai, Brett A. Neilan, Hugo Scheer. A Red-Shifted Chlorophyll.Science.19. srpen 2010. Online před tiskem.Dostupné online[abstrakt, cit. 2010-08-23].ISSN 0036-8075.DOI 10.1126/science.1191127.(anglicky)
↑LUDAČKA, Pavel; KUBÁT, Pavel; BOSÁKOVÁ, Zuzana. Antibacterial Nanoparticles with Natural Photosensitizers Extracted from Spinach Leaves.ACS Omega.2022-01-11, roč. 7, čís. 1, s. 1505–1513.Dostupné online[cit. 2022-05-12].ISSN 2470-1343.DOI 10.1021/acs Omega.1c06229.(anglicky)
↑Chlorophyll Fluorescence: Understanding Crop Performance — Basics and Applications– 1.1.2 Photosynthetic pigments of higher plants, CRC Press, 2017 (Google books)

Literatura

Fyziologie rostlin, Academia Praha, 1995

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématuchlorofylnaWikimedia Commons
Slovníkové heslochlorofylve Wikislovníku
Encyklopedie CoJeCo,http:// cojeco.cz

[e-1] ALLEN, M. B. Distribution of the chlorophylls. In:The Chlorophylls.New York & London: Vernon L.P. & Seely G.R., 1966. S. 511–519. (anglicky)

[f-2] Min Chen; SCHLIEP, Martin; WILLOWS, Robert D., Zheng-Li Cai, Brett A. Neilan, Hugo Scheer. A Red-Shifted Chlorophyll.Science.19. srpen 2010. Online před tiskem.Dostupné online[abstrakt, cit. 2010-08-23].ISSN 0036-8075.DOI 10.1126/science.1191127.(anglicky)

[3] LUDAČKA, Pavel; KUBÁT, Pavel; BOSÁKOVÁ, Zuzana. Antibacterial Nanoparticles with Natural Photosensitizers Extracted from Spinach Leaves.ACS Omega.2022-01-11, roč. 7, čís. 1, s. 1505–1513.Dostupné online[cit. 2022-05-12].ISSN 2470-1343.DOI 10.1021/acs Omega.1c06229.(anglicky)

[4] Chlorophyll Fluorescence: Understanding Crop Performance — Basics and Applications– 1.1.2 Photosynthetic pigments of higher plants, CRC Press, 2017 (Google books)

[1]

[2]

[3]

[4]