Caractéristiques de la chlorophylle, structure, emplacement, types

La chlorophylle C'est un pigment biologique, qui indique qu'il s'agit d'une molécule capable d'absorber la lumière. Cette molécule absorbe la longueur d'onde correspondant à la couleur violette, bleue et rouge, et reflète la lumière verte. Par conséquent, la présence de chlorophylle est responsable de la couleur verte des plantes.

Sa structure se compose d'un anneau de porphyrine avec un centre de magnésium et une queue hydrophobe, appelée fitol. Il est nécessaire de mettre en évidence la similitude structurelle de la chlorophylle avec la molécule d'hémoglobine.

La molécule de chlorophylle est responsable de la couleur verte des plantes. Source: Pixabay.com

La chlorophylle est située dans des tilacoïdes, des structures membraneuses trouvées à l'intérieur des chloroplastes. Les chloroplastes sont abondants dans les feuilles et autres structures végétales.

La fonction principale de la chlorophylle est la collection de lumière qui sera utilisée pour propulser les réactions photosynthétiques. Il existe différents types de chlorophylle - le plus courant est pour - qui diffèrent légèrement de leur structure et de leur pic d'absorption, afin d'augmenter la quantité de soleil absorbé.

[TOC]

Perspective historique

L'étude de la molécule de chlorophylle remonte à 1818 lorsqu'elle a été décrite pour la première fois par les chercheurs Pelletier et Caventou, qui ont inventé le nom de "chlorophylle". Par la suite, en 1838, les études chimiques de la molécule ont commencé.

En 1851, Verdeil propose les similitudes structurelles entre la chlorophylle et l'hémoglobine. À l'époque, cette ressemblance était exagérée et il a été supposé qu'au centre de la molécule de chlorophylle, il y avait aussi un atome de fer. Plus tard, la présence de magnésium a été confirmée comme un atome central.

Les différents types de chlorophylle ont été découverts en 1882 par Borodin en utilisant des preuves fournies par le microscope.

Pigments

Chlorophylle observée au microscope. Kristian Peters - Fabelfroh [cc par -sa 3.0 (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /]]

Qu'est-ce que la lumière?

Un point clé pour les organismes vivants photosynthétiques pour avoir la capacité d'utiliser l'énergie lumineuse est son absorption. Les molécules réalisées par cette fonction sont appelées pigments et sont présents dans les plantes et les algues.

Pour mieux comprendre ces réactions, il est nécessaire de connaître certains aspects liés à la nature de la lumière.

La lumière est définie comme un type de rayonnement électromagnétique, une forme d'énergie. Ce rayonnement est compris comme une onde et comme une particule. L'une des caractéristiques du rayonnement électromagnétique est la longueur d'onde, exprimée comme la distance entre deux crêtes successives.

L'œil humain peut percevoir la longueur d'onde qui passe de 400 à 710 nanomètres (nm = 10^-9 m). De courtes longueurs d'onde sont associées à une plus grande quantité d'énergie. La lumière du soleil comprend la lumière blanche, qui se compose de toutes les longueurs d'onde de la partie visible.

Peut vous servir: Huizache: caractéristiques, habitat, soins et utilisations

Quant à la nature des particules, les physiciens décrivent les photons comme des forfaits énergétiques discrets. Chacune de ces particules a une longueur d'onde et un niveau d'énergie caractéristique.

Lorsqu'un photon frappe un objet, trois choses peuvent se produire: être absorbé, transmis ou réfléchi.

Pourquoi la chlorophylle est-elle verte?

Les plantes sont perçues comme vert car la chlorophylle absorbe principalement la longueur d'onde bleue et rouge et reflète le vert. Néphronus [cc by-sa 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)]

Tous les pigments ne se comportent pas de la même manière. L'absorption de la lumière est un phénomène qui peut se produire à différentes longueurs d'onde, et chaque pigment a un spectre d'absorption particulier.

La longueur d'onde absorbée déterminera la couleur que nous visualiserons sur le pigment. Par exemple, si vous absorbez la lumière sur toutes ses longueurs, nous verrons le pigment totalement noir. Ceux qui n'absorbent pas toutes les longueurs, reflètent le reste.

Dans le cas de la chlorophylle, cela absorbe les longueurs d'onde correspondant aux couleurs violet, bleu et rouge, et reflète la lumière verte. C'est le pigment qui donne aux plantes leur couleur verte caractéristique.

La chlorophylle n'est pas le seul pigment de la nature

Bien que la chlorophylle soit l'un des pigments les plus connus, il existe d'autres groupes de pigments biologiques tels que les caroténoïdes, qui sont des tons rougeâtre ou orange. Par conséquent, ils absorbent la lumière à une longueur d'onde différente de la chlorophylle, servant d'écran de transfert d'énergie à la chlorophylle.

De plus, certains caroténoïdes ont des fonctions photoprotectrices: elles absorbent et dissipent l'énergie lumineuse qui pourrait endommager la chlorophylle; ou réagir avec l'oxygène et former des molécules oxydatives qui pourraient endommager les structures cellulaires.

Caractéristiques et structure

Les chlorophylles sont des pigments biologiques qui sont perçus verts et qui participent à la photosynthèse. Nous les trouvons dans les plantes et autres organismes ayant la capacité de transformer l'énergie lumineuse en énergie chimique.

Les chlorophylles chimiquement sont des magnésium-Porphirines. Ceux-ci sont assez similaires à la molécule d'hémoglobine, chargée de transporter l'oxygène dans notre sang. Les deux molécules ne diffèrent que par les types et l'emplacement des groupes de substituants dans l'anneau tétrapyolique.

Le métal de l'anneau de porphyrine dans l'hémoglobine est en fer, tandis que dans la chlorophylle, c'est du magnésium.

La chaîne latérale de la chlorophylle est des indigènes hydrophobes ou apolaires, et est composé de quatre unités isopréoïdes, appelé Fitol. Ceci est estérifié au groupe acide proposé dans l'anneau numéro quatre.

Si la chlorophylle subit un traitement thermique, la solution prend un pH acide, conduisant à l'élimination de l'atome de magnésium du centre de l'anneau. Si le chauffage persiste ou que la solution diminue encore plus son pH, le fitol finira par hydrolyzar.

Il peut vous servir: Zoapatle: ce qui est, les caractéristiques, les avantages, les contre-indications

Emplacement

La chlorophylle est l'un des pigments naturels les plus distribués et nous le trouvons dans différentes lignées de la vie photosynthétique. Dans la structure des plantes, nous le trouvons principalement dans les feuilles et autres structures vertes.

Si nous allons à une vision microscopique, la chlorophylle est à l'intérieur des cellules, en particulier dans les chloroplastes. À son tour, à l'intérieur des chloroplastes, il existe des structures formées par des membranes doubles appelées tilacoides, qui contiennent de la chlorophylle à l'intérieur - avec une autre quantité de lipides et de protéines.

Les tilacoïdes sont des structures qui ressemblent à plusieurs disques ou pièces empilées, et cet ordre compact est totalement nécessaire pour la fonction photosynthétique des molécules que la chlorophylle.

Dans les agences procaryotes qui effectuent la photosynthèse, il n'y a pas de chloroplastes. Par conséquent, les tilacoïdes contenant des pigments photosynthétiques sont observés comme faisant partie de la membrane cellulaire, isolés à l'intérieur du cytoplasme cellulaire, ou construisent une structure dans la membrane interne - Modèle observant dans les cyanobactéries.

Gars

Chlorophylle un

Chlorophylle un

Il existe plusieurs types de chlorophylles, qui diffèrent légèrement dans la structure moléculaire et dans leur distribution dans les lignées photosynthétiques. C'est-à-dire que certains organismes contiennent certains types de chlorophylle et d'autres non.

Le type principal de chlorophylle est appelé chlorophylle A, et dans la lignée des plantes dans le pigment directement en charge du processus photosynthétique et transforme l'énergie lumineuse en chimie.

Chlorophylle b

Chlorophylle b

Un deuxième type de chlorophylle est B et est également présent dans les plantes. Structurellement, il diffère de la chlorophylle A car ce dernier a un groupe méthyle dans le carbone 3 de l'anneau numéro II, et le type B contient un groupe formyle dans cette position.

Il est considéré comme un pigment accessoire et grâce aux différences structurelles a un spectre d'absorption légèrement différent de la variante de. À la suite de cette caractéristique, ils diffèrent dans sa couleur: la chlorophylle a est bleu verdâtre et le B est jaune verdâtre.

L'idée de ces spectres différentiels est que les deux molécules sont complétées dans l'absorption de la lumière et peuvent augmenter la quantité d'énergie lumineuse qui pénètre dans le système photosynthétique (de sorte que le spectre d'absorption est élargi).

Chlorophylle C et D

Chlorophylle d

Il y a un troisième type de chlorophylle, le C, que nous trouvons dans les algues brunes, diatomées et dinoflagellées. Dans le cas des algues cyanofíceas, ils ne présentent que la chlorophylle de type A. Enfin, la chlorophylle D est trouvée dans certaines agences protistes et aussi dans les cyanobactéries.

Chlorophylle dans les bactéries

Il existe une série de bactéries avec la capacité d'effectuer la photosynthèse. Dans ces organismes, il existe des articulations appelées bactérioclorophiles, et comme les chlorophylles eucaryotes sont classées à la suite des lettres: a, b, c, d, e et g.

Peut vous servir: agrumes × auranfolia: caractéristiques, habitat, propriétés, soins

Historiquement, l'idée a été gérée que la molécule de chlorophylle est apparue en premier au cours de l'évolution. Aujourd'hui, grâce à l'analyse des séquences, il a probablement proposé que la molécule de chlorophylle ancestrale était similaire à un bactérioclorophile.

Les fonctions

La molécule de chlorophylle est un élément crucial dans les organismes photosynthétiques, car il est responsable de l'absorption de la lumière.

Dans la machinerie nécessaire pour effectuer la photosynthèse, il y a un composant appelé Photosystem. Il y en a deux et chacun est composé d'une «antenne» en charge de la collecte de la lumière et d'un centre de réaction, où nous trouvons la chlorophylle de type A.

Les photosystèmes diffèrent principalement par le pic d'absorption de la molécule de chlorophylle: Photosystème I a un pic de 700 nm et le II à 680 nm.

De cette façon, la chlorophylle parvient à remplir son rôle dans la capture de la lumière, qui grâce à une batterie enzymatique complexe sera transformée en énergie chimique stockée dans des molécules telles que les glucides.

Les références

1. Beck, C. B. (2010). Une introduction à la structure et au développement des plantes: anatomie végétale pour le vingt-quatre siècles. la presse de l'Universite de Cambridge.
2. Berg, J. M., Stryer, L., & Tymoczko, J. L. (2007). Biochimie. J'ai inversé.
3. Blankenship, R. ET. (2010). Évolution précoce de la photosynthèse. Physiologie des plantes, 154(2), 434-438.
4. Campbell, n. POUR. (2001). Biologie: concepts et relations. Pearson Education.
5. Cooper, G. M., & Hausman, R. ET. (2004). La cellule: approche moléculaire. Medicinska Naklada.
6. Curtis, H., & Schnek, un. (2006). Invitation à la biologie. Élégant. Pan -American Medical.
7. Hohmann-Morriott, M. F., & Blankenship, R. ET. (2011). Évolution de la photosynthèse. Revue annuelle de la biologie des plantes, 62, 515-548.
8. Humphrey, un. M. (1980). Chlorophylle. Chemistry alimentaire, 5 (1), 57-67.Doi: 10.1016 / 0308-8146 (80) 90064-3
9. Koolman, J., & Röhm, k. H. (2005). Biochimie: texte et atlas. Élégant. Pan -American Medical.
10. Lockhart, P. J., Larkum, un. W., Acier, m., Waddell, P. J., & Penny, D. (mille neuf cent quatre vingt seize). Évolution de la chlorophylle et de la bactérichlorophylle: le problème des sites invariants dans l'analyse de séquence. Actes de l'Académie nationale des sciences des États-Unis d'Amérique, 93(5), 1930-1934. Doi: 10.1073 / PNA.93.5.1930
11. Palade, g. ET., & Rosen, W. g. (1986). Biologie cellulaire: recherche et applications de base. Académies nationales.
12. Posada, j. SOIT. S. (2005). Fondamentaux pour la création de pâturages et de cultures fourragères. Université d'Antioquia.
13. Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, s. ET. (1992). Biologie des plantes (Vol. 2). J'ai inversé.
14. Sadava, D., & Purves, W. H. (2009). La vie: la science de la biologie. Élégant. Pan -American Medical.
15. Sousa, f. L., Shavit-griveink, l., Allen, J. F., & Martin, W. F. (2013). Biosynthèse de la chlorophylle L'évolution des gènes indique la duplication du gène du photosystème, et non la fusion du photosystème, à l'origine de la photosynthèse oxygénique. Biologie et évolution du génome, 5(1), 200-216. Doi: 10.1093 / GBE / EVS127
16. Taiz, L., & Zeiger, et. (2007). Physiologie végétale. Université Jaume I.
17. Xiong J. (2006). Photosynthèse: quelle est la couleur d'origine?. Biologie du génome, 7(12), 245. Doi: 10.1186 / gb-2006-7-12-245