Leaf, mint a fotoszintézis szerv
levél egy növény - a legfőbb szerve a növény, ahol a folyamat a fotoszintézis zajlik. Mivel a legtöbb levél kutikula borítja esetében alacsony az áteresztőképessége gázok, a CO2-áramlás a szövetben megy keresztül a sztómák és a szövetet - erősen elágazó hálózata intercelluláris pneumatikus csatornák.
A felső oldalon a lap szomszédos palánk parenchima sejtek, amelyek merőlegesen helyezkednek el szorosan érintkeznek egymással, és tartalmaznak sok kloroplasztok. Ez palánk parenchyma fő asszimiláció ruhával. Az alsó epidermisz szivacsos parenchima szomszédos a lazán elrendezett sejtek és az intercelluláris terek. Ezen túlmenően, a teljes fémlemezt áthatja a vénák, amely át Veda, ásványi ionokat és asszimilátumok.
A palánk parenchyma senki sejt, amely távol van a legközelebbi hogy abból több, mint néhány sejtátmérőre.
Miután áthaladt a sztóma gáton légköri CO2 feloldódik a vízben, ez hidratált és átalakítjuk szénsav, majd disszociációjával-hidrogén-karbonát-ionok (HCO 3 +), amelyek a kínálat potenciális és ez szolgál a tartalék használható CO2 fotoszintézis.
Mivel az alapszövetet, elnyeli az energiát a nap palánkot parenchima, amely a maximális számú kloroplasztisz, ismerve a területének arányát a lap és a felület területe kloroplasztisz lehet közelíteni abszorpciós kapacitását és növények. Így, 1 ha vetés átlagosan 5 hektár lemez felülete, azaz a felülete 1000 ha kloroplasztok, mint 1 cm 2 levélfelület 200 cm2 felületre kloroplasztok. Így a felület területe intercelluláris terek, a víz elpárologtatása 50 m. Ez azt mutatja, a biológiai törvények - megteremti a belső üzemi felületek viszonylag kis külső területeken az illékony költségei kis mennyiségű anyag.
Attól függően, hogy a növény élőhely körülmények (száraz vagy különösen nedves klíma, trópusi éghajlat túlzott napsugárzás intenzitás) a levél szerkezetét is megfigyelhető bizonyos morfológiai vagy biokémiai jellemzők, de az általános elveit a szerkezet a lap fenntartását.
Kloroplasztisz - a zöld plasztidok, amelyek megtalálhatók a sejtekben a fotoszintetikus eukarióták. Segítségükkel a fotoszintézis fordul elő. Kloroplasztokat klorofilt tartalmaznak.
Kloroplasztokat egy zöld színű jelenléte miatt az alap pigment - klorofill. Kloroplasztisz tartalmazhatnak kiegészítő pigmenteket - karotinoidok (narancs). Az alakja kloroplasztisz - ovális lencsés borjú mérete (5-10) x (2-4) mikron. Ugyanebben sejtréteget lehet 15-20 vagy több kloroplasztok, és néhány alga - csak 1 -2 óriás kloroplaszt (chromatophore) a különböző formák.
Kloroplasztok által határolt két membrán - külső és belső. A külső membrán választja el a folyadék a kloroplaszt homogén környezet - stroma (mátrix). A stroma tartalmaz fehérjék, lipidek, DNS-t (cirkuláris molekula). RNS, riboszómák és tartalék anyagok (lipidek, keményítő szemcsék és fehérje), valamint a részt vevő enzimek rögzítésére a szén-dioxid.
A belső membrán a kloroplaszt stroma befelé betüremkedése formák -tilakoidy vagy lamellákból, amelyek úgy vannak kialakítva, mint a lapított táskák (tankok). Számos ilyen tilakoidok-sorok, fekvő, egymás fölött, így egy arc, és ebben az esetben hívják őket tilakoidok arcokat. Ez membránpreparátumoknál Tila-Koide lokalizált fényérzékeny pigmentek, valamint a hordozók az elektronok és a protonok, amelyek részt vesznek az abszorpciós és a konverziós fényenergia.
A kloroplasztokat a cellában végezzük fotoszintézis.
29. A klorofill. molekuláris szerkezete, a fizikai optikai és kémiai tulajdonságok
A klorofill-molekula jelen van a kloroplasztisz zöld növényi sejt tartalmaz négy pirrol gyűrű (I-IV), melyek közül az egyik a (IV) van redukált formában. Van is egy V nepirolnoe gyűrűt. A hosszú izoprenoid oldallánc a molekula klorofill egy alkoholban maradékot fitol C20 H39 OH - izoprén származéka egy telítetlen szénhidrogén keresztül kapcsolódó észterkötéssel egy karboxilcsoport szubsztituens a gyűrű IV. Négy központi nitrogénatomja a klorofill molekula ion koordináltan kapcsolódó két fő Mg 2+ indukált, és két további vegyértéket tartalmaz.
A kémiai természete, a klorofill jelentése egy észter egy kétértékű sav és két alkohol - fitol és metil. fitol maradékot tulajdonít a klorofill molekula lipid kötő tulajdonságai, és biztosítja annak orientációját egy természetes kloroplaszt tilakoid membrán.
A klorofill elszappanosítjuk hidrolízissel képződése klorofill alkálisók, és alkoholok. Az akció a gyenge sav a magnéziumionok elmozdul a központtól a porfirin atommag és hidrogénre cseréljük. Az eredmény egy olyan vegyület, a barna szín, amely az úgynevezett feofitin.
A fotoszintetikus magasabb rendű növények sejtjei mindig jelen vannak klorofillek többféle, a legfontosabb az, amely a klorofill a (C55 N72 O5 N4 mg) és b (C55 H70 O6 N4 Mg), különböző csak az a tény, hogy a klorofill b helyett metil-a gyűrűben II tartalmaz formilcsoport ( O = C-H). Bár a klorofill a és b színű zöld, abszorpciós spektrumok eltérnek kissé. A legtöbb nagyobb zöld növények klorofill, és körülbelül kétszer annyi klorofill b.
Biológiai pigment (biohromy) - színes anyagok szerepelnek a szövetekben organizmusok. Színes pigmenteket jelenléte határozza meg a saját molekulák kromofór csoportok, hogy szelektíven elnyelik a fényt egy bizonyos részét a látható spektrum a napfény. Pigment rendszer az élőlények - a hivatkozás, amely összeköti a fény környezeti feltételek és a szervezet anyagcseréjét. Biológiai pigmentek fontos szerepet játszanak az életében élőlények.
Csoport biológiai pigmentek: karotinoidok -soderzhatsya növényekben, amelyek rezisztensek az alacsony hőmérsékleten. Amikor a klorofill kimerül a hideg évszak, a levelek szerezhet észrevehető sárga vagy narancssárga színű, mivel a hosszan tartó hatás a karotinoid pigment. A karotinoidok növények védelme a káros napsugárzás, figyelembe véve a nap UV-sugárzás is, átalakítja az energia és átteszük klorofill.
A karotinoidok pigmentek, mint például: - karotin - sárga-narancssárga pigment - hematochrome - vörös pigment
- xantofill - likopin pigment sárga - piros, piros-narancssárga pigment - lutein - Sárga pigment
és mások. A porfirinek Ez a csoport magában foglalja a biológiai pigmentet, amely jelen van a készítményben porfirin kompleks.K ez a csoport magában foglalja a növényi pigmentek - klorofill (zöld pigment). feofitin és m. o. Jellemzően, ez az osztály a pigmentek részt a fotokémiai folyamatok, és részt vevő enzimek anyagcserét. Szerepük, mint egy igazi festék vtorostepennaAntotsiany - így a növények színük a rózsaszín, piros, lila, kék és a sötét lila. Antociánok vannak kialakítva a keményítő hidrolízise során. Továbbfejlesztett képződését antocianin növényi sejtekben zajlik a környezeti hőmérséklet csökken, amikor megállítja a klorofill szintézist intenzív megvilágítás UV-sugarak, a hiány foszfor kötözéséhez szükséges hidrolizált keményítő a cukrok. Ebben a festés növények levelei változik zöldről vörös és kék tsvetov.Fitohrom - kék növényi pigment fehérje szerkezetét, szabályozza a folyamatokat a virágzás és a csírázási. Egyes növények gyorsuló virágzás, míg mások - halasztó. Fitokróm működik, mint egy „biológiai óra” a növény, a hatásmechanizmus még nem vizsgálták. Ismeretes, hogy a szerkezet a pigment függően változik a világos és sötét napszak által jelezhető a növény. A fitokróm kapcsolatban áll a sejt membránok, és megtalálható szinte minden szervben rasteniya.Melanin - pigment, amely megtalálható a sejtek a növények és állatok. Különösen, ez ad egy fekete-barna haj. Hiánya melanin a sejtekben az állatok és az emberek nem albinosami.Struktura folyadékkristály molekulák melanin. Pigment erős antioxidáns. Szintetikus termelt melanin van vizes oldatban, amelynek növényi meglepő tulajdonságokkal rendelkezik - gyorsítja a növekedést és érés, aktivitását csökkenti a kambium, felgyorsítja a csírázás semyanAntohlor - sárga pigment. Ez akkor fordul elő a sejtekben héja szirmok kankalin (kos, kankalin), toadflax, sárga pipacs, dália, a gyümölcsök citrom és más rasteniyah.Antofein - ritkán előforduló pigment sötét színű. Ez okozza foltok foltot a szárnyak a párta orosz bab (Faba vulgáris) .Hlorofill - zöld pigment kondicionáló színező növényi kloroplasztisz zöld. Az ő részvételével végzett fotoszintézis folyamata. A kémiai szerkezete a klorofill - magnézium-komplexek különböző tetrapirrol. A klorofill van porfirinvázba és strukturálisan hasonló hem. Kémiailag klorofillokok - észterek szerves dikarbonsavak - és a két maradék klorofillin alkoholok - fitol és metil. A tapasztalati képletű - C55H7205N4Mg. A kiorofiiiin egy nitrogéntartalmú szerves fém vegyület tartozó magniyporfirinam.
A klorofill négy összekapcsolt pirrol maradékot, amely képeznek porfirinvázt. Porfirin nucleus kapcsolódik a két fő és két további vegyértéket magnézium atom.
Azonban, a klorofill a szerkezeti képlet azt jelzi, hogy a klorofill egy észtere kétbázisú sav és két alkohol - metil-alkohol és a nagy molekulatömegű telítetlen fitol, amely egy származéka izoprén. Ez a jelenléte a maradékot fitol klorofill ad az utolsó lipid tulajdonságok, nyilvánul meg az oldhatósága zsírban oldószerekben. Ragaszkodva zöld levelek etanolban kialakulása látható a sejtekben a zöld kristályok. Ezek a kristályok ethylchlorophyllide - fitol maradékot szubsztitúciós terméket a klorofill maradékot etanolban. Hasítása az észter közötti kötés karboxilcsoportját klorofill molekula és fitol molekularész, majd elmozdulása ebben az utolsó maradékot etanolban történik az intézkedés alapján az adott enzim - klorofilláz.
Fizikai tulajdonságok. Molekulyarny tömeg klorofill 893,52. Az izolált állapotban formák klorofill kék-fekete mikro-kristályok, amelyek megolvadnak, hogy olyan folyékony át 117-120 ° C-on A klorofill és könnyen oldódik éterben, etanolban, acetonban, kloroformban, benzolban, piridinben. Solutions klorofill a kék-zöld színű, és van egy erős vörös fluoreszcencia. A fő csúcsok abszorpciós spektrumát híg oldatok a klorofill-a dietil-éteres - 429 és 660 nm-nél.
A rendszer öt gyűrű, amely egy gyűrű körül a nagyobb Mg 2+ atom. Ez kölcsönöz a képességét, hogy a fényt elnyeli a molekula. magnézium-atom gyűjt molekulák a klorofill a társulás, amely megkönnyíti egy teljesebb Capture fény.