תהיתם פעם מדוע צמחים ירוקים? הצבע נובע ממולקולה אורגנית מיוחדת שנמצאת בתוך תאי הצמח הנקראת כלורופיל. כלורופיל סופג אורכי גל מסוימים של אור ומחזיר אור ירוק. כאשר האור המוחזר הזה נכנס לעיניך, אתה תופס צמחים כירוקים.
ייתכן שאתה תוהה, מדוע כלורופיל קולט ומחזיר אור?
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
תפקידו של כלורופיל הוא לספוג אור לצורך פוטוסינתזה. ישנם שני סוגים עיקריים של כלורופיל: A ו- B. התפקיד המרכזי של כלורופיל A הוא כתורם אלקטרונים בשרשרת הובלת האלקטרונים. תפקידו של כלורופיל B הוא לתת לאורגניזמים את היכולת לקלוט אור כחול בתדירות גבוהה יותר לשימוש בפוטוסינתזה.
מהו כלורופיל?
כלורופיל הוא א פִּיגמֶנט או תרכובת כימית הקולטת ומשקפת אורכי גל ספציפיים של האור. כלורופיל נמצא בתוך התאים ב קרום תילקואידי של אברון שנקרא ה כלורופלסט.
פיגמנטים כגון כלורופיל שימושיים לצמחים ואחרים אוטוטרופים, שהם אורגניזמים שיוצרים את האנרגיה שלהם על ידי המרת אנרגיית האור מהשמש לאנרגיה כימית. ה תפקיד ראשוני של כלורופיל הוא לספוג אנרגיית אור לשימוש בתהליך שנקרא פוטוסינתזה - התהליך שבו צמחים, אצות וחיידקים מסוימים הופכים את אנרגיית האור מהשמש לאנרגיה כימית.
האור מורכב מחבילות אנרגיה הנקראות פוטונים. פיגמנטים כמו כלורופיל, בתהליך מורכב, מעבירים פוטונים מפיגמנט לפיגמנט עד שהוא מגיע לאזור הנקרא מרכז תגובה. לאחר שהפוטונים מגיעים למרכז התגובה, האנרגיה מומרת לאנרגיה כימית שתשמש את התא.
הפיגמנט העיקרי המשמש אורגניזמים לצורך פוטוסינתזה הוא כלורופיל. ישנם שישה מובחנים סוגי כלורופיל, אך הסוגים העיקריים הם כלורופיל א ו כלורופיל B.
תפקיד הכלורופיל א
ה פיגמנט ראשוני שֶׁל פוטוסינתזה הוא כלורופיל A. כלורופיל B הוא פיגמנט אביזר כי אין צורך שהפוטוסינתזה תתרחש. לכל האורגניזמים המבצעים פוטוסינתזה יש כלורופיל A, אך לא כל האורגניזמים מכילים כלורופיל B.
כלורופיל A קולט אור מהאזורים הכתומים-אדומים והכחולים-סגולים של הספקטרום האלקטרומגנטי. כלורופיל A מעביר אנרגיה למרכז התגובה ותורם שני אלקטרונים נרגשים ל שרשרת העברת אלקטרונים.
ה תפקיד מרכזי של כלורופיל A הוא כמו a תורם אלקטרונים ראשוני בתוך ה שרשרת העברת אלקטרונים. משם ואילך, האנרגיה מהשמש תהפוך בסופו של דבר לאנרגיה כימית שתוכל לשמש את האורגניזם לתהליכים תאיים.
תפקיד הכלורופיל ב '
אחת ההבחנות העיקריות בין כלורופיל A ו- B היא בצבע האור שהם סופגים. כלורופיל B סופג אור כחול. כלורופיל B's תפקיד מרכזי היא הרחבת ספקטרום הקליטה של אורגניזמים.
בדרך זו, אורגניזמים יכולים לספוג יותר אנרגיה מחלק האור הכחול בתדר הגבוה יותר בספקטרום. נוכחותם של כלורופיל B בתאים מסייעת לאורגניזמים להמיר טווח רחב יותר של האנרגיה מהשמש לאנרגיה כימית.
שיש יותר כלורופיל B בכלורופלסטים של תאים הוא אדפטיבי. לצמחים המקבלים פחות אור שמש יש יותר כלורופיל B בכלורופלסטים שלהם. עלייה בכלורופיל B היא התאמה לצל, מכיוון שהיא מאפשרת לצמח לספוג טווח רחב יותר של אורכי גל של אור. כלורופיל B מעביר את האנרגיה הנוספת שהוא סופג לכלורופיל A.
הבדלים מבניים בין כלורופיל A ו- B.
גם לכלורופיל A וגם ל- B יש מאוד מבנים דומים. שניהם בצורת "ראשנית" עקב זנב הידרופובי וראש הידרופילי. הראש מורכב מטבעת פורפירין ובמרכזה מגנזיום. טבעת הפורפירין של הכלורופיל היא המקום בו אנרגיית האור נקלטת.
כלורופיל A ו- B נבדלים רק באטום אחד בשרשרת צדדית על הפחמן השלישי. ב- A, הפחמן השלישי מחובר לקבוצת מתיל ואילו ב- B, הפחמן השלישי מחובר לקבוצת אלדהיד.
מתווה ההבדלים בין כלורופיל A ו- B.
כלורופיל א ':
- הפיגמנט העיקרי של פוטוסינתזה
- סופג אור סגול-כחול ואדום כתום
- בצבע ירוק כחלחל
- קבוצת מתיל (-CH3) בפחמן השלישי
כלורופיל B:
- פיגמנט אביזר של פוטוסינתזה
- סופג אור כחול
- בצבע ירוק זית
- קבוצת אלדהיד (-CHO) בפחמן השלישי