Хлорофилл

Хлорофи́лл

(от греч. chlorós — зелёный и phýllon — лист)

зелёный пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют Фотосинтез. Локализован в особых клеточных структурах — хлоропластах или хроматофорах (См. Хроматофоры) и связан с белками и липидами мембран. Основу структуры молекулы Х, составляет магниевый комплекс порфиринового цикла; в IV пиррольном кольце к остатку пропионовой кислоты присоединён высокомолекулярный спирт Фитол, который придаёт Х. способность встраиваться в липидный слой мембран хлоропластов.

Хлорофилл

Высшие растения и зелёные водоросли содержат Х. а и в, бурые и диатомовые водоросли — а и с, красные водоросли — Х. а и d. В фотосинтезирующих бактериях присутствуют близкие аналоги Х. — Бактериохлорофиллы. По своему строению Х. близок к др. природным комплексам порфиринов (с железом) — дыхательным пигментам — цитохромам (См. Цитохромы), красящему веществу крови — Гему, а также простетическим группам некоторых ферментов — пероксидазы, каталазы.

Название «Х.» было дано французскими химиками П. Пельтье и Ж. Каванту зелёному спиртовому раствору смеси растительных пигментов в 1817. Впервые Х. а и в разделил в начале 20 в. рус. учёный М. С. Цвет с помощью разработанного им хроматографического метода. Химическую структуру Х. выяснили немецкие учёные Р. Вильштеттер, А. Штоль (1913), Х. Фишер (1930—40). Полный синтез Х. осуществил американский химик Р. Вудворд. Роль Х. в фотосинтезе доказана классическими работами К. А. Тимирязева. Пути биосинтеза Х. выяснены в трудах американских учёных Д. Шемина, С. Граника и др.; большой вклад в изучение Х. внесли советские учёные Т. Н. Годнев и А. А. Шлык.

Основной путь биосинтеза Х. определяется конденсацией двух молекул δ-аминолевулиновой кислоты с образованием порфобилиногена — производного пиррола, который в результате ряда ферментативных превращений даёт соединение, содержащее порфириновое ядро — протопорфирин IX. Из протопорфирина образуется непосредственный предшественник Х. — протохлорофиллид, уже содержащий атом магния. Путём последующих реакций восстановления и присоединения фитола из этого предшественника образуется Х. Стадия восстановления протохлорофиллида осуществляется у высших растений на свету, у низших растений — в темноте.

В хлоропластах и хроматофорах большая часть Х. (содержание его обычно составляет 0,5—1,5% на сухую массу) находится в виде светособирающей «антенны» и меньшая часть — в реакционных центрах, непосредственно участвующих в работе цепи фотосинтетического переноса электрона. Поглощая квант света, молекула Х. переходит в возбуждённое состояние (длительность жизни синглетного возбуждённого состояния около 10-9 сек), которое может переходить в долгоживущее триплетное возбуждённое состояние с длительностью жизни до 10-3 сек. Возбуждённые светом молекулы Х. способны переносить электрон от молекулы-донора к молекуле-акцептору. Механизм этих реакций в модельных системах выяснен в работах советских учёных А. А. Красновского, В. Б. Евстигнеева и др. Способность возбуждённого Х. к переносу электрона обеспечивает функционирование реакционных центров фотосистем цепи фотосинтетического переноса электрона. Применение спектральной техники и низких температур показало, что в первичном фотоакте бактериохлорофилл, а возможно, и Х. активного центра отдают свой электрон молекуле-акцептору (убихинон, ферредоксин). Этот первичный фотопроцесс сопряжён с цепью энзиматических реакций, ведущих к образованию восстановленных пиридиннуклеотидов и аденозинтрифосфата, обеспечивающих работу углеродного цикла. Т. о., свет, поглощённый Х., преобразуется в потенциальную химическую энергию органических продуктов фотосинтеза и молекулярного кислорода. Свет, поглощаемый Х., вызывает в клетках также др. фотобиологические явления: индуцирует генерацию электрического потенциала на мембранах хлоропластов, влияет на движение одноклеточных организмов (фототаксис) и т.д.

Исследованию свойств Х. на разных уровнях молекулярной организации уделяется большое внимание, т.к. эти свойства тесно связаны с фундаментальным явлением преобразования энергии света в химическую энергию при фотосинтезе.

Лит.: Тимирязев К. А., Солнце, жизнь и хлорофилл, Избр. соч., т. 1, М., 1948; Годнев Т. Н., Строение хлорофилла и методы его количественного определения, Минск, 1952; Хлорофилл. Сб. ст., Минск, 1974; Красновский А. А., Преобразование энергии света при фотосинтезе. Молекулярные механизмы, М., 1974 (Баховские чтения, 29); Vernon L. P., Seel у G. R., The chlorophylls, N. Y.— L., 1966.

А. А. Красновский.

Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. хлорофилл — ХЛОРОФИЛЛ -а; м. [от греч. chlōros — бледно-зелёный и phyllon — лист] Зелёный пигмент растений, поглощающий световую энергию и преобразующий её в химическую. Зёрна хлорофилла. ◁ Хлорофилловый; Хлорофильный, -ая, -ое. Х-ые зёрна. Толковый словарь Кузнецова
  2. ХЛОРОФИЛЛ — ХЛОРОФИЛЛ, группа зеленых пигментов, содержащихся в ХЛОРОПЛАСТАХ растений и ВОДОРОСЛЕЙ, которые поглощают свет, необходимый для ФОТОСИНТЕЗА. Научно-технический словарь
  3. хлорофилл — -а, м. Зеленый пигмент растений, с помощью которого они улавливают энергию солнечного света и осуществляют фотосинтез. В центре этого прибора профессор поместил спрепарированную часть листа. Малый академический словарь
  4. хлорофилл — орф. хлорофилл, -а Орфографический словарь Лопатина
  5. хлорофилл — Хлорофилла, мн. нет, м. [от греч. chloros – зеленый и phyllon – лист] (бот.). Зеленое красящее вещество листьев и других органов растений, обусловливающее возможность усвоения растениями углерода. Большой словарь иностранных слов
  6. хлорофилл — ХЛОРОФИЛЛ, а, м. (спец.). Зелёный пигмент растений. | прил. хлорофилловый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова
  7. хлорофилл — хлорофилл м. Зеленый пигмент растений, поглощающий световую энергию и превращающий её в химическую (от присутствия которого зависит окраска листьев и побегов). Толковый словарь Ефремовой
  8. ХЛОРОФИЛЛ — ХЛОРОФИЛЛ (от греч. chloros — зеленый и phyllon — лист) — зеленый пигмент растений, содержащийся в хлоропластах. В процессе фотосинтеза поглощает световую энергию и превращает ее в энергию химических связей органических соединений. Большой энциклопедический словарь
  9. хлорофилл — ХЛОРОФ’ИЛЛ, хлорофилла, мн. нет, ·муж. (от ·греч. chloros — зеленый и phyllon — лист) (бот.). Зеленое красящее вещество листьев и других органов растений, обусловливающее возможность усвоения растениями углерода. Толковый словарь Ушакова
  10. Хлорофилл — Пигмент, окрашивающий растения в зеленый цвет. Это азотистое тело, не растворимое в воде, растворимое в спирте, эфире, сероуглероде и маслах. X. легко разлагается от действия света, кислот и щелочей. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
  11. хлорофилл — Хлор/о/фи́лл/. Морфемно-орфографический словарь
  12. хлорофилл — ХЛОРОФИЛЛ а, м. chlorophylle f.<�гр. chloros зеленый + phyllon лист. Ср. нем. Blattgrün. Название зеленых пигментов растений, поглощающих световую энергию и преобразующих ее в химическую. БАС-1. Словарь галлицизмов русского языка