光合成におけるクロロフィルの定義と役割
光合成におけるクロロフィルの重要性を理解する
これがクロロフィルB分子です。クロロフィルは光合成に使用されます。この分子は、クロリン色素の中心にあるマグネシウム原子を特徴としています。ラグナデザイン/ゲッティイメージズ
クロロフィルは、植物、藻類、シアノ バクテリアに見られる緑色の色素分子のグループに付けられた名前です。最も一般的な 2 種類のクロロフィルはクロロフィル a で、これは青黒色です。 エステル 化学式Cで55H72MgN4〇5、および式Cの暗緑色のエステルであるクロロフィルb55H70MgN4〇6.クロロフィルの他の形態には、クロロフィルc1、c2、d、およびfが含まれます。クロロフィルの形態は、異なる側鎖と化学結合を持っていますが、すべてその中心にマグネシウムイオンを含むクロリン色素環によって特徴付けられます.
重要ポイント：クロロフィル
- クロロフィルは、光合成のために太陽エネルギーを集める緑色の色素分子です。それは実際には関連する分子のファミリーであり、1 つだけではありません。
- クロロフィルは、植物、藻類、シアノ バクテリア、原生生物、およびいくつかの動物に見られます。
- クロロフィルは最も一般的な光合成色素ですが、アントシアニンなど、他にもいくつかあります。
「クロロフィル」という言葉はギリシャ語から来ています クロロス 、これは「緑」を意味し、 フィロン 、これは「葉」を意味します。 Joseph Bienaimé Caventou と Pierre Joseph Pelletier は、1817 年にこの分子を初めて分離し、命名しました。
クロロフィルは必須色素分子です 光合成用 、植物が光からエネルギーを吸収して使用するために使用する化学プロセス。食用着色料（E140）や消臭剤としても使用されています。食用着色料として、葉緑素はパスタ、スピリット アブサン、その他の食品や飲料に緑色を加えるために使用されます。ワックス状の有機化合物として、クロロフィルは水に溶けません。食品に使用する場合は、少量の油を混ぜて使用します。
としても知られている： クロロフィルの代替スペルはクロロフィルです。
光合成におけるクロロフィルの役割
の 光合成の全体的な均衡方程式 は：
6 CO2+ 6H2○ → し6H12〇6+ 6 オー2
どこ 二酸化炭素 と 水 反応して生成する グルコース と 空気 .ただし、全体的な反応は、化学反応や関与する分子の複雑さを示すものではありません。
植物やその他の光合成生物は、クロロフィルを使用して光 (通常は太陽エネルギー) を吸収し、それを化学エネルギーに変換します。クロロフィルは、青色光と一部の赤色光を強く吸収します。緑をほとんど吸収しない (反射する) ため、クロロフィルが豊富な葉や藻類は 緑色に見える .
植物では、クロロフィルはチラコイド膜の光化学系を取り囲んでいます。 葉緑体と呼ばれるオルガネラ 、植物の葉に集中しています。クロロフィルは光を吸収し、共鳴エネルギー移動を利用して、光化学系 I と光化学系 II の反応中心にエネルギーを与えます。これは、 光子 (ライト) 削除します 電子 光化学系IIの反応中心P680のクロロフィルから。高エネルギー電子は電子伝達系に入ります。光化学系 I の P700 は光化学系 II と連携しますが、このクロロフィル分子の電子源はさまざまです。
電子伝達系に入った電子は、水素イオン (H+) 葉緑体のチラコイド膜を通過します。化学浸透ポテンシャルは、エネルギー分子 ATP を生成し、NADP を減らすために使用されます。+NADPHに。 NADPH は、二酸化炭素 (CO2 を削減するために使用されます。2) ブドウ糖などの糖に変換されます。
その他の色素と光合成
クロロフィルは、光合成のために光を収集するために使用される最も広く認識されている分子ですが、この機能を果たす唯一の色素ではありません.クロロフィルは、アントシアニンと呼ばれるより大きなクラスの分子に属します。一部のアントシアニンはクロロフィルと連携して機能しますが、他のアントシアニンは独立して、または生物のライフサイクルの異なる時点で光を吸収します.これらの分子は、色を変化させて植物を保護し、食物としての魅力を低下させ、害虫に目立たなくする可能性があります.他のアントシアニンはスペクトルの緑色部分の光を吸収し、植物が使用できる光の範囲を広げます.
クロロフィル生合成
植物はグリシンとスクシニルCoAという分子からクロロフィルを作ります。クロロフィルに変換されるプロトクロロフィリドと呼ばれる中間分子があります。被子植物では、この化学反応は光に依存します。これらの植物は、クロロフィルを生成する反応を完了できないため、暗闇で栽培すると色が薄くなります。藻類および非維管束植物は、クロロフィルを合成するために光を必要としません。
プロトクロロフィリドは植物で有毒なフリーラジカルを形成するため、クロロフィルの生合成は厳密に規制されています.鉄、マグネシウム、または鉄が欠乏すると、植物は十分なクロロフィルを合成できず、青白く見えるか、 クロロティック .クロロシスは、不適切な pH (酸性またはアルカリ性) または病原体または昆虫の攻撃によっても引き起こされる可能性があります。