Clorofila a -Chlorophyll a
Nomes | |
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Nome IUPAC
Clorofila a
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Nome IUPAC sistemático
Magnésio [metil (3 S , 4 S , 21 R ) -14-etil-4,8,13,18-tetrametil-20-oxo-3- (3-oxo-3 - {[(2 E , 7 R , 11 R ) -3,7,11,15-tetrametil-2-hexadecen-1-il] oxi} propil) -9-vinil-21-phorbinecarboxylatato (2 -) - κ 2 N , N '] |
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Outros nomes
α-clorofila
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Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol )
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ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100,006,852 |
Número EC | |
PubChem CID
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Número RTECS | |
UNII | |
Painel CompTox ( EPA )
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Propriedades | |
C 55 H 72 Mg N 4 O 5 | |
Massa molar | 893,509 g · mol −1 |
Aparência | Verde |
Odor | Inodoro |
Densidade | 1,079 g / cm 3 |
Ponto de fusão | ~ 152,3 ° C (306,1 ° F; 425,4 K) se decompõe |
Insolúvel | |
Solubilidade | Muito solúvel em etanol , éter Solúvel em ligroína , acetona , benzeno , clorofórmio |
Absorvância | Ver o texto |
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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verificar (o que é ?) | |
Referências da Infobox | |
A clorofila a é uma forma específica de clorofila usada na fotossíntese oxigenada . Ele absorve a maior parte da energia dos comprimentos de onda da luz violeta-azul e laranja-vermelha, e é um pobre absorvedor das porções verdes e quase verdes do espectro. A clorofila não reflete a luz, mas os tecidos que contêm clorofila parecem verdes porque a luz verde, refletida difusivamente por estruturas como as paredes celulares, torna-se enriquecida na luz refletida. Este pigmento fotossintético é essencial para a fotossíntese em eucariotos , cianobactérias e proclorófitos devido ao seu papel como doador primário de elétrons na cadeia de transporte de elétrons . A clorofila a também transfere energia de ressonância no complexo da antena , terminando no centro de reação onde as clorofilas específicas P680 e P700 estão localizadas.
Distribuição de clorofila a
A clorofila a é essencial para a maioria dos organismos fotossintéticos liberar energia química, mas não é o único pigmento que pode ser usado para a fotossíntese. Todos os organismos fotossintéticos oxigenados usam clorofila a , mas diferem em pigmentos acessórios como a clorofila b . A clorofila a também pode ser encontrada em quantidades muito pequenas nas bactérias sulfurosas verdes , um fotoautotrófico anaeróbico . Esses organismos usam bacterioclorofila e alguma clorofila a, mas não produzem oxigênio. Fotossíntese anoxigênica é o termo aplicado a este processo, ao contrário da fotossíntese oxigenada, onde o oxigênio é produzido durante as reações de luz da fotossíntese .
Estrutura molecular
A estrutura molecular da clorofila a consiste em um anel de clorina , cujos quatro átomos de nitrogênio circundam um átomo central de magnésio , e tem várias outras cadeias laterais anexadas e uma cauda de hidrocarboneto .
Estrutura da clorofila, uma molécula que mostra a longa cauda do hidrocarboneto |
Anel de cloro
A clorofila a contém um íon magnésio envolto em uma grande estrutura em anel conhecida como clorina . O anel de clorina é um composto heterocíclico derivado do pirrol . Quatro átomos de nitrogênio do cloro circundam e ligam o átomo de magnésio. O centro de magnésio define exclusivamente a estrutura como uma molécula de clorofila. O anel de porfirina da bacterioclorofila está saturado e sem alternância de ligações duplas e simples, causando variação na absorção de luz.
Correntes laterais
As cadeias laterais estão ligadas ao anel de clorina das várias moléculas de clorofila. Diferentes cadeias laterais caracterizam cada tipo de molécula de clorofila e alteram o espectro de absorção da luz. Por exemplo, a única diferença entre a clorofila a e a clorofila b é que a clorofila b possui um aldeído em vez de um grupo metil na posição C-7.
Cauda de hidrocarboneto
A clorofila a possui uma longa cauda hidrofóbica , que ancora a molécula a outras proteínas hidrofóbicas na membrana tilacóide do cloroplasto . Uma vez separada do anel porfirínico, essa longa cauda de hidrocarboneto torna-se precursora de dois biomarcadores , pristano e fitano , importantes no estudo da geoquímica e na determinação de fontes de petróleo.
Biossíntese
A via biossintética da clorofila a utiliza uma variedade de enzimas . Na maioria das plantas, a clorofila é derivada do glutamato e é sintetizada ao longo de uma via ramificada que é compartilhada com o heme e o siroheme . As etapas iniciais incorporam o ácido glutâmico ao ácido 5-aminolevulínico (ALA); duas moléculas de ALA são então reduzidas a porfobilinogênio (PBG), e quatro moléculas de PBG são acopladas, formando a protoporfirina IX.
A clorofila sintase é a enzima que completa a biossíntese da clorofila a catalisando a reação EC 2.5.1.62
- clorofilida a + fitil difosfato clorofila a + difosfato
Isso forma um éster do grupo do ácido carboxílico na clorofilida a com o álcool diterpeno de 20 carbonos fitol .
Reações de fotossíntese
Absorção de luz
Espectro de luz
A clorofila a absorve luz nos comprimentos de onda violeta , azul e vermelho , refletindo principalmente o verde . Essa refletância dá à clorofila sua aparência verde. Pigmentos fotossintéticos acessórios ampliam o espectro de luz absorvida, aumentando a faixa de comprimentos de onda que podem ser usados na fotossíntese. A adição de clorofila b ao lado da clorofila a amplia o espectro de absorção . Em condições de pouca luz, as plantas produzem uma proporção maior de clorofila b para moléculas de clorofila a , aumentando o rendimento fotossintético.
Coleta de luz
A absorção de luz por pigmentos fotossintéticos converte fótons em energia química. A energia luminosa que irradia para o cloroplasto atinge os pigmentos da membrana tilacóide e excita seus elétrons. Uma vez que as moléculas de clorofila a capturam apenas certos comprimentos de onda, os organismos podem usar pigmentos acessórios para capturar uma gama mais ampla de energia luminosa mostrada como círculos amarelos. Em seguida, transfere a luz capturada de um pigmento para o próximo como energia de ressonância, passando a energia de um pigmento para o outro até atingir as moléculas especiais de clorofila a no centro de reação. Estes clorofila especial de moléculas estão localizados em ambos fotossistema II e fotossistema I . Eles são conhecidos como P680 para Fotossistema II e P700 para Fotossistema I. P680 e P700 são os principais doadores de elétrons para a cadeia de transporte de elétrons. Esses dois sistemas são diferentes em seus potenciais redox para a oxidação de um elétron. A E m para P700 é de aproximadamente 500mV, enquanto a E m para P680 é de aproximadamente 1.100-1.200 mV.
Doação de elétrons primários
A clorofila a é muito importante na fase de energia da fotossíntese. Dois elétrons precisam ser passados para um aceptor de elétrons para que o processo de fotossíntese prossiga. Dentro dos centros de reação de ambos os fotossistemas, há um par de moléculas de clorofila a que passam elétrons para a cadeia de transporte por meio de reações redox .
Veja também
- Proteína de captação de luz fotossistema II
- Clorofila b , outro produto químico relacionado
- Clorofila c , um pigmento acessório da clorofila
Referências
links externos
- Zeiger & Taiz 2006 , Tópico 7.11: Biossíntese de clorofila