Klorofyl

Molekylestruktur i 3D af klorofyl A

Klorofyl er et biogent stof, som absorberer blåt og rødt lys, hvilket derved giver planterne deres grønne farve. Stoffet spiller en afgørende rolle i planternes omdannelse af sollys til kemisk energi gennem fotosyntesen.

Klorofyl er et kompliceret opbygget molekyle, det består af en porphyrinring med et magnesiumatom i midten, foruden det indgår der også en mængde af carbonatomer og brintatomer. På magnesiumatomet er der bundet 4 kvælstofatomer, og en del iltatomer, foruden det, har molekylet også en hydrofob hale.

Forskellen på typerne af klorofyl er en gruppe af atomer, der er bundet på øverst i molekylet, det er i type A en CH₃-gruppe, og i type B en CHO-gruppe. Klorofylets grundstruktur har flere ligheder med hæmoglobinmolekylet, hvor det dog er et jernatom, der sidder i midten af porphyrringen i stedet for magnesium.

Stoffet findes i flere forskellige varianter. Typerne A og B findes ofte i store koncentrationer i grønne planter, mens typerne C og D også kan findes hos alger. Desuden findes yderligere en række varianter, der indgår i stofskiftet hos fotosynteseaktive bakterier (cyanobakterier eller "blågrønalger").

Typerne A og B absorberer forskellige bølgelængder af sollys. De adskiller sig også ved at have forskellige roller i de kemiske reaktioner, som omdanner vand og CO₂ til glukose og ilt.

Kemisk struktur

Adskillige klorofyler er kendte. Alle er defineret som derivater af moderklorinen ved tilstedeværelsen af ​​en femte, ketonholdig ring ud over de fire pyrrollignende ringe. De fleste klorofyler klassificeres som kloriner, som er reducerede slægtninge til porfyriner (findes i hæmoglobin). De deler en fælles biosyntesevej med porphyriner, herunder forstadiet uroporphyrinogen III. I modsætning til hæmer, som indeholder jern bundet til N4-centret, binder de fleste klorofyler magnesium. De aksiale ligander bundet til Mg²⁺-centret udelades ofte for klarhedens skyld. Til klorinringen er der knyttet forskellige sidekæder, normalt inklusive en lang fytylkæde (C₂₀H₃₉O).

Den mest udbredte form i landplanter er klorofyl a. Klorofyl a har en methylgruppe i stedet for en formylgruppe i klorofyl b. Denne forskel påvirker absorptionsspektret, hvilket gør det muligt for planter at absorbere en større del af synligt lys.

Klorofylernes strukturer er opsummeret nedenfor:

	Klorofyl a	Klorofyl b	Klorofyl c1	Klorofyl c2	Klorofyl d	Klorofyl f
Molekylformel	C55H72O5N4Mg	C55H70O6N4Mg	C35H30O5N4Mg	C35H28O5N4Mg	C54H70O6N4Mg	C55H70O6N4Mg
C2 gruppe	−CH3	−CH3	−CH3	−CH3	−CH3	−CHO
C3 gruppe	−CH=CH2	−CH=CH2	−CH=CH2	−CH=CH2	−CHO	−CH=CH2
C7 gruppe	−CH3	−CHO	−CH3	−CH3	−CH3	−CH3
C8 gruppe	−CH2CH3	−CH2CH3	−CH2CH3	−CH=CH2	−CH2CH3	−CH2CH3
C17 gruppe	−CH2CH2COO−fytyl	−CH2CH2COO−fytyl	−CH=CHCOOH	−CH=CHCOOH	−CH2CH2COO−fytyl	−CH2CH2COO−fytyl
C17−C18 binding	Enkel (klorin)	Enkel (klorin)	Dobbel (porfyrin)	Dobbel (porfyrin)	Enkel (klorin)	Enkel (klorin)
Forekomst	Universel	Fleste planter	Forskellige alger	Forskellige alger	Cyanobakterier	Cyanobakterier

• Strukturer af klorofyler
• 
  Klorofyl a
• 
  Klorofyl b
• 
  Klorofyl c₁
• 
  Klorofyl c₂
• 
  Klorofyl d
• 
  Klorofyl f

Klorofyl e er reserveret til et pigment, der blev ekstraheret fra alger (Xanthophyceae) i 1966, men ikke kemisk beskrevet. Udover de bogstavsmarkerede klorofyler kendes en bred vifte af sidekædemodifikationer af klorofylstrukturerne i naturen. For eksempel bruger Prochlorococcus, en cyanobakterie, 8-vinyl klorofyl a og klorofyl b.

Planter og klorofyl

Graf over klorofylkoncentration målt i mg/m², i løbet af et år.

Portal:Botanik

Da der ikke er lige meget sol hele året rundt, er der heller ikke lige stor produktion af klorofyl. Træer og planter smider bladene i efteråret. Dermed tilføres der ikke så meget energi til planten om vinteren, fordi der ikke er tilstrækkelig meget lys til at lave fotosyntese. Dette betyder dog ikke at planten ikke forbruger noget energi, men blot at den har en nedsænkning af energiforbruget, så den kan klare sig med den mængde, den kan få om vinteren.

Desuden er der et fald af nitratkoncentration i perioden hvor planterne er færdige med at skyde blade, og en stigning hvor de starter med at skyde blade. Planterne bruger også mange næringsstoffer, når de igen skal af med bladene. I perioden mellem maj og august, er forbruget af nitrat væsentligt mindre, da planterne har fået de næringsstoffer, der skal til for at skyde blade.

Klorofyl sidder i plantecellens grønkorn.

Andet

Klorofyl er godkendt som pigment i fødevarer, og det har E-nummer E-140.

Eksterne henvisninger

Wikimedia Commons har medier relateret til: Klorofyl

• Biosite.dk: Klorofyl
• Netbiologen: Efterårets farver Arkiveret 20. juni 2012 hos Wayback Machine