क्लोरोफिल: विशेषताओं, संरचना, स्थान, प्रकार - जीवविज्ञान - 2025

क्लोरोफिल एक जैविक वर्णक, यह दर्शाता है कि है यह एक अणु प्रकाश को अवशोषित करने में सक्षम है। यह अणु रंग बैंगनी, नीले और लाल रंग के अनुरूप तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है, और हरे रंग के प्रकाश को दर्शाता है। इसलिए, पौधों के हरे रंग के लिए क्लोरोफिल की उपस्थिति जिम्मेदार है।

इसकी संरचना में मैग्नीशियम केंद्र और हाइड्रोफोबिक पूंछ के साथ एक पोरफाइरिन रिंग होती है, जिसे फाइटोल कहा जाता है। हीमोग्लोबिन अणु के साथ क्लोरोफिल की संरचनात्मक समानता को उजागर करना आवश्यक है।

क्लोरोफिल अणु पौधों में हरे रंग के लिए जिम्मेदार है। स्रोत: pixabay.com

क्लोरोफिल थायलाकोइड्स में स्थित है, झिल्लीदार संरचनाएं जो क्लोरोप्लास्ट के अंदर पाई जाती हैं। पौधों की पत्तियों और अन्य संरचनाओं में क्लोरोप्लास्ट प्रचुर मात्रा में हैं।

क्लोरोफिल का मुख्य कार्य प्रकाश पर कब्जा करना है जो प्रकाश संश्लेषक प्रतिक्रियाओं को चलाने के लिए उपयोग किया जाएगा। विभिन्न प्रकार के क्लोरोफिल हैं - सबसे आम है - जो कि उनकी संरचना और अवशोषण शिखर में थोड़ा भिन्न होता है, ताकि अवशोषित सूरज की मात्रा में वृद्धि हो सके।

एेतिहाँसिक विचाराे से

क्लोरोफिल अणु का अध्ययन 1818 से पहले का है जब इसे पहली बार शोधकर्ताओं पेलेटियर और कैवेंटो द्वारा वर्णित किया गया था, जिन्होंने "क्लोरोफिल" नाम गढ़ा था। बाद में, 1838 में अणु का रासायनिक अध्ययन शुरू हुआ।

1851 में वर्देइल ने क्लोरोफिल और हीमोग्लोबिन के बीच संरचनात्मक समानता का प्रस्ताव रखा। उस समय, यह समानता अतिरंजित थी और यह माना जाता था कि क्लोरोफिल अणु के केंद्र में एक लोहे का परमाणु भी स्थित था। बाद में मैग्नीशियम की उपस्थिति केंद्रीय परमाणु के रूप में पुष्टि की गई थी।

1882 में बोरोडिन द्वारा माइक्रोस्कोप द्वारा प्रदान किए गए सबूतों का उपयोग करके विभिन्न प्रकार के क्लोरोफिल की खोज की गई थी।

पिग्मेंट्स

क्लोरोफिल एक माइक्रोस्कोप के तहत मनाया जाता है। क्रिस्टियन पीटर्स - फैबफरोह

प्रकाश क्या है?

प्रकाश संश्लेषक जीवित जीवों के लिए एक प्रमुख बिंदु प्रकाश ऊर्जा का उपयोग करने की क्षमता है, इसका अवशोषण है। इस कार्य को अंजाम देने वाले अणुओं को पिगमेंट कहा जाता है और पौधों और शैवाल में मौजूद होते हैं।

इन प्रतिक्रियाओं को बेहतर ढंग से समझने के लिए प्रकाश की प्रकृति से संबंधित कुछ पहलुओं को जानना आवश्यक है।

प्रकाश को एक प्रकार के विद्युत चुम्बकीय विकिरण, ऊर्जा के एक रूप के रूप में परिभाषित किया गया है। इस विकिरण को एक तरंग और एक कण के रूप में समझा जाता है। विद्युत चुम्बकीय विकिरण की विशेषताओं में से एक तरंग दैर्ध्य है, जिसे दो क्रमिक लकीरों के बीच की दूरी के रूप में व्यक्त किया जाता है।

मानव आँख 400 से 710 नैनोमीटर (nm = 10 ^-9 मीटर) तक की तरंग दैर्ध्य को देख सकती है । लघु तरंग दैर्ध्य अधिक मात्रा में ऊर्जा से जुड़े होते हैं। सूर्य के प्रकाश में सफेद प्रकाश शामिल होता है, जिसमें दृश्य भाग में सभी तरंग दैर्ध्य होते हैं।

कण की प्रकृति के बारे में, भौतिकविदों ने फोटॉन को ऊर्जा के असतत पैकेट के रूप में वर्णित किया है। इन कणों में से प्रत्येक में एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य और ऊर्जा स्तर होता है।

जब एक फोटॉन किसी वस्तु से टकराता है तो तीन चीजें हो सकती हैं: अवशोषित, संचरित या प्रतिबिंबित।

क्लोरोफिल हरा क्यों है?

पौधों को हरे रंग के रूप में माना जाता है क्योंकि क्लोरोफिल मुख्य रूप से नीले और लाल तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है और हरे रंग को दर्शाता है। Nefronus

सभी वर्णक समान व्यवहार नहीं करते हैं। प्रकाश अवशोषण एक घटना है जो विभिन्न तरंग दैर्ध्य में हो सकती है, और प्रत्येक वर्णक में एक विशेष अवशोषण स्पेक्ट्रम होता है।

अवशोषित तरंग दैर्ध्य उस रंग को निर्धारित करेगा जिस पर हम वर्णक की कल्पना करेंगे। उदाहरण के लिए, यदि यह अपनी सभी लंबाई पर प्रकाश को अवशोषित करता है, तो हम वर्णक को पूरी तरह से काला देखेंगे। जो सभी लंबाई को अवशोषित नहीं करते हैं, बाकी को प्रतिबिंबित करते हैं।

क्लोरोफिल के मामले में, यह बैंगनी, नीले और लाल रंग के अनुरूप तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करता है, और हरे रंग की रोशनी को दर्शाता है। यह वर्णक है जो पौधों को उनकी विशेषता हरा रंग देता है।

क्लोरोफिल प्रकृति में केवल वर्णक नहीं है

यद्यपि क्लोरोफिल सबसे अच्छे ज्ञात पिगमेंट में से एक है, लेकिन जैविक वर्णक के अन्य समूह हैं जैसे कैरोटेनॉइड, जिनमें लाल या नारंगी रंग होते हैं। इसलिए, वे क्लोरोफिल की तुलना में एक अलग तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश को अवशोषित करते हैं, क्लोरोफिल को ऊर्जा हस्तांतरण स्क्रीन के रूप में सेवा करते हैं।

इसके अलावा, कुछ कैरोटीनॉयड में फोटोप्रोटेक्टिव फ़ंक्शन होते हैं: वे प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और फैलते हैं जो क्लोरोफिल को नुकसान पहुंचा सकते हैं; या ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और ऑक्सीडेटिव अणु बनाते हैं जो कोशिका संरचनाओं को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

विशेषताओं और संरचना

क्लोरोफिल जैविक वर्णक हैं जिन्हें मानव आंख के लिए हरे रंग के रूप में माना जाता है और जो प्रकाश संश्लेषण में भाग लेते हैं। हम उन्हें पौधों और अन्य जीवों में प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने की क्षमता के साथ पाते हैं।

रासायनिक रूप से क्लोरोफिल मैग्नीशियम-पोर्फिरीन होते हैं। ये हमारे रक्त में ऑक्सीजन के परिवहन के लिए जिम्मेदार हीमोग्लोबिन अणु के समान हैं। दोनों अणु टेट्रापायरोइक्लिक रिंग पर केवल समूह के प्रकार और स्थान में भिन्न होते हैं।

हीमोग्लोबिन में पोर्फिरिन रिंग की धातु लोहा है, जबकि क्लोरोफिल में यह मैग्नीशियम है।

क्लोरोफिल साइड चेन स्वाभाविक रूप से हाइड्रोफोबिक या एपोलर है, और चार आइसोप्रेनॉइड इकाइयों से बना है, जिसे फाइटोल कहा जाता है। यह रिंग नंबर चार में प्रोपियोइक एसिड समूह को एस्ट्रिफ़ाइड किया गया है।

यदि क्लोरोफिल को गर्मी उपचार के अधीन किया जाता है, तो समाधान एक अम्लीय पीएच लेता है, जिससे अंगूठी के केंद्र से मैग्नीशियम परमाणु का उन्मूलन होता है। यदि हीटिंग बनी रहती है या समाधान इसके पीएच को और भी कम कर देता है, तो फाइटोल हाइड्रोलाइजिंग को समाप्त कर देगा।

स्थान

क्लोरोफिल सबसे व्यापक रूप से वितरित प्राकृतिक रंजकों में से एक है और यह प्रकाश संश्लेषक जीवन के विभिन्न वंशों में पाया जाता है। पौधों की संरचना में हम इसे मुख्य रूप से पत्तियों और अन्य हरी संरचनाओं में पाते हैं।

यदि हम सूक्ष्म दृष्टि से देखें, तो क्लोरोफिल कोशिकाओं के अंदर पाया जाता है, विशेष रूप से क्लोरोप्लास्ट में। बदले में, क्लोरोप्लास्ट के अंदर थाइलेकोइड्स नामक डबल झिल्ली द्वारा बनाई गई संरचनाएं होती हैं, जिसमें अंदर क्लोरोफिल होते हैं - लिपिड और प्रोटीन की अन्य मात्रा के साथ।

थायलाकोइड्स ऐसी संरचनाएं हैं जो कई स्टैक्ड डिस्क या सिक्कों से मिलती-जुलती हैं, और यह बहुत ही कॉम्पैक्ट व्यवस्था क्लोरोफिल अणुओं के प्रकाश संश्लेषण कार्य के लिए बिल्कुल आवश्यक है।

प्रोकेरियोटिक जीवों में जो प्रकाश संश्लेषण करते हैं, कोई क्लोरोप्लास्ट नहीं होते हैं। इस कारण से, थाइलेकोइड्स जिसमें प्रकाश संश्लेषक रंगद्रव्य होते हैं, कोशिका झिल्ली के हिस्से के रूप में देखे जाते हैं, कोशिका कोशिका द्रव्य के अंदर पृथक होते हैं, या वे आंतरिक झिल्ली में एक संरचना का निर्माण करते हैं - एक पैटर्न जो साइनोबैक्टीरिया में मनाया जाता है।

प्रकार

क्लोरोफिल ए

क्लोरोफिल ए

कई प्रकार के क्लोरोफिल होते हैं, जो आणविक संरचना में थोड़ा भिन्न होते हैं और प्रकाश संश्लेषण में उनके वितरण होते हैं। यही है, कुछ जीवों में कुछ प्रकार के क्लोरोफिल होते हैं और अन्य नहीं होते हैं।

क्लोरोफिल के मुख्य प्रकार को क्लोरोफिल ए कहा जाता है, और प्रकाश संश्लेषण प्रक्रिया में सीधे आरोपित वर्णक में पौधों के वंश में और प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक में बदल देता है।

क्लोरोफिल b

क्लोरोफिल b

एक दूसरे प्रकार का क्लोरोफिल बी है और पौधों में भी मौजूद है। संरचनात्मक रूप से यह क्लोरोफिल से भिन्न होता है क्योंकि उत्तरार्द्ध में रिंग नंबर II के कार्बन 3 पर मिथाइल समूह होता है, और टाइप बी में उस स्थिति में एक फॉर्माइल समूह होता है।

यह एक गौण वर्णक माना जाता है और संरचनात्मक अंतर के लिए धन्यवाद, उनके पास वेरिएंट की तुलना में थोड़ा अलग अवशोषण स्पेक्ट्रम है। इस विशेषता के परिणामस्वरूप वे अपने रंग में भिन्न होते हैं: क्लोरोफिल एक नीला-हरा है और बी पीला-हरा है।

इन डिफरेंशियल स्पेक्ट्रा का विचार यह है कि दोनों अणु प्रकाश के अवशोषण में एक दूसरे के पूरक हैं और प्रकाश ऊर्जा की मात्रा को बढ़ाने के लिए प्रबंधन करते हैं जो प्रकाश संश्लेषक प्रणाली में प्रवेश करती है (ताकि अवशोषण स्पेक्ट्रम व्यापक हो जाए)।

क्लोरोफिल c और d

क्लोरोफिल d

एक तीसरा प्रकार का क्लोरोफिल है, सी, जो हम भूरे शैवाल, डायटम और डाइनोफ्लेगलेट्स में पाते हैं। साइनोफाइट शैवाल के मामले में, वे केवल एक क्लोरोफिल प्रकार का प्रदर्शन करते हैं। अंत में, क्लोरोफिल डी कुछ प्रोटिन जीवों में और साइनोबैक्टीरिया में भी पाया जाता है।

बैक्टीरिया में क्लोरोफिल

प्रकाश संश्लेषण की क्षमता वाले कई जीवाणु होते हैं। इन जीवों में एक साथ क्लोरोफिल होते हैं जिन्हें बैक्टीरियोक्लोरोफिल के रूप में जाना जाता है, और यूकेरियोट्स के क्लोरोफिल की तरह, उन्हें अक्षरों के बाद वर्गीकृत किया जाता है: ए, बी, सी, डी, ई और जी।

ऐतिहासिक रूप से, इस विचार का उपयोग किया गया था कि क्लोरोफिल अणु विकास के दौरान पहली बार दिखाई दिया। आज, अनुक्रम विश्लेषण के लिए धन्यवाद, यह प्रस्तावित किया गया है कि शायद पैतृक क्लोरोफिल अणु एक बैक्टीरियोक्लोरोफिल के समान था।

विशेषताएं

प्रकाश संश्लेषक जीवों में क्लोरोफिल अणु एक महत्वपूर्ण तत्व है, क्योंकि यह प्रकाश के अवशोषण के लिए जिम्मेदार है।

प्रकाश संश्लेषण को करने के लिए आवश्यक मशीनरी में एक घटक होता है जिसे फोटोसिस्टम कहा जाता है। प्रकाश और एक प्रतिक्रिया केंद्र को इकट्ठा करने के आरोप में दो और प्रत्येक एक "एंटीना" से बना है, जहां हम एक क्लोरोफिल टाइप करते हैं।

फोटोसिस्टम मुख्य रूप से क्लोरोफिल अणु के अवशोषण शिखर में भिन्न होते हैं: फोटोसिस्टम I में एक चोटी 700 एनएम और द्वितीय में 680 एनएम है।

इस तरह, क्लोरोफिल प्रकाश की पकड़ में अपनी भूमिका को पूरा करने का प्रबंधन करता है, जो एक जटिल एंजाइमेटिक बैटरी के लिए धन्यवाद, कार्बोहाइड्रेट जैसे अणुओं में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा में बदल जाएगा।

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