క్లోరోఫిల్

From LTRC
Revision as of 08:45, 12 October 2026 by Abhinaya (talk | contribs) (ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Chlorophyll” వ్యాసానికి తెలుగు అనువాదం)
(diff) ← Older revision | Latest revision (diff) | Newer revision → (diff)

ఇవి కూడా చూడండి: Bacteriochlorophyll

క్లోరోఫిల్ అనేది సైనోబాక్టీరియాలో మరియు శైవలాలు మరియు మొక్కల యొక్క క్లోరోప్లాస్ట్లలో కనిపించే అనేక సంబంధిత ఫోటోకెమికల్ ఉత్ప్రేరకాలు మరియు ఆకుపచ్చ వర్ణద్రవ్యాలలో ఒకటి.[1] దీని పేరు గ్రీకు పదాలైన χλωρός (khloros, "లేత ఆకుపచ్చ") మరియు φύλλον (phyllon, "ఆకు") నుండి ఉద్భవించింది.[2][3] క్లోరోఫిల్ మొక్కలు కాంతి నుండి శక్తిని గ్రహించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఈ వర్ణద్రవ్యాలు ఆక్సిజనిక్ కిరణజన్య సంయోగక్రియలో పాల్గొంటాయి, దీనికి భిన్నంగా బాక్టీరియోక్లోరోఫిల్లు బ్యాక్టీరియాలో మాత్రమే కనిపించే మరియు అనోక్సిజనిక్ కిరణజన్య సంయోగక్రియలో పాల్గొనే సంబంధిత అణువులు.[4]

క్లోరోఫిల్లు విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటం యొక్క నీలం మరియు ఎరుపు భాగాలలో కాంతిని అత్యంత బలంగా గ్రహిస్తాయి.[5] దీనికి విరుద్ధంగా, ఇది వర్ణపటం యొక్క ఆకుపచ్చ మరియు ఆకుపచ్చకు సమీపంలో ఉన్న భాగాలను తక్కువగా గ్రహిస్తుంది. అందువల్ల క్లోరోఫిల్ కలిగిన కణజాలాలు ఆకుపచ్చగా కనిపిస్తాయి, ఎందుకంటే కణ గోడల వంటి నిర్మాణాల ద్వారా విసరణ పరావర్తనం చెందే ఆకుపచ్చ కాంతి తక్కువగా గ్రహించబడుతుంది. ఆకుపచ్చ మొక్కల ఫోటోసిస్టమ్‌లలో రెండు రకాల క్లోరోఫిల్లు ఉన్నాయి: క్లోరోఫిల్ a మరియు b.[6]

చరిత్ర

క్లోరోఫిల్ మొదటిసారిగా 1817లో జోసెఫ్ బినైమ్ కావెంటౌ మరియు పియర్ జోసెఫ్ పెల్లెటియర్ ద్వారా వేరు చేయబడింది మరియు నామకరణం చేయబడింది.[2] క్లోరోఫిల్‌లో మెగ్నీషియం ఉనికి 1906లో కనుగొనబడింది,[7] మరియు జీవ కణజాలంలో ఆ మూలకాన్ని గుర్తించడం అదే మొదటిసారి.[8]

1905 నుండి 1915 వరకు జర్మన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త రిచర్డ్ విల్‌స్టాటర్ చేసిన ప్రాథమిక పని తర్వాత, క్లోరోఫిల్ a యొక్క సాధారణ నిర్మాణం 1940లో హన్స్ ఫిషర్ ద్వారా వివరించబడింది. 1960 నాటికి, క్లోరోఫిల్ a యొక్క చాలా స్టీరియోకెమిస్ట్రీ తెలిసినప్పుడు, రాబర్ట్ బర్న్స్ వుడ్‌వర్డ్ ఆ అణువు యొక్క పూర్తి సంశ్లేషణను ప్రచురించారు.[8][9] 1967లో, చివరిగా మిగిలి ఉన్న స్టీరియోకెమికల్ వివరణ ఇయాన్ ఫ్లెమింగ్ ద్వారా పూర్తయింది,[10] మరియు 1990లో వుడ్‌వర్డ్ మరియు సహ-రచయితలు నవీకరించబడిన సంశ్లేషణను ప్రచురించారు.[11] క్లోరోఫిల్ f 2010లో స్ట్రోమాటోలైట్‌లను ఏర్పరిచే సైనోబాక్టీరియా మరియు ఇతర ఆక్సిజనిక్ సూక్ష్మజీవులలో ఉన్నట్లు ప్రకటించబడింది;[12][13] NMR, ఆప్టికల్ మరియు మాస్ స్పెక్ట్రా ఆధారంగా C55H70O6N4Mg యొక్క పరమాణు ఫార్ములా మరియు (2-ఫార్మైల్)-క్లోరోఫిల్ a నిర్మాణం నిర్ధారించబడ్డాయి.[14]

కిరణజన్య సంయోగక్రియ

ద్రావణంలో ఉన్న ఉచిత క్లోరోఫిల్ a (నీలం) మరియు b (ఎరుపు) యొక్క అబ్సార్బెన్స్ స్పెక్ట్రా. క్లోరోఫిల్ అణువుల స్పెక్ట్రా నిర్దిష్ట వర్ణద్రవ్యం-ప్రోటీన్ పరస్పర చర్యలను బట్టి in vivoలో స్వల్పంగా మార్చబడతాయి.

మొక్కలు కాంతి నుండి శక్తిని గ్రహించడానికి అనుమతించే కిరణజన్య సంయోగక్రియకు క్లోరోఫిల్ చాలా కీలకం.[15]

క్లోరోఫిల్ అణువులు క్లోరోప్లాస్ట్ల యొక్క థైలాకోయిడ్ పొరలలో పొందుపరచబడిన ఫోటోసిస్టమ్లలో మరియు వాటి చుట్టూ అమర్చబడి ఉంటాయి.[16] ఈ కాంప్లెక్స్‌లలో, క్లోరోఫిల్ మూడు విధులను నిర్వహిస్తుంది:

  1. అత్యధిక సంఖ్యలో ఉన్న క్లోరోఫిల్ (ప్రతి ఫోటోసిస్టమ్‌కు వందల కొద్దీ అణువుల వరకు) యొక్క విధి కాంతిని గ్రహించడం.
  2. అలా చేసిన తర్వాత, ఈ కేంద్రాలు తమ రెండవ విధిని నిర్వహిస్తాయి: ఆ శక్తిని రెసొనెన్స్ ఎనర్జీ ట్రాన్స్‌ఫర్ ద్వారా ఫోటోసిస్టమ్‌ల యొక్క రియాక్షన్ సెంటర్లోని నిర్దిష్ట క్లోరోఫిల్ జంటకు బదిలీ చేయడం.
  3. ఈ నిర్దిష్ట జంట క్లోరోఫిల్ యొక్క చివరి విధిని నిర్వహిస్తుంది: ఛార్జ్ సెపరేషన్, ఇది బయోసింథెసిస్‌ను వేరుగా నడిపించే అన్‌బౌండ్ ప్రోటాన్లు (H+) మరియు ఎలక్ట్రాన్లను (e−) ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

ప్రస్తుతం ఆమోదించబడిన రెండు ఫోటోసిస్టమ్ యూనిట్లు ఫోటోసిస్టమ్ I మరియు ఫోటోసిస్టమ్ II, ఇవి వాటి స్వంత ప్రత్యేక రియాక్షన్ సెంటర్లను కలిగి ఉంటాయి, వీటిని వరుసగా P700 మరియు P680 అని పిలుస్తారు. ఈ కేంద్రాలకు వాటి ఎరుపు-పీక్ శోషణ గరిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం ( నానోమీటర్లలో) ఆధారంగా పేరు పెట్టబడింది. ప్రతి ఫోటోసిస్టమ్‌లోని క్లోరోఫిల్ రకాల గుర్తింపు, విధి మరియు స్పెక్ట్రల్ లక్షణాలు ప్రత్యేకమైనవి మరియు ఒకదానికొకటి మరియు వాటి చుట్టూ ఉన్న ప్రోటీన్ నిర్మాణం ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి.

క్లోరోఫిల్ యొక్క రియాక్షన్ సెంటర్ యొక్క విధి కాంతి శక్తిని గ్రహించి దానిని ఫోటోసిస్టమ్ యొక్క ఇతర భాగాలకు బదిలీ చేయడం. ఫోటాన్ యొక్క గ్రహించిన శక్తి ఛార్జ్ సెపరేషన్ అనే ప్రక్రియలో ఎలక్ట్రాన్‌కు బదిలీ చేయబడుతుంది. క్లోరోఫిల్ నుండి ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించడం అనేది ఆక్సీకరణ చర్య. క్లోరోఫిల్ అధిక శక్తి కలిగిన ఎలక్ట్రాన్‌ను ఎలక్ట్రాన్ ట్రాన్స్‌పోర్ట్ చైన్ అని పిలువబడే అణు మధ్యవర్తుల శ్రేణికి దానం చేస్తుంది. క్లోరోఫిల్ (P680+) యొక్క ఛార్జ్ చేయబడిన రియాక్షన్ సెంటర్ నీటి నుండి తొలగించబడిన ఎలక్ట్రాన్‌ను అంగీకరించడం ద్వారా దాని గ్రౌండ్ స్టేట్‌కు తిరిగి తగ్గించబడుతుంది. P680+ని తగ్గించే ఎలక్ట్రాన్ చివరికి అనేక మధ్యవర్తుల ద్వారా నీటిని O2 మరియు H+గా ఆక్సీకరణం చేయడం ద్వారా వస్తుంది. ఈ చర్య ద్వారానే మొక్కల వంటి కిరణజన్య సంయోగక్రియ జీవులు O2 వాయువును ఉత్పత్తి చేస్తాయి, మరియు ఇది భూమి వాతావరణంలోని దాదాపు అన్ని O2కి మూలం. ఫోటోసిస్టమ్ I సాధారణంగా ఫోటోసిస్టమ్ IIతో వరుసగా పనిచేస్తుంది; అందువల్ల ఫోటోసిస్టమ్ I యొక్క P700+ సాధారణంగా ఎలక్ట్రాన్‌ను అంగీకరించినప్పుడు తగ్గించబడుతుంది, థైలాకోయిడ్ పొరలోని అనేక మధ్యవర్తుల ద్వారా, చివరికి ఫోటోసిస్టమ్ II నుండి వచ్చే ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా. అయితే, థైలాకోయిడ్ పొరలలో ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ చర్యలు సంక్లిష్టమైనవి, మరియు P700+ని తగ్గించడానికి ఉపయోగించే ఎలక్ట్రాన్ల మూలం మారవచ్చు.

రియాక్షన్ సెంటర్ క్లోరోఫిల్ వర్ణద్రవ్యాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ ప్రవాహం థైలాకోయిడ్ పొర అంతటా H+ అయాన్లను పంప్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది ప్రోటాన్-మోటివ్ ఫోర్స్ను ఏర్పాటు చేస్తుంది, ఇది ప్రధానంగా ATP (నిల్వ చేయబడిన రసాయన శక్తి) ఉత్పత్తిలో లేదా NADP+ని NADPHగా తగ్గించడానికి ఉపయోగించే కెమియోస్మోటిక్ పొటెన్షియల్. NADPH అనేది CO2ని చక్కెరలుగా తగ్గించడానికి మరియు ఇతర బయోసింథటిక్ చర్యలకు ఉపయోగించే ఒక సార్వత్రిక ఏజెంట్.

రియాక్షన్ సెంటర్ క్లోరోఫిల్-ప్రోటీన్ కాంప్లెక్స్‌లు ఇతర క్లోరోఫిల్ వర్ణద్రవ్యాల సహాయం లేకుండా నేరుగా కాంతిని గ్రహించి ఛార్జ్ సెపరేషన్ ఈవెంట్‌లను నిర్వహించగలవు, కానీ ఇచ్చిన కాంతి తీవ్రతలో ఒకే క్లోరోఫిల్ అణువు అలా చేసే సంభావ్యత తక్కువ. అందువల్ల, ఫోటోసిస్టమ్‌లోని ఇతర క్లోరోఫిల్లు మరియు యాంటెన్నా పిగ్మెంట్ ప్రోటీన్లు అన్నీ కలిసి కాంతి శక్తిని గ్రహించి రియాక్షన్ సెంటర్‌కు పంపుతాయి. క్లోరోఫిల్ a కాకుండా, యాక్సెసరీ పిగ్మెంట్లు అని పిలువబడే ఇతర వర్ణద్రవ్యాలు ఉన్నాయి, ఇవి ఈ పిగ్మెంట్-ప్రోటీన్ యాంటెన్నా కాంప్లెక్స్‌లలో సంభవిస్తాయి. ఈ వర్ణద్రవ్యాలు క్లోరోఫిల్ యొక్క ఇరుకైన శోషణ వర్ణపటం వెలుపల తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద ఫోటాన్‌లను గ్రహించడం ద్వారా క్లోరోఫిల్‌ను పూర్తి చేస్తాయి మరియు ఫోటోసిస్టమ్‌కు అదనపు ఎలక్ట్రాన్‌లను అందిస్తాయి. క్లోరోఫిల్‌ను ఉత్పత్తి చేసే ఎంజైమ్‌ల పరిణామం 2.3 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం జరిగిందని భావిస్తున్నారు.[17]

రసాయన నిర్మాణం

క్లోరోఫిల్ a అణువు యొక్క స్పేస్-ఫిల్లింగ్ మోడల్

అనేక క్లోరోఫిల్లు తెలిసినవి. అన్నీ నాలుగు పైరోల్-వంటి రింగులకు మించి ఐదవ, కీటోన్-కలిగిన రింగ్ ఉనికి ద్వారా మాతృ క్లోరిన్ యొక్క ఉత్పన్నాలుగా నిర్వచించబడ్డాయి. చాలా క్లోరోఫిల్లు క్లోరిన్లుగా వర్గీకరించబడ్డాయి, ఇవి పోర్ఫిరిన్ల ( హిమోగ్లోబిన్లో కనిపిస్తాయి) యొక్క తగ్గిన బంధువులు. ఇవి పూర్వగామి యురోపోర్ఫిరినోజెన్ IIIతో సహా పోర్ఫిరిన్లతో సాధారణ బయోసింథటిక్ మార్గాన్ని పంచుకుంటాయి. N4 కేంద్రానికి బంధించబడిన ఇనుమును కలిగి ఉండే హీమ్స్ వలె కాకుండా, చాలా క్లోరోఫిల్లు మెగ్నీషియంను బంధిస్తాయి. Mg2+ కేంద్రానికి జోడించబడిన అక్షసంబంధ లిగాండ్లు స్పష్టత కోసం తరచుగా విస్మరించబడతాయి. క్లోరిన్ రింగ్‌కు వివిధ సైడ్ చైన్‌లు జోడించబడ్డాయి, సాధారణంగా పొడవైన ఫైటైల్ చైన్ (C20H39O) ఉంటుంది. భూసంబంధిత మొక్కలలో అత్యంత విస్తృతంగా పంపిణీ చేయబడిన రూపం క్లోరోఫిల్ a. క్లోరోఫిల్ aలో క్లోరోఫిల్ bలోని ఫార్మైల్ గ్రూపుకు బదులుగా మిథైల్ గ్రూపు ఉంటుంది. ఈ వ్యత్యాసం శోషణ వర్ణపటాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది, ఇది మొక్కలు కనిపించే కాంతిలో ఎక్కువ భాగాన్ని గ్రహించడానికి అనుమతిస్తుంది.

క్లోరోఫిల్ నిర్మాణాలు క్రింద సంగ్రహించబడ్డాయి:[18][19]

క్లోరోఫిల్ a క్లోరోఫిల్ b క్లోరోఫిల్ c1 క్లోరోఫిల్ c2 క్లోరోఫిల్ c3 క్లోరోఫిల్ d క్లోరోఫిల్ f[14]
పరమాణు ఫార్ములా C55H72MgN4O5 C55H70MgN4O6 C35H30MgN4O5 C35H28MgN4O5 C36H28MgN4O7 C54H70MgN4O6 C55H70MgN4O6
C2 గ్రూపు −CH3 −CH3 −CH3 −CH3 −CH3 −CH3 −CHO
C3 గ్రూపు −CH=CH2 −CH=CH2 −CH=CH2 −CH=CH2 −CH=CH2 −CHO −CH=CH2
C7 గ్రూపు −CH3 −CHO −CH3 −CH3 −COOCH3 −CH3 −CH3
C8 గ్రూపు −CH2CH3 −CH2CH3 −CH2CH3 −CH=CH2 −CH=CH2 −CH2CH3 −CH2CH3
C17 గ్రూపు −CH2CH2COO−ఫైటైల్ −CH2CH2COO−ఫైటైల్ −CH=CHCOOH −CH=CHCOOH −CH=CHCOOH −CH2CH2COO−ఫైటైల్ −CH2CH2COO−ఫైటైల్
C17−C18 బంధం సింగిల్
(క్లోరిన్) 		సింగిల్
(క్లోరిన్) 		డబుల్
(పోర్ఫిరిన్) 		డబుల్
(పోర్ఫిరిన్) 		డబుల్
(పోర్ఫిరిన్) 		సింగిల్
(క్లోరిన్) 		సింగిల్
(క్లోరిన్)
ఉనికి సార్వత్రిక ఎక్కువగా మొక్కలు వివిధ శైవలాలు వివిధ శైవలాలు ఎమిలియానియా హక్స్లీ[20] సైనోబాక్టీరియా సైనోబాక్టీరియా
  • క్లోరోఫిల్ నిర్మాణాలు
  • క్లోరోఫిల్ a
    క్లోరోఫిల్ a
  • క్లోరోఫిల్ b
    క్లోరోఫిల్ b
  • క్లోరోఫిల్ c1
    క్లోరోఫిల్ c1
  • క్లోరోఫిల్ c2
    క్లోరోఫిల్ c2
  • క్లోరోఫిల్ c3
    క్లోరోఫిల్ c3
  • క్లోరోఫిల్ d
    క్లోరోఫిల్ d
  • క్లోరోఫిల్ f
    క్లోరోఫిల్ f

క్లోరోఫిల్ e అనేది 1966లో శైవలాల నుండి సేకరించబడిన వర్ణద్రవ్యం కోసం కేటాయించబడింది, కానీ రసాయనికంగా వివరించబడలేదు. అక్షరాల క్లోరోఫిల్లే కాకుండా, అడవిలో క్లోరోఫిల్ నిర్మాణాలకు అనేక రకాల సైడ్-చైన్ మార్పులు తెలిసినవి. ఉదాహరణకు, ప్రోక్లోరోకోకస్, ఒక సైనోబాక్టీరియం, 8-వినైల్ Chl a మరియు bని ఉపయోగిస్తుంది.[21]

క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ కొలత

క్లోరోఫిల్ సేంద్రీయ ద్రావణాలలో ముదురు ఆకుపచ్చ ద్రావణాలను ఏర్పరుస్తుంది.

క్లోరోఫిల్లను ప్రోటీన్ నుండి సేంద్రీయ ద్రావణాలలోకి సేకరించవచ్చు.[22][23][24] ఈ విధంగా, ఆకులోని క్లోరోఫిల్ సాంద్రతను అంచనా వేయవచ్చు.[25] క్లోరోఫిల్ a మరియు క్లోరోఫిల్ bలను వేరు చేయడానికి పద్ధతులు కూడా ఉన్నాయి.

డైఇథైల్ ఈథర్లో, క్లోరోఫిల్ a సుమారు 430 nm మరియు 662 nm వద్ద శోషణ గరిష్టాలను కలిగి ఉంటుంది, అయితే క్లోరోఫిల్ b సుమారు 453 nm మరియు 642 nm వద్ద గరిష్టాలను కలిగి ఉంటుంది.[26] క్లోరోఫిల్ a యొక్క శోషణ శిఖరాలు 465 nm మరియు 665 nm వద్ద ఉన్నాయి. క్లోరోఫిల్ a 673 nm (గరిష్టం) మరియు 726 nm వద్ద ఫ్లోరోసెన్స్ను ప్రదర్శిస్తుంది. క్లోరోఫిల్ a యొక్క గరిష్ట మోలార్ శోషణ గుణకం 105 M−1 cm−1 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది చిన్న-అణువు సేంద్రీయ సమ్మేళనాలలో అత్యధికమైనది.[27] 90% ఎసిటోన్-నీటిలో, క్లోరోఫిల్ a యొక్క గరిష్ట శోషణ తరంగదైర్ఘ్యాలు 430 nm మరియు 664 nm; క్లోరోఫిల్ b కోసం శిఖరాలు 460 nm మరియు 647 nm; క్లోరోఫిల్ c1 కోసం శిఖరాలు 442 nm మరియు 630 nm; క్లోరోఫిల్ c2 కోసం శిఖరాలు 444 nm మరియు 630 nm; క్లోరోఫిల్ d కోసం శిఖరాలు 401 nm, 455 nm మరియు 696 nm.[28]

క్లోరోఫిల్ కంటెంట్‌ను కొలవడానికి రేషియో ఫ్లోరోసెన్స్ ఎమిషన్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద క్లోరోఫిల్ a ఫ్లోరోసెన్స్‌ను ఉత్తేజపరచడం ద్వారా, 705 ± 10 nm మరియు 735 ± 10 nm వద్ద క్లోరోఫిల్ ఫ్లోరోసెన్స్ ఎమిషన్ నిష్పత్తి రసాయన పరీక్షతో పోల్చినప్పుడు క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ యొక్క సరళ సంబంధాన్ని అందించగలదు. నిష్పత్తి F735/F700 41 mg m−2 నుండి 675 mg m−2 పరిధిలో రసాయన పరీక్షతో పోలిస్తే కోరిలేషన్ విలువ r2 0.96ని అందించింది. గిటెల్సన్ mg m−2లో క్లోరోఫిల్ కంటెంట్ యొక్క ప్రత్యక్ష రీడౌట్ కోసం ఒక ఫార్ములాను కూడా అభివృద్ధి చేశారు. ఈ ఫార్ములా 0.95 కోరిలేషన్ r2 విలువతో 41 mg m−2 నుండి 675 mg m−2 వరకు క్లోరోఫిల్ కంటెంట్‌ను కొలవడానికి నమ్మదగిన పద్ధతిని అందించింది.[29]

అలాగే, మొక్కల ఆకుల ద్వారా కాంతి ప్రసారాన్ని కొలవడం ద్వారా క్లోరోఫిల్ సాంద్రతను అంచనా వేయవచ్చు.[30] Dualex మరియు SPAD వంటి ఆప్టికల్ సెన్సార్లను ఉపయోగించి ఆకు క్లోరోఫిల్ కంటెంట్‌ను అంచనా వేయడం పరిశోధకులకు నిజ-సమయ మరియు నాన్-డిస్ట్రక్టివ్ కొలతలు చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.[31][32] ఈ పద్ధతులు క్లోరోఫిల్ యొక్క ప్రయోగశాల కొలతలతో సానుకూల సంబంధాన్ని కలిగి ఉన్నాయని పరిశోధనలు చెబుతున్నాయి.[33]

జీవ సంశ్లేషణ (Biosynthesis)

ప్రధాన వ్యాసం: Chlorophyllide కొన్ని మొక్కలలో, క్లోరోఫిల్ గ్లుటామేట్ నుండి ఉద్భవిస్తుంది మరియు హీమ్ (heme) మరియు సిరోహీమ్ (siroheme) లతో పంచుకోబడిన ఒక శాఖాయుత జీవ సంశ్లేషణ మార్గం (biosynthetic pathway) ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది.[34][35][36] క్లోరోఫిల్ సింథేస్[37] అనేది క్లోరోఫిల్ a యొక్క జీవ సంశ్లేషణను పూర్తి చేసే ఎంజైమ్:[38][39]

క్లోరోఫిలైడ్ a + ఫైటైల్ డైఫాస్ఫేట్ ⇌ క్లోరోఫిల్ a + డైఫాస్ఫేట్

ఈ మార్పిడి క్లోరోఫిలైడ్ a లోని కార్బాక్సిలిక్ యాసిడ్ సమూహాన్ని 20-కార్బన్ల డైటెర్పెన్ ఆల్కహాల్ ఫైటాల్ (phytol) తో కలిపి ఒక ఎస్టర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. క్లోరోఫిల్ b కూడా అదే ఎంజైమ్ ద్వారా క్లోరోఫిలైడ్ b మీద పనిచేయడం ద్వారా తయారవుతుంది. క్లోరోఫిల్ d మరియు f ల విషయంలో కూడా ఇదే వర్తిస్తుంది, ఇవి రెండూ చివరికి క్లోరోఫిలైడ్ a నుండి తయారయ్యే సంబంధిత క్లోరోఫిలైడ్ల నుండి ఏర్పడతాయి.[40]

ఆంజియోస్పెర్మ్ (Angiosperm) మొక్కలలో, జీవ సంశ్లేషణ మార్గంలోని తరువాతి దశలు కాంతిపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఇటువంటి మొక్కలు చీకటిలో పెరిగితే లేత రంగులోకి (etiolated) మారుతాయి. నాళికా రహిత మొక్కలు (Non-vascular plants) మరియు ఆకుపచ్చ శైవలాలకు కాంతిపై ఆధారపడని అదనపు ఎంజైమ్ ఉంటుంది, కాబట్టి అవి చీకటిలో కూడా ఆకుపచ్చగానే పెరుగుతాయి.[41]

క్లోరోఫిల్ ప్రోటీన్లకు బంధించబడి ఉంటుంది. జీవ సంశ్లేషణ మధ్యంతర పదార్థాలలో ఒకటైన ప్రోటోక్లోరోఫిలైడ్, ఎక్కువగా స్వేచ్ఛా రూపంలో ఉంటుంది మరియు కాంతి సమక్షంలో ఇది ఫోటోసెన్సిటైజర్గా పనిచేసి, మొక్కకు విషపూరితమైన ఫ్రీ రాడికల్స్ను ఏర్పరుస్తుంది. అందువల్ల, మొక్కలు ఈ క్లోరోఫిల్ పూర్వగామి (precursor) మొత్తాన్ని నియంత్రిస్తాయి. ఆంజియోస్పెర్మ్‌లలో, ఈ నియంత్రణ జీవ సంశ్లేషణ మార్గంలోని మధ్యంతర సమ్మేళనాలలో ఒకటైన అమినోలెవులినిక్ యాసిడ్ (ALA) దశలో జరుగుతుంది. ALA ద్వారా పోషించబడే మొక్కలు అధిక మరియు విషపూరిత స్థాయిలలో ప్రోటోక్లోరోఫిలైడ్‌ను పేరుకుపోయేలా చేస్తాయి; దెబ్బతిన్న నియంత్రణ వ్యవస్థ కలిగిన మ్యుటెంట్లలో కూడా ఇదే జరుగుతుంది.[42]

వృద్ధాప్యం మరియు క్లోరోఫిల్ చక్రం (Senescence and the chlorophyll cycle)

మొక్కల వృద్ధాప్యం (plant senescence) ప్రక్రియలో క్లోరోఫిల్ క్షీణత ఉంటుంది: ఉదాహరణకు, క్లోరోఫిలేస్ (3.1.1.14) అనే ఎంజైమ్, క్లోరోఫిలైడ్ a లేదా b నుండి క్లోరోఫిల్ సంశ్లేషణ చెందే ప్రతిచర్యను తిరగదోడడానికి ఫైటైల్ సైడ్‌చైన్‌ను జలవిశ్లేషణ (hydrolysis) చేస్తుంది. క్లోరోఫిలైడ్ a ని క్లోరోఫిలైడ్ b గా మార్చవచ్చు మరియు రెండో దానిని తిరిగి క్లోరోఫిల్ b గా ఎస్టెరిఫై చేయవచ్చు కాబట్టి, ఈ ప్రక్రియలు క్లోరోఫిల్ a మరియు b ల మధ్య చక్రాన్ని అనుమతిస్తాయి. అంతేకాకుండా, క్లోరోఫిల్ b ని నేరుగా (71-hydroxychlorophyll a ద్వారా) తిరిగి క్లోరోఫిల్ a గా తగ్గించవచ్చు, తద్వారా ఈ చక్రం పూర్తవుతుంది.[43][44] వృద్ధాప్య దశలో, క్లోరోఫిలైడ్లు నాన్-ఫ్లోరోసెంట్ క్లోరోఫిల్ కాటబోలైట్స్ (NCC's) అని పిలువబడే రంగులేని టెట్రాపైరోల్స్ సమూహంగా మార్చబడతాయి, వీటి సాధారణ నిర్మాణం:

Nonfluorescent chlorophyll catabolites

ఈ సమ్మేళనాలు పండ్లు పక్వానికి వచ్చేటప్పుడు కూడా గుర్తించబడ్డాయి.[44][45]

పంపిణీ (Distribution)

NASA అందించిన 2002 నుండి 2024 వరకు క్లోరోఫిల్ మ్యాప్‌లు, ప్రతి నెల సముద్రపు నీటిలో క్యూబిక్ మీటరుకు ఎన్ని మిల్లీగ్రాముల క్లోరోఫిల్ ఉందో చూపుతాయి.[46] క్లోరోఫిల్ పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉన్న చోట, అంటే ఫైటోప్లాంక్టన్ సంఖ్య చాలా తక్కువగా ఉన్న చోట, నీలం రంగులో ఉంటుంది. క్లోరోఫిల్ సాంద్రత ఎక్కువగా ఉన్న చోట, అంటే ఎక్కువ ఫైటోప్లాంక్టన్ పెరుగుతున్న చోట, పసుపు రంగులో ఉంటుంది. ఈ పరిశీలనలు NASA యొక్క ఆక్వా ఉపగ్రహంలోని మోడరేట్ రిజల్యూషన్ ఇమేజింగ్ స్పెక్ట్రోరేడియోమీటర్ (MODIS) నుండి సేకరించబడ్డాయి. భూమి ముదురు బూడిద రంగులో ఉంటుంది, మరియు సముద్రపు మంచు, ధ్రువ చీకటి లేదా మేఘాల కారణంగా MODIS డేటాను సేకరించలేని ప్రదేశాలు లేత బూడిద రంగులో ఉంటాయి. అత్యధిక క్లోరోఫిల్ సాంద్రతలు, అంటే చిన్న ఉపరితల-నివాస సముద్ర మొక్కలు ఉండే చోట, చల్లని ధ్రువ జలాల్లో లేదా భూమధ్యరేఖ చుట్టూ మరియు ఖండాల తీరాల వెంబడి సముద్ర ప్రవాహాలు చల్లని నీటిని ఉపరితలంపైకి తీసుకువచ్చే ప్రదేశాలలో ఉంటాయి. ఫైటోప్లాంక్టన్‌ను ఉత్తేజపరిచేది చల్లని నీరు మాత్రమే కాదు. బదులుగా, చల్లని ఉష్ణోగ్రతలు తరచుగా సముద్రపు లోతుల నుండి నీరు ఉపరితలంపైకి వచ్చిందని సూచిస్తాయి, ఇది కాలక్రమేణా పేరుకుపోయిన పోషకాలను తీసుకువస్తుంది. ధ్రువ జలాల్లో, మొక్కలు పెరగలేని చీకటి శీతాకాలంలో ఉపరితల జలాల్లో పోషకాలు పేరుకుపోతాయి. వసంతకాలం మరియు వేసవిలో సూర్యరశ్మి తిరిగి వచ్చినప్పుడు, మొక్కలు అధిక సాంద్రతలో వృద్ధి చెందుతాయి.[46]

ఉపయోగాలు (Uses)

పాకశాస్త్రం (Culinary)

క్లోరోఫిల్ ఆహార సంకలిత రంగుగా నమోదు చేయబడింది, మరియు దీని E number E140.[47] చెఫ్‌లు పాస్తా మరియు స్పిరిట్స్ వంటి వివిధ ఆహారాలు మరియు పానీయాలకు ఆకుపచ్చ రంగును ఇవ్వడానికి క్లోరోఫిల్‌ను ఉపయోగిస్తారు. అబ్సింతే (Absinthe) దాని తయారీలో ఉపయోగించే అనేక రకాల మూలికల నుండి సహజంగా క్లోరోఫిల్‌ను పొంది ఆకుపచ్చ రంగును పొందుతుంది.[48] క్లోరోఫిల్ నీటిలో కరగదు,[49] మరియు కావలసిన ద్రావణాన్ని పొందడానికి దీనిని మొదట కొద్ది మొత్తంలో వృక్ష నూనెతో కలుపుతారు.[50]

మార్కెటింగ్‌లో

ముఖ్యంగా 1950–1953 సంవత్సరాలలో, టూత్‌పేస్ట్, శానిటరీ టవల్స్, సోప్ మరియు ఇతర ఉత్పత్తులను ప్రోత్సహించడానికి క్లోరోఫిల్ ఒక మార్కెటింగ్ సాధనంగా ఉపయోగించబడింది. ఇది దుర్వాసనను అడ్డుకుంటుందనే వాదనల ఆధారంగా జరిగింది - ఇది 1940లలో ఎఫ్. హోవార్డ్ వెస్ట్‌కాట్ పరిశోధన ద్వారా వచ్చిన ఫలితం - మరియు ప్రకటనలలో ఈ లక్షణం యొక్క వాణిజ్య విలువ అనేక కంపెనీలు ఈ సమ్మేళనాన్ని కలిగి ఉన్న బ్రాండ్‌లను సృష్టించేలా చేసింది. అయితే, క్లోరోఫిల్ చుట్టూ ఉన్న ప్రచారం సమర్థనీయం కాదని మరియు అంతర్లీన పరిశోధన బహుశా ఒక మోసం అని త్వరలోనే తేలింది. ఫలితంగా, బ్రాండ్లు దాని వాడకాన్ని వేగంగా నిలిపివేశాయి. 2020లలో, క్లోరోఫిల్ మళ్ళీ నిరూపితం కాని వైద్య వాదనలకు గురైంది, ఉదాహరణకు సోషల్ మీడియా ఇన్‌ఫ్లుయెన్సర్లు దీనిని "క్లోరోఫిల్ వాటర్" రూపంలో ప్రోత్సహించారు.[51]

ఇవి కూడా చూడండి

మూలాలు

  1. ↑ May, Paul. (May 2000). Chlorophyll. Molecule of the Month.
  2. ↑ 2.0 2.1 See:
    • (September 1951). "Joseph Pelletier and Joseph Caventou". Journal of Chemical Education. 28 (9) 454. doi:10.1021/ed028p454.
    • (1817). Notice sur la matière verte des feuilles. Journal de Pharmacie. 3 486–491. On p. 490, the authors propose a new name for chlorophyll. From p. 490: "Nous n'avons aucun droit pour nommer une substance connue depuis long-temps, et à l'histoire de laquelle nous n'avons ajouté que quelques faits; cependant nous proposerons, sans y mettre aucune importance, le nom de chlorophyle, de chloros, couleur, et φύλλον, feuille : ce nom indiquerait le rôle qu'elle joue dans la nature." (We have no right to name a substance [that has been] known for a long time, and to whose story we have added only a few facts; however, we will propose, without giving it any importance, the name chlorophyll, from chloros, color, and φύλλον, leaf : this name would indicate the role that it plays in nature.)
  3. ↑ chlorophyll.
  4. ↑ (31 March 2020). Difference Between Bacteriochlorophyll and Chlorophyll. differencebetween.com.
  5. ↑ (March 2014). "Influence of green, red and blue light emitting diodes on multiprotein complex proteins and photosynthetic activity under varying light intensities in lettuce leaves (Lactuca sativa L.)". International Journal of Molecular Sciences. 15 (3) 4657–70. doi:10.3390/ijms15034657.
  6. ↑ (1997). Photosynthetic Pigments. UCMP Glossary (online).
  7. ↑ (1906). Zur Kenntniss der Zusammensetzung des Chlorophylls. Annalen der Chemie. 350 (1–2) 48–82. doi:10.1002/jlac.19063500103.
  8. ↑ 8.0 8.1 (2008). "5th Pigments in Food congress- for quality and health". University of Helsinki. ISBN 978-952-10-4846-3.
  9. ↑ (July 1960). The total synthesis of chlorophyll. Journal of the American Chemical Society. 82 (14) 3800–3802. doi:10.1021/ja01499a093.
  10. ↑ (14 October 1967). "Absolute Configuration and the Structure of Chlorophyll". Nature. 216 (5111) 151–152. doi:10.1038/216151a0.
  11. ↑ (1990). "The total synthesis of chlorophyll a". Tetrahedron. 46 (22) 7599–7659. doi:10.1016/0040-4020(90)80003-Z.
  12. ↑ (August 2010). A New Form of Chlorophyll?. Scientific American.
  13. ↑ (19 August 2010). Infrared chlorophyll could boost solar cells.. New Scientist.
  14. ↑ 14.0 14.1 (September 2010). "A red-shifted chlorophyll". Science. 329 (5997) 1318–9. doi:10.1126/science.1191127.
  15. ↑ (1996). Photosynthesis. University of Cincinnati.
  16. ↑ Photosynthesis, Chloroplast | Learn Science at Scitable. www.nature.com.
  17. ↑ (April 2006). "The evolutionary diversification of cyanobacteria: molecular-phylogenetic and paleontological perspectives". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 103 (14) 5442–5447. doi:10.1073/pnas.0600999103.
  18. ↑ (2006). "Chlorophylls and Bacteriochlorophylls". 25 1–26. ISBN 978-1-4020-4515-8. doi:10.1007/1-4020-4516-6_1.
  19. ↑ (January 2017). "Synthetic Chlorins, Possible Surrogates for Chlorophylls, Prepared by Derivatization of Porphyrins". Chemical Reviews. 117 (2) 344–535. doi:10.1021/acs.chemrev.5b00696.
  20. ↑ (1989). "The structure of chlorophyll c3, a novel marine photosynthetic pigment". J. Chem. Soc., Chem. Commun.. (23) 1827–28. doi:10.1039/C39890001827.
  21. ↑ (2019). "Chlorophylls d and f: Synthesis, occurrence, light-harvesting, and pigment organization in chlorophyll-binding protein complexes". Advances in Botanical Research. 90 121–139. ISBN 9780081027523. doi:10.1016/bs.abr.2019.03.006.
  22. ↑ (1972). "The use of acetone and methanol in the estimation of chlorophyll in the presence of phaeophytin in plant". Freshwater Biology. 2 (4) 361–385. doi:10.1111/j.1365-2427.1972.tb00377.x.
  23. ↑ (February 1969). Some Spectral Characteristics of Chlorophyll c from Tridacna crocea Zooxanthellae. Biological Bulletin. 136 (1) 54–62. doi:10.2307/1539668.
  24. ↑ (21 March 2001). Methods for analysis of benthic photosynthetic pigment. School of Life Sciences, Napier University.
  25. ↑ (October 2003). "Chlorophyll content monitoring in sugar maple (Acer saccharum)". Tree Physiology. 23 (15) 1077–9. doi:10.1093/treephys/23.15.1077.
  26. ↑ (1991). "Pigments in vegetables: chlorophylls and carotenoids". Van Nostrand Reinhold. ISBN 978-0442006570.
  27. ↑ (1989). "Determination of accurate extinction coefficients and simultaneous equations for assaying chlorophylls a and b extracted with four different solvents: verification of the concentration of chlorophyll standards by atomic absorption spectroscopy". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. 975 (3) 384–394. doi:10.1016/S0005-2728(89)80347-0.
  28. ↑ (2003). "Photosynthesis in algae". Kluwer. ISBN 978-0-7923-6333-0.
  29. ↑ (1999). "The Chlorophyll Fluorescence Ratio F735/F700 as an Accurate Measure of Chlorophyll Content in Plants". Remote Sens. Environ.. 69 (3) 296–302. doi:10.1016/S0034-4257(99)00023-1.
  30. ↑ (2015). Using by rapid field test methods to assess the Potato canopy nitrogen status in the presence of organic and inorganic nitrogen fertilizer. International Journal of Advanced Life Sciences. 8 (3) 328–339.
  31. ↑ (October 2012). New proximal sensors of vegetation: towards a non destructive quantitative estimation of plant constituents.
  32. ↑ (2010). "Evaluation of SPAD and Dualex for In-Season Corn Nitrogen Status Estimation". Acta Agronomica Sinica. 36 (5) 840–847. doi:10.1016/S1875-2780(09)60051-1.
  33. ↑ (1993). "Hand-held chlorophyll meter: a promising tool to assess the nitrogen status of potato foliage". Potato Res. 36 (4) 301–308. doi:10.1007/BF02361796.
  34. ↑ (December 2000). "Tetrapyrroles: the pigments of life". Natural Product Reports. 17 (6) 507–26. doi:10.1039/B002635M.
  35. ↑ (2007). "Ciba Foundation Symposium 180 - the Biosynthesis of the Tetrapyrrole Pigments". 180 131–155. ISBN 9780470514535. doi:10.1002/9780470514535.ch8.
  36. ↑ (June 2003). "Biosynthesis of chlorophylls from protoporphyrin IX". Natural Product Reports. 20 (3) 327–41. doi:10.1039/B110549N.
  37. ↑ (November 2002). Pre-loading of chlorophyll synthase with tetraprenyl diphosphate is an obligatory step in chlorophyll biosynthesis. Biological Chemistry. 383 (11) 1769–78. doi:10.1515/BC.2002.198.
  38. ↑ (September 2004). Recent advances in chlorophyll biosynthesis and breakdown in higher plants. Plant Molecular Biology. 56 (1) 1–14. doi:10.1007/s11103-004-2331-3.
  39. ↑ (November 2006). "Recent advances in chlorophyll biosynthesis". Photosynthesis Research. 90 (2) 173–94. doi:10.1007/s11120-006-9076-6.
  40. ↑ (March 2022). "Effects of Light and Oxygen on Chlorophyll d Biosynthesis in a Marine Cyanobacterium Acaryochloris marina". Plants. 11 (7) 915. doi:10.3390/plants11070915.
  41. ↑ (May 2010). "X-ray crystal structure of the light-independent protochlorophyllide reductase". Nature. 465 (7294) 110–4. doi:10.1038/nature08950.
  42. ↑ (October 2001). "FLU: a negative regulator of chlorophyll biosynthesis in Arabidopsis thaliana". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 98 (22) 12826–31. doi:10.1073/pnas.221252798.
  43. ↑ (2011). Chlorophyll Cycle. IUBMB.
  44. ↑ 44.0 44.1 (2006). "Chlorophyll degradation during senescence". Annual Review of Plant Biology. 57 (1) 55–77. doi:10.1146/annurev.arplant.57.032905.105212.
  45. ↑ (2007). "Colorless tetrapyrrolic chlorophyll catabolites found in ripening fruit are effective antioxidants". Angewandte Chemie. 46 (45) 8699–702. doi:10.1002/anie.200703587.
  46. ↑ 46.0 46.1 (25 October 2018). Chlorophyll : Global Maps. Earthobservatory.nasa.gov.
  47. ↑ International Association of Color Manufacturers: Chlorophylls. iacmcolor.org.
  48. ↑ (2004). Hideous absinthe : a history of the devil in a bottle. 22. I.B.Tauris, 2004. ISBN 978-1860649202.
  49. ↑ (2023-05-10). "Analysis of Chlorophylls/Chlorophyllins in Food Products Using HPLC and HPLC-MS Methods". Molecules (Basel, Switzerland). 28 (10) 4012. doi:10.3390/molecules28104012.
  50. ↑ Chlorophylls and their Derivatives Used in Food Industry and Medicine. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry.
  51. ↑ (2022). "All that glistens is not (Green) gold: Historicising the contemporary chlorophyll fad through a multimodal analysis of Swedish marketing, 1950–1953". Journal of Historical Research in Marketing. 14 (3) 374–398. doi:10.1108/jhrm-11-2021-0057.

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Chlorophyll” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=క్లోరోఫిల్&oldid=5864"