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Clorofilla

La clorofilla è un pigmento fotosintetico presente nei cloroplasti delle cellule vegetali che permette la fotosintesi grazie all’assorbimento di energia radiante. Il termine clorofilla, proviene dal greco χλωρός, chloros, verde e φύλλον, phyllon, foglia.
Il pigmento fu isolato per la prima volta da Joseph Bienaimé Caventou nel 1817, e la sua struttura fu decodificata da Hans Fischer nel 1940; nel 1978, quando la stereochimica della clorofilla era nota, Robert Burns Woodward pubblicò una sintesi completa della molecola com’è ad oggi conosciuta.
La clorofilla si trova nei grani dei cloroplasti delle cellule vegetali, o negli organismi procarioti che attuano la fotosintesi clorofilliana. Negli eucarioti sono presenti due diverse tipi di clorofilla:
– la clorofilla A, che assorbe soprattutto la luce nella lunghezza d’onda blu-violetta e rossa;
– la clorofilla B, che assorbe soprattutto la luce nella lunghezza d’onda blu ed arancione.
La clorofilla ha una struttura caratterizzata da una molecola con un gruppo eterociclo porfirinico, al centro del quale è coordinato uno ione Mg.
La colorazione verde delle foglie è un effetto ottico dovuto al fatto che le lunghezze d’onda del verde sono le meno assorbite dalle piante. La clorofilla è una clorina prodotta attraverso lo stesso processo metabolico che porta alle porfirine alle quali è strutturalmente simile.
La molecola della clorofilla ha una struttura ad anello, al centro del quale si trova un atomo di magnesio. L’atomo di magnesio svolge la funzione di mantenere la struttura rigida per evitare che l’energia solare incidente si disperda sotto forma di calore prima che possa essere utilizzata per il processo fotosintetico.

Collegata con questo anello si trova una catena idrorepellente che svolge il ruolo di ancorare la molecola di clorofilla alle membrane tilacoidi.
La clorofilla è la molecola cardine su cui si basa la Vita del pianeta; è infatti la molecola fondamentale per la fotosintesi che permette alle piante di ottenere energia direttamente dalla luce.
Le molecole di clorofilla sono strutturalmente circondate da complessi proteici, chiamati foto sistemi, che sono racchiusi nei tilacoidi dei cloroplasti. In tali complessi la clorofilla svolge due funzioni principali, che in gran parte è quella di assorbire la luce e trasferire l’energia ad una coppia specifica di clorofilla nel centro di reazione del fotosistema.
I fotosistemi sono di due tipi: il fotosistema I o P700 ed il fotosistema II o P680. I numeri “700” e “680” indicano la lunghezza d’onda in nanometri in cui i due diversi accettori primari hanno il loro picco di assorbimento.
I diversi fotosistemi hanno identità, funzione e proprietà spettrali distinte e determinate dalle loro caratteristiche e dalla struttura proteica circostante.
La funzione del centro di reazione della clorofilla è quella di utilizzare l’energia assorbita, trasferita dall’altra clorofilla nel foto sistema, per provocare una separazione di cariche, una specifica reazione di ossidoriduzione in cui la clorofilla dona un elettrone a una serie di intermediari molecolari sulla cosiddetta catena di trasporto degli elettroni.
Così la clorofilla del centro di reazione caricata (P680+) è successivamente ridotta nuovamente allo stato di equilibrio acquisisce un elettrone. Nel fotosistema II l’elettrone che riduce il P680+ proviene infine dall’ossidazione dell’acqua in O2 e 4H+ ad opera del complesso evolvente ossigeno.
È proprio grazie a questa reazione biochimica che gli organismi fotosintetici producono ossigeno gassoso che va poi a costituire quasi tutto l’ossigeno presente nell’atmosfera terrestre.
Il Fotosistema I lavora in serie col fotosistema II così il P700+ del fotosistema I è normalmente prodotto dal fotosistema II attraverso intermediari presenti nella membrana tilacoide. Le reazioni di trasferimento degli elettroni nella membrana tilacoide sono comunque alquanto complessi e la fonte degli elettroni usati per ridurre il P700+ può variare.
Il flusso di elettroni che si sono generati dalla reazione clorofilliana è usato per trasportare gli ioni H+ attraverso la membrana tilacoide creando un potenziale energetico usato per produrre energia chimica dall’ATP. Quegli elettroni infine riducono il NADP+ in NADPH, un riducente universale che viene utilizzato per ridurre la CO2 in zuccheri ed altre riduzioni biosintetiche.
Oltre alla clorofilla vi sono altri pigmenti, chiamati accessori, che intervengono in questi complessi processi per ottimizzare la trasformazione dell’energia solare (luce) in energia chimica.





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Chlorophyll

Chlorophyll is a photosynthetic pigment present in the chloroplasts of plant cells that allows photosynthesis thanks to the absorption of radiant energy. The term chlorophyll comes from the Greek χλωρός, chloros, green and φύλλον, phyllon, leaf.The pigment was first isolated by Joseph Bienaimé Caventou in 1817, and its structure was decoded by Hans Fischer in 1940; in 1978, when the stereochemistry of chlorophyll was known, Robert Burns Woodward published a complete synthesis of the molecule as it is known today. Chlorophyll is found in the chloroplasts of plant cells, or in prokaryotic organisms that carry out chlorophyll photosynthesis. In eukaryotes there are two different types of chlorophyll: – chlorophyll A, which mainly absorbs light in the blue-violet and red wavelength, – chlorophyll B, which mainly absorbs light in the blue and orange wavelength. Chlorophyll has a structure characterized by a molecule with a porphyrin heterocycle group, at the center of which an Mg ion is coordinated. The green color of the leaves is an optical effect due to the fact that the wavelengths of green are the least absorbed by plants. Chlorophyll is a chlorine produced through the same metabolic process that leads to the porphyrins to which it is structurally similar. The chlorophyll molecule has a ring structure, at the center of which is a magnesium atom. The magnesium atom performs the function of maintaining the rigid structure to prevent the incident solar energy from dispersing in the form of heat before it can be used for the photosynthetic process.

Connected with this ring is a water repellent chain that plays the role to anchor the chlorophyll molecule to the tyloid membranes. Chlorophyll is the cardinal molecule on which the Life of the planet is based; it is in fact the fundamental molecule for photosynthesis that allows plants to obtain energy directly from light. Chlorophyll molecules are structurally surrounded by protein complexes, called photo systems, which are enclosed in the thylacoids of the chloroplasts. In these complexes chlorophyll has two main functions, which is largely absorbing light and transferring energy to a specific pair of chlorophyll in the reaction center of the photosystem. The photosystems are of two types: the photosystem I or P700 and the photosystem II or P680. The numbers “700” and “680” indicate the wavelength in nanometers in which the two different primary acceptors have their absorption peak. The different photosystems have distinct identity, function and spectral properties determined by their characteristics and structure. surrounding protein. The function of the chlorophyll reaction center is to use the absorbed energy, transferred from the other chlorophyll into the photo system, to cause a separation of charges, a specific redox reaction in which the chlorophyll gives an electron to a series of molecular intermediaries on the so-called electron transport chain.Thus the chlorophyll of the loaded reaction center (P680 +) is subsequently reduced again to the equilibrium state acquires an electron. In the photosystem II the electron that reduces the P680 + comes finally from the oxidation of the water in O2 and 4H + by the evolving oxygen complex. It is thanks to this biochemical reaction that the photosynthetic organisms produce gaseous oxygen which then goes to make up almost everything the oxygen present in the terrestrial atmosphere. The Photosystem I works in series with the photosystem II so the P700 + of the photosystem I is normally produced by the photosystem II through intermediaries present in the thylakoid membrane. The electron transfer reactions in the tyloacoid membrane are however quite complex and the source of the electrons used to reduce the P700 + may vary. The flow of electrons generated by the chlorophyll reaction is used to transport the H + ions through the thylakoid membrane creating a energy potential used to produce chemical energy from ATP. Those electrons ultimately reduce NADP + into NADPH, a universal reducer that is used to reduce CO2 in sugars and other biosynthetic reductions. In addition to chlorophyll there are other pigments, called accessories, that intervene in these complex processes to optimize energy transformation. solar (light) in chemical energy.





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Clorofila

La clorofila es un pigmento fotosintético presente en los cloroplastos de las células vegetales que permite la fotosíntesis gracias a la absorción de energía radiante. El término clorofila proviene del griego λωρός, chloros, verde y φύλλον, phyllon, hoja. El pigmento fue aislado por primera vez por Joseph Bienaimé Caventou en 1817, y su estructura fue decodificada por Hans Fischer en 1940; En 1978, cuando se conocía la estereoquímica de la clorofila, Robert Burns Woodward publicó una síntesis completa de la molécula tal como se la conoce hoy en día. La clorofila se encuentra en los cloroplastos de las células vegetales o en los organismos procarióticos que realizan la fotosíntesis de la clorofila. En los eucariotas hay dos tipos diferentes de clorofila: – clorofila A, que absorbe principalmente la luz en la longitud de onda azul-violeta y roja, – clorofila B, que absorbe principalmente la luz en la longitud de onda azul y naranja. La clorofila tiene una estructura caracterizada por una molécula con un grupo heterociclo de porfirina, en cuyo centro se coordina un ion Mg. El color verde de las hojas es un efecto óptico debido al hecho de que las longitudes de onda del verde son las menos absorbidas por plantas. La clorofila es un cloro producido a través del mismo proceso metabólico que conduce a las porfirinas a las que es estructuralmente similar.La molécula de clorofila tiene una estructura de anillo, en cuyo centro se encuentra un átomo de magnesio. El átomo de magnesio cumple la función de mantener la estructura rígida para evitar que la energía solar incidente se disperse en forma de calor antes de que pueda utilizarse para el proceso fotosintético.

Conectado con este anillo hay una cadena repelente al agua que desempeña el papel para anclar la molécula de clorofila a las membranas tiroides. La clorofila es la molécula cardinal en la que se basa la Vida del planeta; De hecho, es la molécula fundamental para la fotosíntesis que permite a las plantas obtener energía directamente de la luz. Las moléculas de clorofila están estructuralmente rodeadas por complejos de proteínas, llamados sistemas fotográficos, que están incluidos en los tilacoides de los cloroplastos. En estos complejos, la clorofila tiene dos funciones principales, que absorben en gran medida la luz y transfieren energía a un par específico de clorofila en el centro de reacción del fotosistema. Los fotosistemas son de dos tipos: el fotosistema I o P700 y el fotosistema II o P680. Los números “700” y “680” indican la longitud de onda en nanómetros en los que los dos aceptores primarios diferentes tienen su pico de absorción. Los fotosistemas diferentes tienen identidades, funciones y propiedades espectrales distintas determinadas por sus características y estructura. La función del centro de reacción de la clorofila es utilizar la energía absorbida, transferida de la otra clorofila al sistema fotográfico, para provocar una separación de cargas, una reacción redox específica en la que la clorofila da un electrón a un Serie de intermediarios moleculares en la llamada cadena de transporte de electrones. Por lo tanto, la clorofila del centro de reacción cargado (P680 +) se reduce de nuevo posteriormente al estado de equilibrio que adquiere un electrón. En el fotosistema II, el electrón que reduce el P680 + proviene finalmente de la oxidación del agua en O2 y 4H + por el complejo de oxígeno en evolución. Es gracias a esta reacción bioquímica que los organismos fotosintéticos producen oxígeno gaseoso que luego forma casi todo. El oxígeno presente en la atmósfera terrestre. El fotosistema I funciona en serie con el fotosistema II, por lo que el Pistema II produce normalmente el P700 + del fotosistema I a través de intermediarios presentes en la membrana tilacoide. Sin embargo, las reacciones de transferencia de electrones en la membrana tyloacoid son bastante complejas y la fuente de los electrones utilizados para reducir el P700 + puede variar. El flujo de electrones generados por la reacción de la clorofila se utiliza para transportar los iones H + a través de la membrana del tilacoide, creando una Potencial energético utilizado para producir energía química a partir de ATP. Esos electrones finalmente reducen el NADP + a NADPH, un reductor universal que se usa para reducir el CO2 en los azúcares y otras reducciones biosintéticas. Además de la clorofila, existen otros pigmentos, llamados accesorios, que intervienen en estos procesos complejos para optimizar la transformación de energía. Energía solar (luz) en energía química.





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