Chlorophylle a -Chlorophyll a
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| Noms | |
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Nom IUPAC
Chlorophylle a
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Nom IUPAC systématique
Magnésium [méthyl (3 S ,4 S ,21 R )-14-éthyl-4,8,13,18-tétraméthyl-20-oxo-3-(3-oxo-3-{[(2 E ,7 R , 11 R ) -3,7,11,15-tétraméthyl-2-hexadécén-1-yl] oxy} propyl) -9-vinyl-21-phorbinecarboxylatato (2 -) - κ 2 N , N '] |
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| Autres noms
α-Chlorophylle
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| Identifiants | |
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Modèle 3D ( JSmol )
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| ChemSpider | |
| Carte d'information de l'ECHA |
100.006.852 
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| Numéro CE | |
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CID PubChem
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| Numéro RTECS | |
| UNII | |
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Tableau de bord CompTox ( EPA )
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| Propriétés | |
| C 55 H 72 Mg N 4 O 5 | |
| Masse molaire | 893,509 g·mol -1 |
| Apparence | Vert |
| Odeur | Inodore |
| Densité | 1,079 g / cm 3 |
| Point de fusion | ~ 152,3 °C (306,1 °F; 425,4 K) se décompose |
| Insoluble | |
| Solubilité | Très soluble dans l' éthanol , l' éther Soluble dans la ligroïne , l' acétone , le benzène , le chloroforme |
| Absorbant | Voir le texte |
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Sauf indication contraire, les données sont données pour les matériaux dans leur état standard (à 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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 vérifier ( qu'est-ce que c'est ?)
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| Références de l'infobox | |
La chlorophylle a est une forme spécifique de chlorophylle utilisée dans la photosynthèse oxygénée . Il absorbe la plupart de l'énergie des longueurs d' onde de la lumière violet-bleu et orange-rouge, et c'est un mauvais absorbeur des portions vertes et presque vertes du spectre. La chlorophylle ne réfléchit pas la lumière, mais les tissus contenant de la chlorophylle apparaissent en vert car la lumière verte, réfléchie de manière diffuse par des structures telles que les parois cellulaires, s'enrichit de la lumière réfléchie. Ce pigment photosynthétique est essentiel pour la photosynthèse chez les eucaryotes , les cyanobactéries et les prochlorophytes en raison de son rôle de principal donneur d'électrons dans la chaîne de transport d'électrons . La chlorophylle a transfère également l'énergie de résonance dans le complexe d'antennes , se terminant dans le centre de réaction où se trouvent les chlorophylles spécifiques P680 et P700 .
Distribution de la chlorophylle a
La chlorophylle a est essentielle à la plupart des organismes photosynthétiques pour libérer de l'énergie chimique, mais ce n'est pas le seul pigment pouvant être utilisé pour la photosynthèse. Tous les organismes photosynthétiques oxygénés utilisent la chlorophylle a , mais diffèrent par des pigments accessoires comme la chlorophylle b . La chlorophylle a peut également être trouvée en très petites quantités dans les bactéries vertes du soufre , un photoautotrophe anaérobie . Ces organismes utilisent de la bactériochlorophylle et un peu de chlorophylle a mais ne produisent pas d'oxygène. La photosynthèse anoxygénique est le terme appliqué à ce processus, contrairement à la photosynthèse oxygénée où l'oxygène est produit lors des réactions lumineuses de la photosynthèse .
Structure moleculaire
La structure moléculaire de la chlorophylle a consiste en un cycle de chlore , dont les quatre atomes d'azote entourent un atome de magnésium central, et possède plusieurs autres chaînes latérales attachées et une queue d'hydrocarbure .
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| Structure de la molécule de chlorophylle a montrant la longue queue d'hydrocarbure | |
Anneau de chlore
La chlorophylle a contient un ion magnésium enfermé dans une grande structure annulaire connue sous le nom de chlore . Le cycle chlore est un composé hétérocyclique dérivé du pyrrole . Quatre atomes d'azote du chlore entourent et lient l'atome de magnésium. Le centre de magnésium définit de manière unique la structure en tant que molécule de chlorophylle. L'anneau porphyrine de la bactériochlorophylle est saturé et manque d'alternance de liaisons doubles et simples provoquant une variation de l'absorption de la lumière.
Chaînes latérales
Les chaînes latérales sont attachées à l'anneau de chlore des différentes molécules de chlorophylle. Différentes chaînes latérales caractérisent chaque type de molécule de chlorophylle et modifient le spectre d'absorption de la lumière. Par exemple, la seule différence entre la chlorophylle a et la chlorophylle b est que la chlorophylle b a un aldéhyde au lieu d'un groupe méthyle en position C-7.
Queue d'hydrocarbure
La chlorophylle a a une longue queue hydrophobe , qui ancre la molécule à d'autres protéines hydrophobes dans la membrane thylakoïde du chloroplaste . Une fois détachée de l'anneau porphyrine, cette longue queue hydrocarbonée devient le précurseur de deux biomarqueurs , le pristane et le phytane , qui sont importants dans l'étude de la géochimie et la détermination des sources pétrolières.
Biosynthèse
La voie de biosynthèse de la chlorophylle a utilise une variété d' enzymes . Dans la plupart des plantes, la chlorophylle est dérivée du glutamate et est synthétisée le long d'une voie ramifiée partagée avec l' hème et le sirohème . Les étapes initiales incorporent l'acide glutamique dans l'acide 5-aminolévulinique (ALA); deux molécules d'ALA sont ensuite réduites en porphobilinogène (PBG) et quatre molécules de PBG sont couplées, formant la protoporphyrine IX.
La chlorophylle synthase est l'enzyme qui complète la biosynthèse de la chlorophylle a en catalysant la réaction EC 2.5.1.62
- chlorophyllide a + phytyl diphosphate chlorophylle a + diphosphate
Cela forme un ester du groupe acide carboxylique dans le chlorophyllide a avec l' alcool diterpène phytol à 20 carbones .
Réactions de la photosynthèse
Absorption de la lumière
Spectre lumineux
La chlorophylle a absorbe la lumière dans les longueurs d'onde violet , bleu et rouge tout en réfléchissant principalement le vert . Cette réflectance donne à la chlorophylle son aspect vert. Les pigments photosynthétiques accessoires élargissent le spectre de la lumière absorbée, augmentant la gamme de longueurs d'onde pouvant être utilisées dans la photosynthèse. L'ajout de chlorophylle b à côté de la chlorophylle a étend le spectre d'absorption . Dans des conditions de faible luminosité, les plantes produisent un plus grand rapport de molécules de chlorophylle b aux molécules de chlorophylle a , augmentant le rendement photosynthétique.
Collecte de lumière
L'absorption de la lumière par les pigments photosynthétiques convertit les photons en énergie chimique. L'énergie lumineuse rayonnant sur le chloroplaste frappe les pigments de la membrane thylakoïde et excite leurs électrons. Étant donné que les molécules de chlorophylle a ne capturent que certaines longueurs d'onde, les organismes peuvent utiliser des pigments accessoires pour capturer une gamme plus large d'énergie lumineuse représentée par les cercles jaunes. Il transfère ensuite la lumière capturée d'un pigment à l'autre sous forme d'énergie de résonance, transmettant l'énergie d'un pigment à l'autre jusqu'à atteindre les molécules spéciales de chlorophylle a dans le centre de réaction. Ces molécules spéciales de chlorophylle a sont situées à la fois dans le photosystème II et dans le photosystème I . Ils sont connus sous le nom de P680 pour le photosystème II et P700 pour le photosystème I. P680 et P700 sont les principaux donneurs d'électrons de la chaîne de transport d'électrons. Ces deux systèmes sont différents dans leurs potentiels redox pour l'oxydation à un électron. Le E m pour P700 est d' environ 500 mV, tandis que le E m pour P680 est d' environ 1100-1200 mV.
Don d'électrons primaires
La chlorophylle a est très importante dans la phase énergétique de la photosynthèse. Deux électrons doivent être transmis à un accepteur d'électrons pour que le processus de photosynthèse se poursuive. Dans les centres de réaction des deux photosystèmes, il y a une paire de molécules de chlorophylle a qui transmettent des électrons à la chaîne de transport par le biais de réactions redox .
Voir également
- Protéine de récolte de lumière Photosystem II
- Chlorophylle b , un autre produit chimique apparenté
- La chlorophylle c , un pigment accessoire de la chlorophylle
Les références
Liens externes
- Zeiger & Taiz 2006 , Thème 7.11 : Biosynthèse de la chlorophylle