¿Qué es la clorofila?
Clorofila: El pigmento verde de las membranas fotosintéticas. Es el principal componente que capta la luz durante la fotosíntesis.
La clorofila (clorofila, chl) en los cloroplastos de las plantas superiores incluye principalmente clorofila a y clorofila b. Son insolubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos, como etanol, acetona, éter, cloroformo, etc. En color, la clorofila a es azul verdosa, mientras que la clorofila b es amarillo verdosa. Según las propiedades químicas, la clorofila es un éster de clorofilina y puede sufrir una reacción de saponificación. La clorofilina es un ácido dicarboxílico en el que un grupo carboxilo está esterificado con metanol y el otro con alcohol de hoja.
La molécula de clorofila contiene una "cabeza" de anillo de porfirina y una "cola" de fitol. El átomo de magnesio está ubicado en el centro del anillo de porfirina y tiende a tener carga positiva, mientras que el átomo de nitrógeno asociado a él tiende a tener carga negativa. Por lo tanto, la porfirina es polar, hidrófila y puede unirse a proteínas. El filol es un diterpeno compuesto por cuatro unidades de isopreno y una cadena grasa lipófila, que determina la liposolubilidad de la clorofila. La clorofila no participa en la transferencia de hidrógeno ni en la redox del hidrógeno, solo participa en la transferencia de energía a través de la transferencia de electrones (es decir, redox causada por la ganancia y pérdida de electrones) y la transferencia de yugo (transferencia directa de energía).
El átomo de magnesio en el anillo de porfirina puede ser reemplazado por H+, Cu2+ y Zn2+. Cuando las hojas se tratan con ácido, el H+ ingresa fácilmente a los cloroplastos y reemplaza los átomos de magnesio para formar feofitina, lo que hace que las hojas se pongan marrones. La feofitina se combina fácilmente con iones de cobre para formar clorofila sustituida por cobre y el color es más estable que el original. La gente suele utilizar un tratamiento con acetato de cobre para preservar especímenes de plantas verdes basándose en este principio.
***Existen 4 tipos: a, b, cy d. Todas las plantas que liberan oxígeno durante la fotosíntesis contienen clorofila a; la clorofila b se encuentra en las plantas superiores, las algas verdes y la clorofila c se encuentra en las diatomeas, los dinoflagelados y las algas pardas, y la clorofila d se encuentra en las algas rojas. La estructura molecular de la clorofila a consta de 4 anillos de pirrol conectados por 4 grupos metenilo (=CH-) para formar una estructura de anillo llamada porfirina (con cadenas laterales en el anillo). El centro del anillo de porfirina está unido a un átomo de magnesio y una ciclopentanona (V). El ácido propiónico del anillo IV se esterifica y saponifica con fitol (C20H39OH) para formar una sal de potasio, que es soluble en agua. En un ambiente ácido, el magnesio en el anillo de porfirina puede ser reemplazado por H, llamado feofitina, que es marrón. Cuando se usa cobre o zinc para reemplazar el H, su color se vuelve verde. Este pigmento es estable y no se desvanece con la luz. y no son destruidos por el ácido. La conservación de especímenes de plantas sumergidas aprovecha esta característica. En la fotosíntesis, la función de la mayor parte de la clorofila es absorber y transmitir energía luminosa, mientras que sólo una cantidad muy pequeña de moléculas de clorofila a convierten la energía luminosa. In vivo, probablemente estén unidos a proteínas y presentes en la membrana tilacoide.
El fitol es una cadena alifática lipófila. Su existencia determina la liposolubilidad de las moléculas de clorofila, haciéndolas solubles en disolventes orgánicos como la acetona, el alcohol y el éter. Absorbe principalmente la luz roja y la luz azul-violeta, por lo que parece verde. Debido a la diferencia de estructura, la clorofila a es azul-verde y b es amarillo-verde. Se oxida fácilmente y se desvanece con la luz. La clorofila es un éster de ácido dicarboxílico y sufre una reacción de saponificación con un álcali.
Utilice clorofila para fabricar medicamentos de terapia fotodinámica
Según el informe "Nikkei Industry", Nippon Petrochemical Company y Meiye Confectionery Company desarrollaron con éxito medicamentos fotosensibles utilizando clorofila, lo que permitió obtener avances significativos en la terapia fotodinámica. . La terapia fotodinámica implica inyectar por vía intravenosa medicamentos fotosensibles para concentrarlos selectivamente en el tejido canceroso o los vasos sanguíneos y luego irradiar los medicamentos sensibles con luz láser para activar especies reactivas de oxígeno en los medicamentos para destruir las células cancerosas o provocar la muerte de nuevas células tumorales. Los fármacos fotosensibles que son fáciles de fabricar y que tienen buenos efectos son las claves importantes de la terapia fotodinámica. Esta vez, los derechos de desarrollo, fabricación y venta del fármaco de terapia fotodinámica desarrollado con éxito por una empresa japonesa se han transferido a una empresa de capital riesgo estadounidense por un coste de 10 millones de dólares.