คลอโรฟิลล์ (อังกฤษ: chlorophyll) เป็นสารประกอบที่พบได้ในส่วนที่มีสีเขียวของพืช โดยพบมากที่ใบของพืชนอกจากนี้ยังพบได้ที่แบคทีเรียที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ และยังพบได้ในสาหร่ายเกือบทุกชนิด นอกจากนี้คลอโรฟิลล์ทำหน้าที่เป็นโมเลกุลรับพลังงานจากแสง และนำพลังงานดังกล่าวไปใช้ในการสร้างโดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เพื่อสร้างสารอินทรีย์ เช่น น้ำตาล และนำไปใช้เพื่อการดำรงชีวิต คลอโรฟิลล์ อยู่ในโครงสร้างที่เรียกว่า (thylakoid membrane) ซึ่งเป็นเยื่อหุ้มที่อยู่ภายใน คลอโรพลาสต์ (chloroplast)
โครงสร้างทางเคมี
คลอโรฟิลล์เป็นสารที่ละลายได้ดีในอะซีโตนและแอลกอฮอล์ โครงสร้างอาจแบ่งได้เป็นสองส่วน คือ ส่วนหัว และส่วนหาง โดยที่ส่วนหัวของคลอโรฟิลล์มีลักษณะเป็นวงแหวนไพรอล (pyrole ring) ที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบอยู่ 4 วง และมีธาตุแมกนีเซียมอยู่ตรงกลางโดยทำพันธะกับไนโตรเจน ส่วนหัวนี้มีขนาดประมาณ 1.5 x 1.5 อังสตรอม ส่วนหางของคลอโรฟิลล์มีลักษณะเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ 20 อะตอม มีความยาวประมาณ 2 อังสตรอม คลอโรฟิลล์ดูดกลืนแสงได้ดีที่ช่วงคลื่นของแสงสีฟ้าและสีแดง แต่ดูดกลืนช่วงแสงสีเหลืองและเขียวได้น้อย ดังนั้นเมื่อได้รับแสงจะดูดกลืนแสงสีฟ้าและสีแดงไว้ ส่วนแสงสีเขียวที่ไม่ได้ดูดกลืนจึงสะท้อนออกมา ทำให้เห็นคลอโรฟิลล์มีสีเขียว
ในธรรมชาติมีคลอโรฟิลล์อยู่หลายชนิดด้วยกันซึ่งแต่ล่ะชนิดมีโครงสร้างหลักที่เหมือนกันคือ วงแหวนไพรอล 4 วง แต่โซ่ข้าง (side chain) ของคลอโรฟิลล์แต่ละชนิดจะมีลักษณะที่ต่างกันออกไป เช่น คลอโรฟิลล์ เอ (chlorophyll a) และคลอโรฟิลล์ บี (chlorophyll b) มีโครงสร้างโมเลกุลที่ต่างกันเพียงตำแหน่งเดียวเท่านั้น นั่นคือ ที่วงแหวนไพรอล วงที่สองของคลอโรฟิลล์ เอ มีโซ่ข้างเป็นหมู่เมททิล (-CH3) ส่วนของคลอโรฟิลล์ บี เป็นหมู่อัลดีไฮด์ (-CHO) ซึ่งการที่โครงสร้างที่ต่างกันนี้ก็ทำให้มีคุณสมบัติแตกต่างกัน รวมทั้งคุณสมบัติการดูดกลืนแสงก็ต่างกันด้วย และทำให้คลอโรฟิลล์ทั้งสองชนิดนี้มีสีต่างกันเล็กน้อย โดยที่คลอโรฟิลล์ เอ มีสีเขียวเข้ม ส่วนคลอโรฟิลล์ บี มีสีเขียวอ่อน
ถ้าทำ paper chromatography ด้วยการไล่ระดับของรงควัตถุในใบไม้นั้น (ควรระบุ stationary phase และ mobile phase ด้วยเพราะมีผลต่อการเคลื่อนที่ และระบุความมีขั้วของสาร) จะเรียงลำดับเม็ดสีที่ได้ โดยดูจากความมีขั้วน้อย-มาก ของเม็ดสีแต่ละชนิดได้ดังนี้
- Carotene - an orange pigment
- Xanthophyll - a yellow pigment
- Chlorophyll a - a blue-green pigment
- Chlorophyll b - a yellow-green pigment
- Phaeophytin - a gray pigment
อธิบายได้ว่า Carotene มีขั้วน้อยที่สุด แล้วไล่ระดับความมีขั้วเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนมากที่สุดที่ Phaeophytin
ต่อไปนี้เป็นการเปรียบเทียบโครงสร้างของคลอโรฟิลล์แต่ละชนิด
Chlorophyll a | Chlorophyll b | Chlorophyll c1 | Chlorophyll c2 | Chlorophyll d | |
---|---|---|---|---|---|
สูตรโมเลกุล | C55H72O5N4Mg | C55H70O6N4Mg | C35H30O5N4Mg | C35H28O5N4Mg | C54H70O6N4Mg |
หมู่ C3 | -CH = CH2 | -CH = CH2 | -CH = CH2 | -CH = CH2 | -CHO |
หมู่ C7 | -CH3 | -CHO | -CH3 | -CH3 | -CH3 |
หมู่ C8 | -CH2CH3 | -CH2CH3 | -CH2CH3 | -CH = CH2 | -CH2CH3 |
หมู่ C17 | -CH2CH2COO-Phytyl | -CH2CH2COO-Phytyl | -CH = CHCOOH | -CH = CHCOOH | -CH2CH2COO-Phytyl |
พันธะ C17-C18 | เดี่ยว | เดี่ยว | คู่ | คู่ | เดี่ยว |
พบได้ | ทั่วไป | ส่วนใหญ่ในพืช | สาหร่ายหลายชนิด | สาหร่ายหลายชนิด | แบคทีเรียที่สังเคราะห์แสงได้ (Cyanobacteria) |
การสังเคราะห์คลอโรฟิลล์
การสร้างคลอโรฟิลล์เริ่มจากการสร้าง tetrapyrrole ที่เป็นวง โดยใช้กรดอะมิโน 5-aminolevulinic acid (ALA) เป็นสารตั้งต้น ในบางชนิดสร้างกรดอะมิโนชนิดนี้ขึ้นมาจาก succinyl CoA และไกลซีน ในไซยาโนแบคทีเรีย และพืชชั้นสูงจะสร้าง ALA โดยใช้กลูตาเมตในรูป glutamyl-tRNA เป็นสารตัวกลางการสร้างคลอโรฟิลล์ในพืชเป็นวิถีที่ต้องมีการควบคุมอย่างมาก ในพืชมีดอกและพืชชั้นต่ำและสาหร่ายบางชนิดเช่นยูกลีนา การเปลี่ยนรูปของ protochlorophyllidae ไปเป็น chlorophyllide a เป็นขั้นตอนที่เมื่อมีแสง ในอีทิโอพลาสต์ของใบที่เจริญในที่มืด จะสะสม protochlorophyllidae ในระดับที่ต่ำมาก เมื่อใบพืชได้รับแสง protochlorophyllidae จะเปลี่ยนไปเป็น chlorophyllide a อย่างรวดเร็วจนหมด และสร้าง protochlorophyllidae ขึ้นมาใหม่ ใบที่ถูกแสงจึงกลายเป็นสีเขียว และถ้ามี protochlorophyllidae เหลืออยู่ การสังเคราะห์จะหยุดลง โดย protochlorophyllidae จะไปยับยั้งที่ปฏิกิริยาแรกคือยับยั้งการสร้าง ALA แต่ถ้าเพิ่ม ALA จากภายนอกเข้าไปจะเกิดการสังเคราะห์ protochlorophyllidae ขึ้นได้
การสลายตัวคลอโรฟิลล์อาจเกิดจากมลพิษได้โดยโพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนทำให้ในพืชลดลง ส่วนสารมลพิษที่มีคลอรีนเป็นองค์ประกอบและสารกำจัดวัชพืชเช่นไกลโฟเสตทำให้ลดลง
อ้างอิง
- วงษ์จันทร์ วงษ์แก้ว. 2535. หลักสรีรวิทยาของพืช. กรุงเทพฯ, ฟันนี่พับบลิชชิ่ง
- ภาคภูมิ พระประเสริฐ. สรีรวิทยาของพืช. กรุงเทพฯ, โอเดียนสโตร์. 2550
- "Photosynthetic pigments". Simply Science. สืบค้นเมื่อ 2020-05-12.
- Mohr, H. and Schopfer, P. 1995. Plant Physiology. Springer
- Huang, Xiao-Dong, El-Alawi, Y., Penrose, D.M., Glick, B.R. and Greenberg, B.M. 2004. Responses of three grass species to creosote during phytoremediation. Environmental Pollution, 130, 453-463
- Wong, P.K. 2000. Effects of 2,4-D, glyphosate and paraquat on growth, photosynthesis, and chlorophyll a synthesis of Scenedesmus quadricauda Berb 614. Chemosphere, 41, 177-182.
wikipedia, แบบไทย, วิกิพีเดีย, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด, บทความ, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม, มือถือ, โทรศัพท์, Android, iOS, Apple, โทรศัพท์โมบิล, Samsung, iPhone, Xiomi, Xiaomi, Redmi, Honor, Oppo, Nokia, Sonya, MI, PC, พีซี, web, เว็บ, คอมพิวเตอร์
khlxorfill xngkvs chlorophyll epnsarprakxbthiphbidinswnthimisiekhiywkhxngphuch odyphbmakthiibkhxngphuchnxkcakniyngphbidthiaebkhthieriythisamarthsngekhraahdwyaesngid aelayngphbidinsahrayekuxbthukchnid nxkcaknikhlxorfillthahnathiepnomelkulrbphlngngancakaesng aelanaphlngngandngklawipichinkarsrangodykrabwnkarsngekhraahdwyaesng ephuxsrangsarxinthriy echn natal aelanaipichephuxkardarngchiwit khlxorfill xyuinokhrngsrangthieriykwa thylakoid membrane sungepneyuxhumthixyuphayin khlxorphlast chloroplast khlxorfillphbidtamkhlxorphlastokhrngsrangthangekhmikhlxorfillepnsarthilalayiddiinxasiotnaelaaexlkxhxl okhrngsrangxacaebngidepnsxngswn khux swnhw aelaswnhang odythiswnhwkhxngkhlxorfillmilksnaepnwngaehwniphrxl pyrole ring thimiinotrecnepnxngkhprakxbxyu 4 wng aelamithatuaemkniesiymxyutrngklangodythaphnthakbinotrecn swnhwnimikhnadpraman 1 5 x 1 5 xngstrxm swnhangkhxngkhlxorfillmilksnaepnsarprakxbihodrkharbxnthimikharbxnepnxngkhprakxb 20 xatxm mikhwamyawpraman 2 xngstrxm khlxorfilldudklunaesngiddithichwngkhlunkhxngaesngsifaaelasiaedng aetdudklunchwngaesngsiehluxngaelaekhiywidnxy dngnnemuxidrbaesngcadudklunaesngsifaaelasiaedngiw swnaesngsiekhiywthiimiddudkluncungsathxnxxkma thaihehnkhlxorfillmisiekhiyw inthrrmchatimikhlxorfillxyuhlaychniddwyknsungaetlachnidmiokhrngsranghlkthiehmuxnknkhux wngaehwniphrxl 4 wng aetoskhang side chain khxngkhlxorfillaetlachnidcamilksnathitangknxxkip echn khlxorfill ex chlorophyll a aelakhlxorfill bi chlorophyll b miokhrngsrangomelkulthitangknephiyngtaaehnngediywethann nnkhux thiwngaehwniphrxl wngthisxngkhxngkhlxorfill ex mioskhangepnhmuemththil CH3 swnkhxngkhlxorfill bi epnhmuxldiihd CHO sungkarthiokhrngsrangthitangknnikthaihmikhunsmbtiaetktangkn rwmthngkhunsmbtikardudklunaesngktangkndwy aelathaihkhlxorfillthngsxngchnidnimisitangknelknxy odythikhlxorfill ex misiekhiywekhm swnkhlxorfill bi misiekhiywxxn thatha paper chromatography dwykarilradbkhxngrngkhwtthuinibimnn khwrrabu stationary phase aela mobile phase dwyephraamiphltxkarekhluxnthi aelarabukhwammikhwkhxngsar caeriyngladbemdsithiid odyducakkhwammikhwnxy mak khxngemdsiaetlachnididdngni Carotene an orange pigment Xanthophyll a yellow pigment Chlorophyll a a blue green pigment Chlorophyll b a yellow green pigment Phaeophytin a gray pigment xthibayidwa Carotene mikhwnxythisud aelwilradbkhwammikhwephimkhuneruxy cnmakthisudthi Phaeophytin txipniepnkarepriybethiybokhrngsrangkhxngkhlxorfillaetlachnid Chlorophyll a Chlorophyll b Chlorophyll c1 Chlorophyll c2 Chlorophyll dsutromelkul C55H72O5N4Mg C55H70O6N4Mg C35H30O5N4Mg C35H28O5N4Mg C54H70O6N4Mghmu C3 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CHOhmu C7 CH3 CHO CH3 CH3 CH3hmu C8 CH2CH3 CH2CH3 CH2CH3 CH CH2 CH2CH3hmu C17 CH2CH2COO Phytyl CH2CH2COO Phytyl CH CHCOOH CH CHCOOH CH2CH2COO Phytylphntha C17 C18 ediyw ediyw khu khu ediywphbid thwip swnihyinphuch sahrayhlaychnid sahrayhlaychnid aebkhthieriythisngekhraahaesngid Cyanobacteria okhrngsrangkhxng chlorophyll a okhrngsrangkhxng chlorophyll b okhrngsrangkhxng chlorophyll dokhrngsrangkhxng chlorophyll c1 okhrngsrangkhxng chlorophyll c2karsngekhraahkhlxorfillkarsrangkhlxorfillerimcakkarsrang tetrapyrrole thiepnwng odyichkrdxamion 5 aminolevulinic acid ALA epnsartngtn inbangchnidsrangkrdxamionchnidnikhunmacak succinyl CoA aelaiklsin inisyaonaebkhthieriy aelaphuchchnsungcasrang ALA odyichklutaemtinrup glutamyl tRNA epnsartwklangkarsrangkhlxorfillinphuchepnwithithitxngmikarkhwbkhumxyangmak inphuchmidxkaelaphuchchntaaelasahraybangchnidechnyuklina karepliynrupkhxng protochlorophyllidae ipepn chlorophyllide a epnkhntxnthiemuxmiaesng inxithioxphlastkhxngibthiecriyinthimud casasm protochlorophyllidae inradbthitamak emuxibphuchidrbaesng protochlorophyllidae caepliynipepn chlorophyllide a xyangrwderwcnhmd aelasrang protochlorophyllidae khunmaihm ibthithukaesngcungklayepnsiekhiyw aelathami protochlorophyllidae ehluxxyu karsngekhraahcahyudlng ody protochlorophyllidae caipybyngthiptikiriyaaerkkhuxybyngkarsrang ALA aetthaephim ALA cakphaynxkekhaipcaekidkarsngekhraah protochlorophyllidae khunid karslaytwkhlxorfillxacekidcakmlphisidodyophliiskhlikxaormatikihodrkharbxnthaihinphuchldlng swnsarmlphisthimikhlxrinepnxngkhprakxbaelasarkacdwchphuchechniklofestthaihldlngxangxingwngscnthr wngsaekw 2535 hlksrirwithyakhxngphuch krungethph fnniphbblichching phakhphumi phrapraesrith srirwithyakhxngphuch krungethph oxediynsotr 2550 Photosynthetic pigments Simply Science subkhnemux 2020 05 12 Mohr H and Schopfer P 1995 Plant Physiology Springer Huang Xiao Dong El Alawi Y Penrose D M Glick B R and Greenberg B M 2004 Responses of three grass species to creosote during phytoremediation Environmental Pollution 130 453 463 Wong P K 2000 Effects of 2 4 D glyphosate and paraquat on growth photosynthesis and chlorophyll a synthesis of Scenedesmus quadricauda Berb 614 Chemosphere 41 177 182