Білки - високомолекулярні азотовмісні органічні речовини, молекули яких побудовані із залишків амінокислот. Білки складають до половини і більше сухої маси живої клітини.
Склад білків за хімічними елементами: C, O, H, N, іноді S. У білках зустрічаються також елементи Fe, Cu, Zn та ін. Але не хімічні елементи є «літерами алфавіту», з яких складається все різноманіття «слів» - молекул білків. Такими структурними елементами білків природа вибрала прості сполуки - амінокислоти.
Всі білки складаються в основному з 20 амінокислот.
За складом білки діляться на прості і складні. Прості складаються тільки з амінокислотних залишків. Складні білки відрізняються від простих наявністю простетичної групи. Складний білок, що втратив простетичної групу, називають анобелком. Складні білки поділяють на класи в залежності від складу і структури простетичної групи
назва складних білків простетичної група
металопротеїни атоми металів
Фосфопротеіни фосфатні групи
глікопротеїни алігосахаріди, прості цукри
нуклеопротени ДНК або РНК
Білки належать до високомолекулярним з'єднання, до складу яких входять сотні і навіть тисячі амінокислотних залишків, об'єднаних в макромолекулярную структуру. Молекулярна маса білків коливається від 6000 до 1000000 дальтон і вище в залежності від кількості окремих поліпептидних ланцюгів у складі єдиної молекулярної структури білка. Такі поліпептидні ланцюга отримали назву субодиниць. Їх молекулярна маса варіюється в широких межах: від 6000 до 100000 і більше дальтон.
Хлорофіл відноситься до класу білків. Хлорофіл є «одне з найцікавіших речовин на земній поверхні» (Ч. Дарвін), так як завдяки йому може бути синтез органічних речовин з неорганічних Сі.
Найважливішу роль в процесі фотосинтезу грає зелений пігмент - хлорофіл. Французькі вчені Пелетье і Кавенту (1818) виділили з листя зелене речовина і його хлорофілом (від грец. «Хлорос» - зелений і «Філлон» - лист). В даний час відомо близько 10 хлорофілів. Вони відрізняються за хімічною будовою, забарвленням, поширенню серед живих організмів. У всіх вищих рослин містяться хлорофіли а і b. Хлорофіл з міститься в діатомових водоростях, хлорофіл d - в червоних водоростях. Крім того, відомі чотири бактериохлорофилла, що містяться в клітинах фотосинтезуючих бактерій. У клітинах зелених бактерій містяться бактеріохлорофіл з і d. У клітинах пурпурових бактерій - бактеріохлорофііли а й b. Основними пігментами, без яких фотосинтез не йде, є хлорофіл а для зелених рослин і бактеріохлорофіл для бактерій.
У перші точне уявлення і пігментах зеленого листа було отримано завдяки роботам найбільшого російського ботаніка М. С. Кольори. Він виділив пігменти листа в чистому вигляді і розробив новий хроматографічний метод розділення речовин. Метод цей у подальшому отримав широке застосування, як в біохімії, так і в чисто хімічних дослідженнях.
Умови освіти хлорофілу.
Освіта хлорофілу здійснюється в 2 фази: перша фаза - темновая, під час якої утворюється попередник хлорофілу - протохлорофилл, а друга - світлова, при якій з протохлорофилла на світлі утворюється хлорофіл. Для утворення хлорофілу необхідна наявність заліза. При нестачі заліза виходять рослини, які характеризуються блідими смугами і слабкою зеленим забарвленням листя. Освіта хлорофілу залежить від температури. Оптимальна температура для накопичення хлорофілу 26-30 С. Як і слід було очікувати, від температури залежить лише освіту протохлорофилла (темновая фаза). При наявності вже утворилися протохлорофилла процес зеленения (світлова фаза) йде з однаковою швидкістю незалежно від температури. На швидкість утворення хлорофілу впливає утримання води. Сильне зневоднення проростків призводить до повного припинення освіти хлорофілу. Особливо чутливо до зневоднення освіту протохлорофилла.
Ще В. І. Палладін звернув увагу на необхідність вуглеводів для протікання процесу зеленения. Саме з цим пов'язане те, що зеленение проростків на світлі залежить від їхнього віку. Після 7-9-денного віку здатність до утворення хлорофілу у таких проростків різко падає. При обприскуванні сахарозою проростки знову починають інтенсивно зеленіти.
Найважливіше значення для утворення хлорофілу мають умови мінерального живлення. Перш за все, необхідна достатня кількість заліза. При нестачі заліза навіть листя дорослих рослин втрачають забарвлення. Це явище названо хлороз. Залізо - необхідний каталізатор освіти хлорофілу. Воно необхідне на етапі синтезу # 948; -амінолевуліновой кислоти з гліцерину і сукцинил-КоА, а також синтезу протопорфірину. Велике значення для забезпечення синтезу хлорофілу має нормальне постачання рослин азотом і магнієм, так як обидва ці елементи входять до складу хлорофілу. При недоліку міді хлорофіл легко руйнується. Це, мабуть, пов'язано з тим, що мідь сприяє утворенню стійких комплексів між хлорофілом і відповідними білками.
Хімічні властивості хлорофілу.
За хімічним складом хлорофіл представляє складний ефір дикарбонової кислоти хлорофінілла. Хлорофінілл є азотовмісна металлоорганическое сполука, що належить до магній-Порфірини. У центрі молекулі хлорофілу розташований атом магнію, який з'єднаний з чотирма азотами піррольних угруповань. У піррольних угрупованнях хлорофілу є система чергуються подвійних і простих зв'язків. Це і є Хромофорную група хлорофілу, що зумовлює його забарвлення.
Наявність магнію виявляється легко. Варто тільки подіяти на спиртову витяжку хлорофілу слабким розчином соляної або який-небудь інший кислоти, щоб визначити магній. При цьому відбудеться зміна забарвлення - витяжка набуває жовто-бурий відтінок. Хлорофіл без магнію отримав назву феофитина: