Новый вид хлорофилла работает от тепла

Ученые открыли новую разновидность хлорофилла. Он может обеспечивать фотосинтез даже в инфракрасном свете.

Об открытии пятой, неизвестной ранее формы хлорофилла ученые из Австралии и Германии объявили в журнале Science.

Хлорофилл -- это зеленый пигмент растений, благодаря которому они используют солнечный свет для производства глюкозы из углекислого газа и воды. До сих пор науке были известны четыре формы хлорофилла: a, b, c (точнее с₁ и с₂) и d. Они немного различаются по строению – по химическим группам, навешенным на атомы углерода порфиринового кольца.

Хлорофиллы a и b содержатся в большинстве наземных растений: с – в некоторых водорослях, d – в цианобактериях (сине-зеленых водорослях).

Хьюго Шир (Hugo Scheer) и его коллеги из университета Сиднея (University of Sydney) и университета Мюнхена (University of Munich) изучали бактериальные маты (скопления сине-зеленых водорослей) в заливе Шарк (Shark Bay) у берегов Австралии. Они культивировали сообщества составляющих их цианобактерий и анализировали экстракты методами хроматографии и спектрофотометрии. Ученые нашли в микроорганизмах смесь хлорофиллов: a, d и неизвестной ранее формы, которую они назвали f-хлорофиллом. Его производили нитчатые цианобактерии.

Зеленый пигмент тяготеет к красному

Собственно, мы видим листья зелеными потому, что максимум поглощения хлорофилла лежит в красной области. Но отличие f-хлорофилла (Chl f) от остальных – в том, что линии поглощения и флуоресценции смещены в еще более красную, длинноволновую область спектра. Максимум поглощения у Chl f -- 706 нм (у Chl а – 660-664 нм), максимум флуоресценции Chl f – 722 нм (у Chl а – 675 нм).

С помощью масс-спектрометрического анализа биологи установили химическую формулу хлорофилла f (C₅₅H₇₀O₆N₄Mg). Его отличие от хлорофилла a состоит в добавлении формильной группы (остаток муравьиной кислоты Н-СО) к атому углерода во 2-м положении.

Новая форма хлорофилла позволяет цианобактериям осуществлять фотосинтез даже в инфракрасных лучах, говорят авторы работы на основе измеренного спектра поглощения. Правда, биологи пока не знают, могут ли микроорганизмы прожить только на этом виде хлорофилла или же Chl f играет вспомогательную роль.