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.
ХлорофиллПо химическому строению это комплекс порфирина (гетероциклическое тетрапиррольное соединение) с магнием.
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
с
1 и с
2) 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).
ЦианобактерииОни же сине-зеленые водоросли.
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).
Масс-спектрометрияМетод определения химического состава вещества путем определения отношения массы к заряду и количества заряженных частиц, образующихся при ионизации.
С помощью масс-спектрометрического анализа биологи установили химическую
формулу хлорофилла f
(C
55H
70O
6N
4Mg). 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.