вещество

хлорофилл

Зелёная пигментная молекула в растениях и бактериях, которая поглощает световую энергию для фотосинтеза.
14 статей

Описание

Хлорофилл — это зелёный пигмент, содержащийся в растениях, водорослях и цианобактериях, который улавливает световую энергию и преобразует её в химическую энергию в процессе фотосинтеза. Именно эта молекула придаёт листьям зелёный цвет и играет ключевую роль в биосфере Земли, производя кислород и органическое вещество. Базовое определение подчёркивает её роль как поглотителя света, но хлорофилл также участвует в начальных этапах переноса энергии внутри фотосинтетического аппарата.

История

Хлорофилл был впервые выделен и назван Пьером Жозефом Пеллетье и Жозефом Бьенеме Кавенту в 1817 году. Понимание его роли в фотосинтезе развивалось в течение следующего столетия, ключевой вклад внесли Рихард Вильштеттер и Ханс Фишер, которые определили его структуру.

Как это работает

Молекулы хлорофилла встроены в тилакоидные мембраны хлоропластов. Когда фотон попадает на молекулу хлорофилла, его энергия переводит электрон на более высокий энергетический уровень. Затем этот возбуждённый электрон передаётся по цепочке других молекул в фотосистеме, что в конечном итоге обеспечивает синтез АТФ и НАДФН, которые используются для фиксации углекислого газа в сахара. Особое строение хлорофилла — с порфириновым кольцом и длинным фитольным хвостом — позволяет ему наиболее эффективно поглощать свет в синей и красной частях спектра, отражая зелёный свет, поэтому растения выглядят зелёными.

Где применяется

Хлорофилл используется в исследованиях солнечных элементов как модель для биомиметических светособирающих систем, а также является распространённым ингредиентом пищевых добавок и натуральных пищевых красителей.

Любопытный факт

Хлорофилл настолько похож по структуре на гемоглобин — молекулу, переносящую кислород в крови человека, — что различие заключается лишь в центральном атоме металла: в хлорофилле это магний, а в гемоглобине — железо.

Граф понятий →

Статьи по теме · 14

Древесина помнит, как была жидкостью
Срез эвкалипта толщиной в десятую долю миллиметра кладут под поляризационный микроскоп, и древесина вдруг расцветает: синие, жёлтые, розовые полосы закручиваются спиралями, образуют кольца и вихри. Это не краска, а игра света: целлюлозные нити, из которых состоят клеточные стенки, по-разному пропускают свет в зависимости от своей ориентации.
Химическая физика2026-08-071 минarXiv:2608.07390экспресс
Растение гасит опасную энергию внутри себя за 60 пикосекунд
Солнечный свет — как непрерывный поток мячей, летящих в стену. Белки-антенны в фотосинтезирующих бактериях ловят эти «мячи» — фотоны, но иногда удар слишком силён, и в «стене» — молекуле хлорофилла — возникает опасное возбуждённое состояние, триплетное…
Биомолекулы2026-07-191 минarXiv:2607.17096экспресс
Сеть света: как растения передают энергию
Солнечный луч падает на лист — и внутри запускается эстафета. Энергия переходит от одной молекулы к другой, пока не достигнет цели. В фотосистеме II (это белковый комплекс, запускающий фотосинтез) эту эстафету бегут молекулы-пигменты: хлорофиллы и феофитины.
Космический художник: как фотосинтез рисует обитаемые миры
Представьте художника, чей холст — целая планета, а палитра — молекулы, пьющие звёздный свет. Его кисть — миллиарды лет эволюции, а картина — спектральный портрет, заметный даже из другой звёздной системы. Этот художник — фотосинтез, и именно его работы астробиологи надеются отыскать на далёких экзопланетах.
Мезоскопика2026-06-061 минarXiv:2606.07921экспресс
Световой ключ для левых и правых электронов
Карусель с сиденьями двух типов: одни крутятся по часовой стрелке, другие — против. Если толкнуть сразу все, карусель дёрнется, но останется на месте. Так устроен кристалл вейлевского полуметалла: электроны в нём рождаются парами — «левый» и «правый», и их вклады в ток гасят друг друга, как два одинаковых мотора, включённых навстречу. Физики нашли способ толкать только один сорт сидений.
Экзопланеты2026-05-111 минarXiv:2605.10646экспресс
Красная каёмка жизни и её минеральные двойники
Свет далёкой планеты, разложенный на цвета, вдруг резко подскакивает на границе красного и невидимого инфракрасного — словно кто-то щёлкнул выключателем. Так проявляет себя красный край растительности: хлорофилл прозрачен для ближнего инфракрасного излучения, и лист, спасаясь от перегрева, отбрасывает его прочь.
Галактики2026-04-191 минarXiv:2604.17536экспресс
Сера в ледяных карманах
В холодном облаке газа и пыли, которое астрономы называют ТМС-1, недавно нашли два вещества с серой: одно пахнет как горький миндаль, другое — как протухшие яйца. Но серы в таком облаке меньше, чем должно быть. Куда она девается? Похоже, она прячется в крошечных ледяных карманах на поверхности пылинок. Лёд в космосе не похож на каток. Он рыхлый, как снег, и весь в щелях и впадинах.
Оптика2026-04-151 минarXiv:2604.14120экспресс
Митохондрии под микроскопом без меток
Внутри каждой клетки есть крошечные энергостанции — митохондрии. Они сжигают питательные вещества и запасают энергию. За этим процессом следят две молекулы-помощника: NADH и FAD. Раньше их замечали по слабому свечению, но оно было тусклым, и сигналы от разных молекул сливались. Новый микроскоп работает иначе.
Химическая физика2026-03-261 минarXiv:2603.24924экспресс
Водород из водорослей: зелёный свет для чистой энергии
Обычные солнечные батареи превращают свет в электричество, а здесь свет расщепляет воду на водород и кислород. Водород — чистое топливо, но процесс идёт медленно. Чтобы его ускорить, добавляют вещества-помощники, которые отдают электроны. Часто это спирт, но его жалко тратить.
Одноклеточная линза: как водоросль путает свет и тень
Крошечная зелёная водоросль хламидомонада всю жизнь гребёт двумя жгутиками к свету, как пловец к берегу. Свет она чувствует белком-фоторецептором, а позади него лежит красное пятнышко — «глазок», который отбрасывает тень и помогает понять, откуда свет идёт. Но у мутантов без этого пятнышка поведение переворачивается: они уплывают от света, хотя белок на месте.
Мезоскопика2026-03-021 минarXiv:2603.01897экспресс
Свет из одной молекулы
Светящаяся точка размером с молекулу. Через неё пропускают ток — и она вспыхивает, как крошечная лампочка. Так выглядит эксперимент с молекулами красителя на поверхности тонкой соляной плёнки. Когда ток попадает в молекулу, один электрон отдаёт ей энергию. Молекула тут же отдаёт эту энергию обратно — в виде света. Это как качели: толкнули один раз, а они качнулись и замерли.
Химическая физика2026-02-211 минarXiv:2602.18908экспресс
Почему фотосинтез работает без сбоев
Когда солнечный луч падает на лист, внутри него начинается эстафета. Энергия света переходит от одной молекулы хлорофилла к другой, пока не доберётся до реакционного центра — места, где запускается химия жизни. Эта эстафета идёт с удивительной точностью: почти каждый квант света находит свой путь. Учёные решили выяснить, как молекулам удаётся так слаженно передавать энергию.
Материаловедение2026-02-131 минarXiv:2602.12991экспресс
Солнечная батарея с магнитным характером
Обычная солнечная батарея делает одно дело: светит солнце — течёт ток. А здесь светит солнце, и ток течёт по-разному в зависимости от того, с какой стороны поднести магнит. Слой из молекул фуллерена (похожих на футбольный мяч) работает как посредник: он рождает носители заряда под светом и пропускает через себя электроны с заданным направлением вращения — как будто сортирует их по кручению.
Биомолекулы2026-01-091 минarXiv:2601.14273экспресс
Кислород из воды: как растения собирают его по кирпичику
В каждом листе, на свету, работает фабрика, которая разбирает воду на кислород и водород. Кислород уходит в воздух, которым мы дышим, а водород растение использует для еды. Сердце этой фабрики — белковый комплекс с четырьмя атомами марганца и одним атомом кальция. Именно там вода теряет электроны и превращается в кислород.