какая роль хлорофилла в процессе фотосинтеза
Хлорофилл
Вы несомненно слышали о хлорофилле и знаете, что он является одним из видов растительного пигмента, который отвечает за поглощение света в процессе фотосинтеза. Но растения – не единственные представители планеты, которые не смогли бы существовать без этого вещества. Людям хлорофилл также крайне необходим. Оказывается, он служит естественным средством для профилактики рака, блокирует работу канцерогенов в организме и защищает ДНК от перерождений, вызванных токсинами.
Что такое хлорофилл?
Хлорофилл (Chlorophyll) – это молекула, которая содержится в хлоропластах растений и придает им зеленый цвет. Химическая структура вещества представляет собой порфириновое кольцо. Эта особенность делает хлорофилл похожим на гем, содержащийся в гемоглобине. Отличие состоит только в том, что в центральной части гема лежит атом железа, а в центре хлорофилла – магний. Об этом мир впервые узнал в 1930 году, ровно через 15 лет после открытия этого вещества исследователем Рихардом Вильштаттером.
Существуют два типа хлорофилла: A и B. Между ними есть небольшая разница. Например, в составе боковых цепей. В варианте А – это СН3, в В-изомере – СНО. Оба варианта хлорофилла являются эффективными фоторецепторами и позволяют растению активно поглощать энергию от солнечного света.
Второе различие между вариантами хлорофилла – длина поглощаемых волн, она разная у типов А и В. Таким образом, оба хлорофилла дополняют друг друга в поглощении солнечного света. В естественных условиях соотношение видов соответствует пропорции 3 (хлорофилл-А) : 1 (хлорофилл-В). Вместе они составляют зеленый пигмент.
Оба типа хлорофилла являются жирорастворимыми компонентами. Это значит, что пищу, богатую этими веществами, необходимо дополнять небольшим количеством жира. Синтетическая форма хоть и растворяется в воде, но для полного всасывания также необходимы жиры.
Растения используют зеленый пигмент для получения питания, людям же он необходим в качестве лекарственного средства.
Хлорофилл в растениях
Хлорофилл, содержащийся в растениях, поглощает солнечный свет. Но как и в случае с гемоглобином, для адекватного выполнения своих функций (синтеза углеводов) он должен соединиться с цепью сложного белка. Внешне этот протеин может выглядеть как бессистемное образование, хотя на самом деле обладает правильной структурой, которая поддерживает хлорофилл в оптимальном положении.
Как работает
Хлорофилл содержится во всей зелени, в том числе – некоторых овощах, водорослях и даже бактериях. И если хлорофилл – это исключительно натуральное вещество, то хлорофиллин представляет собой полусинтетическую смесь, производимую в лабораториях. Ее другое название – жидкий хлорофилл. В качестве полезной добавки его используют уже более 50 лет. Чаще всего – для лечения кожных заболеваний, заживления ран, а также для восстановления работы органов пищеварения.
Как уже было сказано, хлорофилл служит натуральным веществом, которое защищает ДНК от повреждений, вызванных токсинами, такими как афлатоксин. А добавка хлорофиллин нейтрализует работоспособность окислителей, в результате уменьшается окислительное повреждение клеток, вызванное канцерогенами, ультрафиолетом или радиацией.
Исследователи, изучая растения в ботаническом саду НИИ в Индии, сделали интересное открытие. Оказалось, что хлорофилл из свежих зеленых листьев обладает противовоспалительным эффектом, защищает от токсинов и опасных бактерий.
Как делают жидкий хлорофилл
Обычно сырьем для жидкого хлорофилла служит люцерна. Из растения получают сок, который затем переводят в сухую форму. Готовое вещество используют как концентрат.
Почему производители выбрали источником именно люцерну? Да все потому, что это растение принадлежит к наиболее насыщенным хлорофиллом. Развитая корневая система позволяет взять из почвы максимум. По этой причине люцерна является важным источником калия, железа, магния, а витамина С в ней почти в 4 раза больше, чем в цитрусах.
Пищевая ценность
Продукты, содержащие хлорофилл, можно назвать суперполезной пищей. Как правило, все зеленые овощи – это сбор наиболее питательных и важных для человека веществ. Обычно они являются источником витаминов А, С, Е, К и бета-каротина. Помимо этого, в этих продуктах содержатся жизненно важные минеральные вещества, такие как магний, железо, калий, кальций и комплекс незаменимых жирных кислот.
Преимущества хлорофилла
Влияние и положительные эффекты от употребления зеленого соединения изучались не один год. Обобщенные результаты изложены ниже.
Средство против рака
Исследования показали, что хлорофилл, а также его жидкая полусинтетическая форма могут связываться с потенциальными канцерогенами и препятствовать их всасыванию в желудочно-кишечном тракте. Благодаря этому на начальном этапе останавливается распространение вредных веществ по организму. Таким образом, канцерогены теряют способность негативно влиять на ткани.
Лабораторные исследования, проведенные американскими учеными, показали, что хлорофилл снижает риск развития рака толстой кишки и печени. Но каким образом действует этот механизм? Для того чтобы канцероген, который попал в человеческий организм, повредил структуру ДНК, для начала он должен быть усвоен. Эту функцию в человеческом теле выполняет фермент цитохром, который активирует вредные вещества, превращает их в активную форму канцерогенов. И вот как раз Хлорофилл подавляет его активность, а значит останавливает активизацию канцерогенов.
Диета с высоким содержанием красного мяса и низким количеством зеленых овощей повышает риск развития рака толстой кишки.
Причиной этого порой называют токсины, попавшие в организм из жареного мяса. При достаточном потреблении продуктов, содержащих хлорофилл, можно защитить ДНК от негативных воздействий.
В 2005 году ученые в Нидерландах изучали, могут ли зеленые овощи снизить риск развития рака толстой кишки. В роли подопытных выбрали лабораторных крыс. На протяжении 14 дней ученые анализировали влияние хлорофилла на тела животных. В результате догадка подтвердилась. Зеленые овощи способны уберечь от образования злокачественных опухолей.
Детоксикация печени
Еще одно положительное влияние хлорофилла на человеческий организм заключается в увеличении количества ферментов во второй фазе биотрансформации. Этот фактор обеспечивает оптимальную работоспособность печени и выведение потенциально вредных токсинов. Ранние исследования уже доказывали, что активация этих ферментов снижает риск перерождения печени или образования в ней опухолей.
Афлатоксин В1 метаболизируется до канцерогена, который вызывает гепатоцеллюлярную карциному и рак печени. Но результаты исследований, проведенных на животных, показали, что хлорофилл воздействует на афлатоксин В1, уменьшая тем самым количество поврежденных клеток ДНК.
Еще один опыт был проведен в Китае при участии 180 взрослых с высоким риском развития гепатоцеллюлярной карциномы. Испытуемым на протяжении 16 недель трижды в день перед едой давали по 100 мл хлорофиллина. В результате уровень Афлатоксина В1 снизился на 55 процентов.
Хлорофилл способен блокировать активность таких веществ:
Ускорение заживления ран
Хлорофилл замедляет скорость развития бактерий, чем способствует более быстрому заживлению ран. Начиная с 1940-х годов соединение является компонентом многих мазей, предназначенных для лечения открытых ран, в частности язв и пролежней. Оказалось, что этот зеленый пигмент снижает воспаление, вызванное травмамой или ранением, способствует заживлению, уменьшает запахи, вызванные скоплением бактерий.
Улучшение пищеварения
Хлорофилл ускоряет детоксикацию организма путем быстрого выведения отходов, регуляции уровня жидкости, чем в результате предотвращает возникновение запоров. Помимо этого, предварительные исследования показали преимущество хлорофилла в ускорении обмена веществ, что ведет к снижению веса.
В 2014 году сотрудники кафедры экспериментальной медицины Лундского университета (Швеция) обнаружили, что пища, содержащая хлорофилл, в сочетании с углеводами уменьшает чувство голода (за счет активации гормона сытости) и предотвращает гипогликемию у женщин с избыточным весом.
Ранее эксперимент с использованием крыс показал положительное влияние хлорофилла на избавление от лишнего веса. Затем похожие исследования выявили, что это вещество способно предотвратить увеличение веса и у людей.
Защита для кожи
Противовирусный эффект, свойственный хлорофиллу, позволяет применять это вещество для лечения язв в полости рта или в области половых органов, вызванных вирусом герпеса. Кроме того, хлорофилл показал свою эффективность в терапии опоясывающего лишая.
Также хлорофилл уменьшает болезненность ран, снижает риск развития рака кожи. Применение вещества в форме лосьона уменьшает рецидивы у людей с базально-клеточной карциномой.
Восстановление эритроцитов
Хлорофилл способствует восстановлению и пополнению в организме красных кровяных клеток. Вещество работает на молекулярном и клеточном уровнях, активизирует способность организма к регенерации. Хлорофилл богат активными соединениями, которые содействуют очищению крови, а также повышают ее способность к транспортировке кислорода. Это превосходное средство против анемии, вызванной дефицитом красных кровяных клеток.
Избавление от артрита
Противовоспалительные свойства хлорофилла делают его эффективным лекарством против артрита. Исследования свидетельствуют, что он предотвращает рост бактерий, вызывающих воспаление. По этой причине хлорофилл входит в состав многих препаратов против артрита и фибромиалгии.
Замедление процессов старения
Является эффективным средством против старения. Данную способность хлорофилл получил от магния и антиоксидантов. Стимулируя выработку определенных ферментов, способствует регенерации и омоложению кожи. В добавку к этому, витамин К, который присутствует в хлорофилле в чистом виде, активирует работу надпочечников.
Спасение от бессонницы
Хлорофилл влияет на человеческий организм как успокоительное. В результате он стабилизирует работу нервной системы, снимает раздражительность, усталость, избавляет от бессонницы.
Дезодорирующее вещество для организма
Входит в состав средств для полоскания ротовой полости, как компонент, устраняющий неприятный запах. Как известно, одной из главных причин этого явления служат нарушения в пищеварении.
Хлорофилл, устраняя неприятный запах, играет тройную дезодорирующую роль: очищает ротовую полость (при полосканиях), улучшает работу пищеварительной системы (при приеме внутрь), дезинфицирует раны (предотвращает гниение в местах травм). Также хлорофилл назначают пациентам с триметиламинурией (когда тело приобретает запах гнилой рыбы).
Кислотно-щелочное равновесие
Потребление продуктов, богатых зеленым ферментом, помогает откорректировать кислотно-щелочной баланс в организме. Благодаря этому воздействию, предотвращается развитие патогенных микроорганизмов в теле. Помимо этого, щелочной минерал магний, входящий в состав хлорофилла, поддерживает здоровье сердечно-сосудистой системы, работу почек, мышц, центральной нервной системы, печени.
Укрепление мышечной и костной ткани
Зеленые овощи содержат вещество, которое способствует росту и развитию крепких костей. Это магний – центральный атом молекулы хлорофилла. Как и витамин D, этот минерал способствует расслаблению, сокращению мышц, тонизирует ткани.
Кроме того, роль хлорофилла в организме заключается в:
Пищевые источники
Лучший способ детоксикации с помощью хлорофилла – включение в рацион зеленых овощей и водорослей. Ниже проанализируем лучшие пищевые источники этого вещества.
Листовые зеленые овощи
Зеленые овощи, такие как капуста, шпинат, мангольд содержат в себе высокую концентрацию хлорофилла. Диетологи рекомендуют ежедневно потреблять микс из разных зеленых овощей. В идеале за день должно получиться от 5 до 7 порций витаминной пищи. Некоторую часть этих продуктов можно заменить свежевыжатыми соками из зеленых овощей.
Лучшие источники: петрушка, брокколи, брюссельская капуста, мангольд, сельдерей, кинза, мята, шпинат, щавель, черемша, люцерна, листья черной смородины, проросшие злаки, зеленые коктейли.
Концентрация хлорофилла значительно уменьшается после заморозки или в привявшей зелени. Например, в замороженном шпинате количество полезного вещества снижается примерно на 35 %, а после разморозки и приготовления овощ теряет еще 50 % полезного компонента. Поэтому единственный способ получить максимум пользы из зеленых овощей – употреблять их свежими и в сыром виде.
Водоросли
Другой важный источник хлорофилла – хлорелла. Это сине-зеленые водоросли, распространенные в Азии. Кроме высокого содержания хлорофилла, это растение богато аминокислотами, витаминами и минералами. Водоросль восстанавливает гормональный баланс в организме, очищает от токсинов, предотвращает сердечно-сосудистые заболевания, снижает кровяное давление и уровень холестерина. На основе этого продукта создано много БАДов в виде порошка или таблеток. «Жидкий хлорофилл» – компонент спортивного питания.
| Название продукта (чашка) | Хлорофилл (мг) |
|---|---|
| Шпинат | 23,7 |
| Петрушка | 38 |
| Кресс-салат | 15,6 |
| Бобы (зеленые) | 8,3 |
| Руккола | 8,2 |
| Лук-порей | 7,7 |
| Цикорий | 5,2 |
| Горошек зеленый | 4,8 |
| Пекинская капуста | 4,1 |
Пищевая добавка
Наряду с тем, что хлорофилл входит в состав всех зеленых овощей и водорослей, это вещество можно получить и из другой пищи. В первую очередь, благодаря пищевой добавке Е140. В индустрии питания это вещество принадлежит к классу красителей и придает зеленый окрас разным продуктам.
Суточная норма
Если учесть, что высокие дозы хлорофилла не хранятся долго в свежих овощах, то становится понятна столь высокая популярность пищевых добавок на основе этого вещества. Суточные дозы пищевых добавок в таблетированной форме колеблются в пределах 100-300 мг в день.
Жидкий хлорофилл принимают по несколько капель дважды в день (на стакан воды). Полученный ярко-зеленый напиток прибавит энергии и улучшит самочувствие.
Также легко готовить домашние коктейли из зеленых овощей и трав, которые советуют принимать 3-4 раза в сутки по 150-200 мл.
Побочные свойства
Хлорофилл для большинства людей является абсолютно безопасным веществом. Не стоит опасаться побочных эффектов при приеме его в форме овощей или биодобавок. Наиболее частые проявления – язык, моча или кал могут временно приобрести зеленоватый оттенок.
Внутривенные инъекции могут повысить чувствительность кожи к солнцу. Во избежание неприятных последствий, выходя на улицу, нужно обработать открытые участки солнцезащитным кремом. Особенно актуальна данная рекомендация для светлокожих людей.
Также не стоит потреблять биодобавки хлорофилла беременным и кормящим женщинам.
Симптомы дефицита
О том, что организм испытывает нехватку «зеленого вещества», говорят, как минимум, 5 признаков:
Взаимодействие с другими веществами
Не стоит принимать одновременно хлорофилл и препараты, повышающие чувствительность к солнечному свету. Такое сочетание умножает шансы возникновения солнечных ожогов с волдырями, сыпи на открытых участках кожи.
Препараты, вызывающие светочувствительность:
Зеленые коктейли: в чем польза
Коктейли из зеленых овощей и трав – эффективный источник минеральных солей, микроэлементов, витаминов, клетчатки и, конечно же, хлорофилла. Они содержат все необходимые для активной жизнедеятельности компоненты. А помимо этого, очищают тело от токсинов, тяжелых металлов и других ядов.
Этот вкусный продукт легко усваивается организмом, предотвращая разные болезни, избавляет от лишнего веса, наполняет энергией. Зеленые коктейли – хорошее тонизирующее средство. Крайне необходимы детям, будущим матерям и людям в преклонном возрасте.
Как выделить хлорофилл в домашних условиях
Выделить это полезное вещество по силам не только химикам или работникам промышленности. Процесс можно провести в домашних условиях. Для этого не понадобится ничего сверхсложного. Для начала важно подготовить любые свежие зеленые листья. Это может быть шпинат, крапива, брокколи или что-нибудь другое.
Выбранную зелень слегка измельчить и выложить в стеклянный сосуд (в крайнем случае подойдет и эмалированная посуда). Залить содержимое тары водно-спиртовым раствором либо же обычной водкой. Затем устроить таре с компонентами водяную баню. Через определенное время (зависит от особенностей выбранных листьев) раствор начнет зеленеть, а листья – терять свой естественный окрас. Если они полностью обесцветятся, это значит, что пигмент перешел в жидкость. Полученная ярко-зеленая субстанция – это и есть выделенный хлорофилл.
Внимание! Зеленый компонент весьма неустойчив перед воздействием света и воздуха. Поэтому долго держать готовую смесь не желательно. Довольно скоро она потеряет яркий цвет и приобретет грязно-зеленый окрас.
Как приготовить напиток с хлорофиллом
Наиболее популярный и легкий в приготовлении – это коктейль из листовых овощей и полезных трав. Например, диетологи советуют делать смесь из укропа, петрушки, шпината, щавеля, салата, сельдерея, ботвы свеклы, мангольда, морковной зелени, листьев крапивы или одуванчика. Все эти компоненты (или часть из них) измельчить в блендере и развести водой до желаемой густоты.
Также можно делать комбинированные коктейли. Для этого берут 2 части листовой зелени и 3 части изумрудных овощей либо фруктов. Все измельчают в блендере и добавляют в полученную смесь воду. Если этап разведения жидкостью пропустить, то можно получить зеленое пюре, что также подойдет для пополнения запасов хлорофилла.
Кстати, выбирая зелень для коктейля, лучше отдать предпочтение насыщенно-зеленым экземплярам. В таких продуктах полезных веществ больше всего. Второй совет от диетологов – компоненты напитка желательно чередовать.
Варианты ингредиентов для коктейлей:
Но это только варианты из возможных смесей. Компоненты полезного напитка каждый подбирает под себя, учитывая свои вкусы. Впрочем, не столь важно, что именно входит в состав готового продукта, главное, чтобы он был зеленого цвета, содержал много хлорофилла и других полезных компонентов.
Зелень в косметических средствах
Конец ХХ века ввел в моду чрезвычайно полезное течение – увлечение всем натуральным. Современный человек скорее отдаст предпочтение более дорогому продукту или средству на натуральной основе, чем купит дешевый продукт с набором химикатов. Эта мода возродила интерес к хлорофиллу. Спектр использования этого средства настолько широк, что даже трудно просто пересчитать сферы, где оно используется. Впрочем, даже если вы не запомнили всех полезных свойств хлорофилла – не отчаивайтесь. Просто помните: зеленая листовая зелень – это именно то, что всегда должно быть на вашем столе в свежем виде.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
ГДЗ биология 6 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 31 Фотосинтез
Стр. 132. Вспомните
№ 1. Какие вещества входят в состав растений?
В растениях содержатся разные группы веществ. Это и органические соединения – жиры, белки, углеводы или крахмал, нуклеиновые кислоты, и минеральные соли. Также в их состав входит вода и в малых количествах витамины.
№ 2. Какова роль хлоропластов в жизни растений?
Хлоропласты – это пластиды зеленого цвета, которые содержатся в клетках фотосинтезирующих эукариот – растений. Благодаря содержанию в них хлорофилла возможен процесс поглощения энергии и света и превращения их в органические вещества с выделением кислорода в воздух.
Стр. 133. Вопросы после параграфа
№ 1. Что такое фотосинтез?
Фотосинтез – это процесс, когда во всех клетках, содержащих хлорофилл, происходит образование из неорганических веществ (вода, углекислый газ) органических под воздействием энергии света.
№ 2. Какие приспособления имеют растения к улавливанию световой энергии?
В результате влияния различных условий светового режима у растений выработались особые приспособительные свойства. Например, величина листовой пластинки – они могут быть широкие и узкие, длинные и короткие. У растений-светолюбов ориентация листьев вертикальная, либо имеет разный угол по отношению к лучам солнца, чтобы исключить перегрев и избыточный свет.
У многих представителей такого вида растений поверхность листовой пластины блестящая, густо опушена, покрыта светлым восковым налетом. Это способствует хорошему отражению чрезмерно палящих солнечных лучей, либо послаблению их воздействия.
У теневыносливых растений листья ориентированы к свету всей поверхностью своей листовой пластины и располагаются таким образом, чтобы не затемнять соседние листья. Благодаря тонкой прозрачной кожице на листьях солнечные лучи также хорошо попадают на их поверхность.
№ 3. Какова роль хлорофилла в процессе фотосинтеза?
Хлорофилл, который содержится в хлоропластах растения, не только придает его листьям, побегам и другим частям зеленую расцветку. Он также выполняет функцию поглощения, преобразования и дальнейшей транспортировки энергии солнечного света. Улавливание света является главным условием для процесса фотосинтеза – преобразования неорганических веществ (воды и углекислого газа) в органические.
№ 4. Почему у растений, растущих рядом с цементным заводом, фотосинтез идёт менее интенсивно?
В результате работ на цементном заводе происходит выброс большого количества пыли, микроскопические частички которой оседают на листьях растения, покрывая их поверхность тонким слоем. Из-за этого прозрачная кожица пластинок листьев становится мутной, сквозь нее начинает плохо поступать солнечный свет. Соответственно, и процесс фотосинтеза в растениях, которые растут вблизи цементного завода, замедляется, происходит менее активно.
№ 5. В чём проявляется космическая роль растений?
Первым, кто подчеркнул космическую роль растений, был К. А. Тимирязев. Он говорил, что растение является своеобразным посредником между небом и землей, неким Прометеем, похитившим энергию солнца, луч которого приводит в движение маховик гигантской паровой машины.
Важность растений подтверждается еще и их жизнеопределяющей ролью на нашей планете. Все организмы, обитающие на Земле, нуждаются в энергии, основным и первоначальным источником которой является энергия Солнца. Однако возможностей использовать ее в таком виде у бактерий, грибов и животных нет. Растения же могут воспринимать солнечную энергию и преобразовывать ее в энергию химических связей органических молекул. Благодаря этому они и дают пищу всем живым организмам на Земле.
Стр. 133. Подумайте
Почему можно считать, что жизнь на Земле зависит от фотосинтеза?
Потому что, когда жизнь на Земле только зарождалось, растений не было, а кислород в атмосфере отсутствовал. С появлением первых растений, содержащих в своих листьях хлорофилл и способных к фотосинтезу – преобразованию из неорганических веществ, а именно воды и углекислого газа, органических соединений, концентрация кислорода в атмосфере стала повышаться. А кислород, как известно, является жизненно необходимым для всех живых существ на нашей планете.
Более того, кислород важен не только для дыхания. На высоте около 25 км в атмосфере под воздействием солнечного излучения из кислорода образуется озон. Озоновый слой способен удерживать губительные для живых организмов ультрафиолетовые лучи. Таким образом, растения обеспечивают безопасность и возможность жизни для всех существ на планете.
Стр. 135. Задачи
Решение:
1) 1500 : 25 = 60 (чел.) – сможет обеспечить кислородом один дуб с площадью листвы 1500 м 2 ;
2) 50 * 60 = 3000 (чел.) – сможет обеспечить кислородом дубовая роща, состоящая из одинаковых 50 дубов.
Ответ: 60 человек и 3000 человек.
№ 2. Люди специально озеленяют города, особенно промышленные районы. Объясните, с какой целью это делается. Выясните, какие растения высаживают в вашем городе для этой цели.
Благодаря способности к фотосинтезу растения хорошо обогащают воздух в городах кислородом, который необходим для дыхания всех живых существ на планете. Это особенно актуально для промышленных районов, воздух в которых часто загрязнён выбросами, выхлопами, пылью и т.д.
Зеленые насаждения способны смягчать климат, потребляя солнечную энергию, контролировать концентрацию углекислого газа в атмосфере и создавать органические вещества в почве, обеспечивая их плодородие.
На улицах моего города регулярно проводится озеленение путем высаживания лиственных хвойных деревьев, кустарников, цветов и трав.