Klorofil (Chl), fotosentez için hayati önem taşıyan, hemen
hemen tüm bitkiler, yosunlar ve siyanobakterilerde bulunan yeşil bir pigmenttir.
Klorofiin temeli, merkezde dört pirrol halkası ve Mg+2
iyonu bulunan bir makroçevrimdir (C55H72O5N4Mg).
Yan zincirler, çeşitli uzunluklarda ve doygunlukta hidrokarbon radikalleri ve
oksijen içeren fonksiyonel grupları içerir. Yan zincir tipleri farklı beş çeşit
klorofil vardır; a, b, c1, c2, d. Bitkilerde, sadece uzun bir hidrokarbon
fitil-tipi zincire sahip klorofil a ve b bulunur.
Klorofil tamamen bir konjuge tetrapirrol sistemi (18 p-elektronlar) içerir ve bu nedenle görünür
aralıktaki ışığı absorplar. Klorofil a'nın absorpsiyon maksimumu, mavi ve sarı
ışık spektrumlarında bulunur. Bu renklerin kombinasyonu, taze yaprakların tipik
yeşil rengini verir.
Klorofil, yeşil bitkilerin fotosentetik ışık tutma
aygıtlarının (antenler) ana yapısal birimi olup, protein çevreden yüzlerce
pigment içeren nanoboyutlu supramoleküler komplekslerdir. Klorofilin ana siyonu
ışığı absorbe etmek, ışık enerjisini elektronik bir moleküle dönüştürmek ve van
der Waals (dipol-dipol) etkileşimleri ile onu komşu moleküllere geçirmektir.
Klorofil zinciri, elektron enerjisini fotosentetik reaksiyon merkezine iletir
ve burada yük ayırımı ve sonra redoks reaksiyonları için kullanılır.
Klorofiller aynı zamanda, yeşil bitkilerin reaksiyon merkezlerinde bulunurlar;
burada birincil elektron vericisi fonksiyonundadır.
Bitkilerde klorofiller fotosentetik membranlarda antenlerin
ve reaksiyon merkezlerinin bir parçası olarak bulunurlar; mekansal olarak
fitil-tipi yan zincirlerle Mg+2 iyonu ve polipeptit protein
zincirleri arasında oluşan ek iyon kompleksleri ile belirli yerlerde
sabitlenirler.
Mor ve yeşil bakterilerde bakterioklorofil, klorofil
işlevlerini yerine getirir; bunlar, klorofilden farklı olarak kısmen
hidrojenlenmiş bir veya iki pirol halkasına sahiptir. Bundan dolayı
bakteriyoklorofiller, klorofillerden daha uzun dalga boyundaki (ve daha düşük
enerjili) ışığı absorbe ederler.
Şekil-1: a ve b tip klorofillerin yapısal formülü
Şekil-2: Klorofil
a b, ve klorofil b’nin absorpsiyon spektrumu
