Новости химической науки > Осень – обнаружен новый продукт распада хлорофилла

Осень окончательно вступила в свои права, и еще пока не стряхнувшие со своих веток старые листья, деревья радуют нас всеми оттенками желтого, красного и оранжевого цветов, обусловленных продуктами разложения зеленого пигмента листьев – хлорофилла.

Бернард Кройтлер (Bernhard Kräutler) с коллегами из Университета Инсбрука сообщают об открытии нового, ранее неизвестного продукта разложения хлорофилла. Новое соединение было выделено из листьев остролистого (норвежского) клена (Acer platanoides). Строение выделенного продукта позволяет говорить, о различии механизмов разрушения хлорофилла у клена и других лиственных растений.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2011, DOI: 10.1002/anie.201103934

Летом зеленые листья обеспечивают протекание процесса фотосинтеза, хлорофилл способствует преобразованию солнечного света в химическую энергию. Ранней осенью происходит реадсорбция наиболее важных для лиственных деревьев питательных элементов – азотсодержащих и неорганических соединений из листьев в ветви и ствол, что происходит к разрыву связи между хлорофиллом и белками, обычно способствующими его работе. Однако в свободной, несвязанной с белками форме, хлорофилл фототоксичен, и воздействие солнечного света на свободный хлорофилл может существенно повредить дереву. Чтобы это не произошло, дерево подвергается «детоксикации», связанной с разрушением хлорофилла.

Кройтлер отмечает, что наиболее важная информация, связанная с этим биологическим явлением, была получена буквально в течение последних двух десятилетий. В листьях высших растений начинают накапливаться тетрапирроллы различного строения, которые, как предполагают исследователи, представляют собой продукты распада хлорофилла. Эти соединения получили название «нефлуоресцирующие» катаболиты хлорофилла [“nonfluorescent” chlorophyll catabolytes (NCC)]. По словам Кройтлера долгое время считалось, что образование «нефлуоресцирующих» катаболитов хлорофилла является следствием «линейного» биохимического процесса, общего для всех лиственных растений. Однако, в связи с новым открытием, это общепринятое предположение оказывается уже не таким определенным.

Исследователи из группы Кройтлера изучили механизм разложения хлорофилла остролистого клена. В процессе изучения исследователям в желтых или зелено-желтых кленовых листьях не удалось идентифицировать типичные продукты распада хлорофилла. Вместо них исследователи обнаружили диоксобилан, соединение напоминающее продукт распада хлорофилла в листьях ячменя. При этом строение выделенного продукта не позволяет предположить, что он образуется в результате превращения «нефлуоресцирующих» катаболитов хлорофилла, что позволяет предположить о том, что для остролистого клена реализуется другой механизм разложения хлорофилла, отличный от механизма разрушения хлорофилла, типичного для других лиственных растений.

Строение обнаруженного в листьях клена диоксобилана чем-то напоминает строение желчных пигментов, которые являются продуктами распада гема и представляют собой важный элемент метаболизма млекопитающих, а также сенсоров света в растительных организмах. Кройтлер предполагает, что новые результаты говорить о том, что осеннее разрушение хлорофилла является не только исключительно процессом «детоксикации» растений, но играет какую-то дополнительную роль в физиологии растений, однако какую – пока еще не ясно.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2011, DOI: 10.1002/anie.201103934

метки статьи: #аналитическая химия, #бытовая химия