Структурная формула хлорофилла

Основная функция хлорофилла – это способность поглощать свет и превращать лучистую энергию сначала в энергию электронного возбуждения, а затем в химическую. Процесс фотосинтеза у высших растений происходит в хлоропластах, а у низших (водорослей) – в хроматофорах. Хлоропласты состоят из пластид. В строме пластиды расположены ламеллы, пронизывающие всё «тело» хлоропласта; в отдельных участках ламелл имеются уплотнения, в которых находится большая часть пигментов, - это граны.

У большинства водорослей ультраструктура представлена только системой ламелл, граны её отсутствуют. Первые ламеллярные уплотнения появляются в пластидах мхов. Высшие растения имеют сложную ламеллярно-гранную структуру.

У разных видов растений хлоропласты неодинаковы по форме, размерам и строению. Особым богатством форм отличаются пластиды (хроматофоры) водорослей. Они могут быть звёздообразными, спиральными, в виде дисков, пластин, полос и т.д. Так, например, у водоросли зигнемы (Zygnema) имеются звёздообразные хроматофоры, у мужоции (Mougejtio) – пластинчатые, у спирогиры (Spirogyra) они в виде спирально скрученных лент. Одноклеточная водоросль хлорелла (Chlorella), широко применяемая в исследованиях по фотосинтезу, имеет один колоколовидный хроматофр. У высших растений полностью сформированные хлоропласты, или хлорофилловые зёрна, мало отличаются по форме, напоминая обычно семена чечевицы или двояковыпуклую линзу.

Очей очарованье

«С берёз неслышен, невесом слетает жёлтый лист…» - так поётся в прекрасной песне, рождённой осенью 41 года. Шла война, но природа жила по извечным своим законам – прифронтовой лес пылал красками, до предела обостряя у людей любовь к жизни. И вспомнил Пушкина: «Унылая пора, очей очарованье, приятна мне твоя прощальная краса…». «В багрец и золото одетые леса» всегда волновали и восхищали людей. Эти чувства находим мы в музыке, стихах, живописных полотнах. Вспомним хотя бы «Золотую осень» Левитана или тот же сюжет Остроухова – помните, двух сорок на лесной тропке, кажется, освещенной не солнцем, а пламенем клёнов?

Нет времени более поэтичного, чем время «пышного природы увяданья». Нам кажется: для людей специально природа устраивает этот праздник красок, тревожащих сердце, заставляющих думать о течении жизни, её кругах с листопадами, снегопадами, майским «зелёным дымом», с благоуханием лета и опять с багрянцем и золотом предзимнего увяданья. Однако и до появления людей на Земле этот круг перемен действовал так же, как и сегодня. Так же летели осенью птицы на юг, так же белели зайцы к зиме, пробуждались от сна медведи весной и трепетали от страха зайчата, рождённые на пороге осени («листопадники»), - шорох опадающих листьев их очень пугает.

А людей листопад всегда волновал. Это славное время у нас называется «бабьим летом», в Америке – «летом индейским», канадцы, очарованные полыханием тёплых красок, кленовый лист сделали символом государства. А мы с канадцами живём в одном климатическом поясе – кленовые листья у нас такие же яркие.

Всё сказанное – дань поэтическому чувству людей. А что значит преображенье лесов в начале серединного месяца осени? Ответ на этот вопрос существует: деревья готовятся встретить зиму.

Три дня назад напросился я в собеседники к ученым Института физиологии растений. Их так же, как Пушкина, как Левитана и всех нас, грешных, волнует осеннее «багрец и золото». Но они и знают тайну, почему ежегодно повторяются праздники цвета, почему с весны зелёные листья вдруг начинают дружно краснеть, а затем опадают.

Прежде чем тайны коснуться, заметим: зелёный лист – это «кладовая солнца» на планете Земля. Зарождение жизни связано с так называемым фотосинтезом, то есть химическим превращением энергии света в органическое вещество. Главным цветом растительного океана, начиная с травинки и кончая могучим разливом лесов, является хлорофилл. Энергия, накопленная в растениях, передаётся по цепям жизни всему сущему. Без растений не могла бы существовать ни одна форма жизни, начиная с крошечных тлей и жучков до вымерших гигантов с названием динозавры и ныне знакомого нам царства зверей, птиц и рыб. Мы, люди, - тоже в этом ряду. Без фотосинтеза в зелёной листве, многоликая жизнь на Земле не была бы возможной.

Но почему осенью листья начинают желтеть и затем, тихой грустью очаровывая людей и пугая зайчиков-листопадников, покидают деревья?

Вот что говорят учёные-физиологи. У деревьев есть некие биологические, определяющие время появления в черенке листьев тонкого слоя пробки. «Часы» эти работают в соответствии с меняющимися к осени температурой воздуха и количеством света, поглощаемого листом. С появлением пробкового барьера «фабрика» фотосинтеза замедляет и прекращает работу. Хлорофилл распадается и перестает зеленой массой своей маскировать другие пигменты участников фотосинтеза: каротиноидов (жёлтый цвет), антоциана (красный) и фитохрома (синий пигмент).

(По В. Пескову)