पौधों में पर्णहरित की भूमिका, प्रकार व रासायनिक संरचना

पर्णहरित, हरितलवक, (chlorophyll) पर्ण हरिम या क्लोरोफिल एक प्रोटीनयुक्त जटिल रासायनिक यौगिक है। इसका गठन कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन तथा मैग्निसियम तत्वों से होता है। क्लोरोफिल सूर्यप्रकाश की ऊर्जा का अवशोषण कर वायु के कार्बन डाइऑक्साइड से पौधों में शर्कराओं, पॉलिशर्कराओं तथा अन्य जटिल कार्बनिक यौगिकों का सृजन करता है। यह स्वयं भी सूर्य के प्रकाश द्वारा ही बनता है।

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पौधों में पर्णहरित की भूमिका (Role of Chlorophyll)पर्णहरित (Chlorophyll) का इतिहास पर्णहरित के प्रकार (Types of Chlorophyll)पर्णहरित का रासायनिक संरचना

याद रखने योग्य कुछ महत्वपूर्ण तथ्य

यह वर्णक पत्तों के हरे रंग का कारण है।
यह प्रकाश-संश्लेषण का मुख्य वर्णक है।
इसे फोटोसिन्थेटिक पिगमेंट भी कहते हैं।
इसका गठन कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन तथा मैग्निसियम तत्वों से होता है।
क्लोरोफिल-ए तथा क्लोरोफिल-बी दो प्रकार का होता है।
यह सभी स्वपोषी हरे पौधों में पाया जाता है।
क्लोरोफिल के साथ साथ दो अन्य वर्णक कैरोटीन (C40 H56) और ज़ैथोफ़िल (C40 H56 O2) भी पत्तों में पाए जाते हैं।

पौधों में पर्णहरित की भूमिका (Role of Chlorophyll)

पौधों को उनके हरे रंग के रंग देने के अलावा, क्लोरोफिल फोटोसिंथेसिस के लिए भी महत्वपूर्ण है क्योंकि यह सूर्य की रोशनी की ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने में मदद करता है।

प्रकाश संश्लेषण के साथ, क्लोरोफिल ऊर्जा को अवशोषित करता है और फिर पानी और कार्बन डाइऑक्साइड को ऑक्सीजन और कार्बोहाइड्रेट में बदल देता है। फोटोसिंथेसिस की प्रक्रिया सौर ऊर्जा को पौधों के लिए उपयोग करने योग्य रूप में परिवर्तित करती है, और जानवर जो उन्हें खाते हैं, कुछ खाद्य श्रृंखलाओं की नींव बनाते हैं।

पर्णहरित (Chlorophyll) का इतिहास

1817 में क्लोरोफिल को सबसे पहले अलग किया गया था और जोसेफ़ बिएनएमे कैवेन्टौ और पियरे जोसेफ पेलेटियर द्वारा नामित किया गया था। क्लोरोफिल में मैग्नीशियम की उपस्थिति 1906 में खोजी गई थी, और यह पहली बार था जब लिविंग टिश्यू में मैग्नीशियम का पता चला था।

1905 से 1915 तक जर्मन केमिस्ट रिचर्ड विल्स्टेटर द्वारा किए गए प्रारंभिक काम के बाद, क्लोरोफिल की सामान्य संरचना 1940 में हंस फिशर द्वारा स्पष्ट की गई थी। 1960 तक, क्लोरोफिल की अधिकांश स्टीरियोकेमिस्ट्री का पता था, रॉबर्ट बर्न्स वुडवर्ड ने मॉलिक्यूल का टोटल सिंथेसिस प्रकाशित किया था।

1967 में, आखिरी शेष स्टीरियोकेमिकल व्याख्यान इयान फ्लेमिंग द्वारा पूरा किया गया था। और 1990 में वुडवर्ड और सह-लेखकों ने एक अपडेटिड सिंथेसिस प्रकाशित किया।

पर्णहरित के प्रकार (Types of Chlorophyll)

क्लोरोफिल (Chlorophyll) सेलुलर ऑर्गेनेल है जो जीवों को फोटोसिंथेसिस के माध्यम से अपने स्वयं के भोजन का उत्पादन करने की अनुमति देता है। सभी पौधे और सूक्ष्मजीवों के कई अलग-अलग प्रकार फोटोसिंथेसिस के माध्यम से गुज़रते हैं। एलगी एक व्यापक शब्द है जिसमें कई प्रकार के फ़ोटोसिंथेटिक सूक्ष्मजीव शामिल हैं, और एलगी में कई प्रकार के क्लोरोफिल (Chlorophyll) मौजूद होते हैं।

1. पर्णहरित ए (Chlorophyll A)

क्लोरोफिल ए उन सभी जीवों में पाया जाता है जो फोटोसिंथेसाइज करते हैं, इन्क्लूडिंग एलगी। क्लोरोफिल को बेहद आवश्यक माना जाता है और इसके पीछे का मुख्य कारण है कि यह सूरज की रोशनी के प्रकाश में आने वाली हल्की वेवलेंथ को पकड़ने में सक्षम है।

एक बार जब क्लोरोफिल ए (जो क्लोरोप्लास्ट नामक एक ऑर्गेनेल में स्थित होता है) द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, सूरज की रोशनी पानी और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ मिलती है ताकि एलगी सेल्स के कार्य को शक्ति देने के लिए ऊर्जा और ग्लूकोज मॉलिक्यूल्स का उत्पादन किया जाता है। क्लोरोफिल एक हरा पिग्मेंट है, जो पौधों और कई एलगी को उनके प्राकृतिक हरे रंग का रंग देता है।

2. पर्णहरित बी (Chlorophyll B)

क्लोरोफिल बी पौधों और हरे एलगी में पाया गया एक हरा क्लोरोफिल पिग्मेंट है। क्लोरोफिल बी क्लोरोफिल की सूरज की रोशनी को पकड़ने की क्षमता को बढ़ाता है। ग्रीन एलगी जीवों का एक व्यापक, अनौपचारिक वर्गीकरण है जिसमें किंगडम मोनेरा (सिंगल-सेल जीव जिनमें न्यूक्लियस नहीं होता है) और किंगडम प्रोटिस्टा (अधिक जटिल सिंगल-सेल जीव जिनमे न्यूक्लियस होते हैं) शामिल हैं। ग्रीन एलगी ताजे पानी और महासागर में पाए जाने वाले सबसे आम जीव हैं, और वे ऑक्सीजन के एक प्रमुख सप्लायर भी हैं, जो फोटोसिंथेसिस के दौरान उत्पादित होते हैं।

3. पर्णहरित सी (Chlorophyll C)

क्लोरोफिल सी कुछ प्रकार की ही एलगी में होता है, जिसमें डिनोफ्लैगेटेट्स (dinoflagellates) भी शामिल हैं। क्लोरोफिल बी के समान, क्लोरोफिल सी क्लोरोफिल को सूर्य की रोशनी एकत्र करने में मदद करता है, लेकिन यह एक प्रारंभिक चरण से परे फोटोसिंथेसिस में भाग नहीं लेता है।

क्लोरोफिल सी एक लाल भूरा पिग्मेंट होता है और डिनोफ्लैगलेट को अपना विशिष्ट रंग देता है। दरअसल, डिनोफ्लैगेटेट्स को बड़ी संख्या में समूह (जिसे “ब्लूम” के नाम से जाना जाता है) में जाना जाता है और यह पानी के पूरे शरीर को लाल कर देता।

4. अन्य पिगमेंट्स

एलगी में पाए जाने वाले अन्य पिगमेंट्स भी होते हैं जो क्लोरोफिल के समान ही होते हैं, हालांकि वे सीधे सूर्य की रोशनी नहीं लेते हैं। इसका एक उदाहरण कैरोटेनोइड है, जो एक भूरा पिग्मेंट है (और ब्राउन एलगी में पाया जाता है, जो डिनोफ्लैगेटेट्स के समान होता है)।

पर्णहरित का रासायनिक संरचना

क्लोरोफिल, में 2.6% मैग्नीशियम रहता है। इसमें लोहा या फॉस्फोरस नहीं होता। इसके जल विश्लेषण से मेथिल ऐल्कोहल और फीटोल ऐल्कोहल (C20 H400) तथा 8 पाइरोल केंद्रक प्राप्त होते हैं।

क्लोरोफिल दो प्रकार के होते हैं। एक क्लारोफिल ऐल्फा, या क्लोरोफिल-ए और दूसरे को क्लारोफिल बीटा, या क्लारोफिल-बी, के नाम से जानते है। ये दोनों 3:1 के अनुपात में पत्तों में पाए जाते हैं। हरे पत्तों के 1,000 भाग में 2 भाग क्लोरोफिल-ए का, 3/4 भाग क्लोरोफिल-बी का, भाग ज़ैंथोफिल का और 1/6 भाग कैरोटीन का रहता है।

क्लोरोफिल-ए का आणविक सूत्र C55 H72 O5 N4 Mg और क्लोरोफिल-बी का C55 H70 O6 N4 Mg है।

हरे पत्तों या सूखे पत्तों के चूर्ण से 85% ऐल्कोहल या 80% ऐसीटोन विलायक द्वारा क्लोरोफिल का निष्कर्ष निकाला जाता है। सूखे चूर्ण के लगभग दो किलोग्राम से प्राय: 13 ग्राम क्लोरोफिल प्राप्त होता है। क्लोरीफिल-ए कुछ नीलापन लिए हरे रंग का होता है और क्लोरोफिल-बी कुछ पीलापन लिए हरे रंग का। दोनों के संघटन में कोई विशेष अंतर नहीं है।

एक में जहाँ मेथिल मूलक है, दूसरे में उसके स्थान में ऐल्डिहाइड़ मूलक है। इससे दोनों की ऑक्सीकरण क्रिया में अंतर आ जाता है। ऐल्फा क्लोरोफिल का विशिष्ट घूर्णन – 262 डिग्री और बीटा का – 267 डिग्री है।

क्लोरोफिल, हीमोग्लोबिन से बहुत कुछ समानता रखता है। हीमोग्लोबिन मानव तथा अन्य प्राणियों के रक्त का आवश्यक अवयव है। इनमें कुछ अंतर भी है। क्लोरोफिल मोम सा पदार्थ है। हीमोग्लोबिन °हीम और ग्लोबिन का आणविक यौगिक है। क्लोरोफिल वस्तुत: एस्टर प्रकार का यौगिक है, जिसमें मेथिल और फीटोल ऐल्कोहल संयुक्त हैं।