is de groene kleurstof in de planten, die de assimilatie mogelijk maakt. Men treft het chlorophyl hier aan in de chloroplasten, waarin het waarschijnlijk aan eiwit gebonden is.
In 1682 al extraheerde Grew met alkohol een groene kleurstof uit plantenweefsels, Pelletier en Gaventon gaven er in 1818 de naam chlorophyl aan. Stokes toonde in 1864 aan, dat in groene plantendelen 2 groene en daarnaast 2 gele kleurstoffen aanwezig zijn. Over de chemische en fysische natuur van het chlorophyl tastte men door zijn grote labiliteit volkomen in het duister, zodat de meest uiteenlopende theorieën werden opgesteld. Pas de baanbrekende onderzoekingen van Willstatter en Stoll (die in 1906 hiermee begonnen), die neergelegd werden in hun werk Untersuchungen über Chlorophyl (1913) hebben hieraan een eind gemaakt en de basis gelegd voor onze huidige kennis van deze kleurstof.
Men kent tegenwoordig vier soorten chlorophyl, die met letters worden aangeduid. Het chlorophyl a is in alle hogere en lagere groene planten aanwezig. Daarnaast treffen we in hogere planten en groene wieren het chlorophyl b aan, in de bruine wieren, de diatomeeën en de dinoffagellaten het chlorophyl c en in de rode wieren het chlorophyl d. Bij de purperen en groene bacteriën vindt men twee met chlorophyl nauw verwante kleurstoffen resp. het bacteriochlorophyl en het bacterioviridine.
De chemische samenstelling is het best onderzocht voor chlorophyl a en b. Deze bestaan uit een tweebasisch zuur, chlorophylline genaamd, dat in het chlorophyl zelf veresterd is met methanol (CH3OH)endehogerealkoholphytol (C20H39OH). De lange keten van dit phytol verhindert, dat het chlorophyl kan kristalliseren. Als men echter deze lange phytolgroep afsplitst en vervangt door methanol of aethanol verkrijgt men het methyl (of aethyl) chlorophyl]ide, dat wel kristallijn te verkrijgen is (gekristalliseerd chlorophyl).
De afsplitsing van de phytolgroep wordt tot stand gebracht door een in de meeste planten voorkomend enzym, de chlorophyllase.
Wat het chlorophylline zelf betreft, dit bleek nauw verwant te zijn met haemine, het bestanddeel van de bloedkleurstof en verschillende enzymen. Het bestaat nl. uit vier, in een ring gegroepeerde pyrrolgroepen met in het centrum een magnesiumatoom. Door inwerking van zuren wordt dit magnesiumatoom afgesplitst, waarbij de groene kleur verloren gaat. De dan gevormde verbinding draagt de naam phaeophytine.
Bij verdere chemische afbraak ontstaat het tetramethyltriaethylporphyrine. De nauwe verwantschap met de bloedkleurstof moge blijken uit het feit, dat uit het haemine op deze wijze tetramethyl-tetraaethylporphyrine ontstaat.
Bij bestudering van hun formules blijkt, dat deze verbindingen een aantal dubbele bindingen tussen koolstofatomen bevatten, die door enkelvoudige verbindingen tot een ring verbonden zijn. Een dergelijke ring van zgn. geconjugeerde dubbele bindingen, verklaart het lichtabsorberend vermogen van chlorophyl.
De maximale lichtabsorptie heeft plaats in het rode gedeelte van het spectrum en wel bij 6800 A° in de bladeren, tussen 6600 en 6700 A° in oplossingen van chlorophyl. Verder bevindt zich nog een absorptieband in het blauw, terwijl in het gele en groene licht zeer weinig absorptie plaats vindt. De absorptiespectra der vier chlorophylsoorten verschillen onderling in details.
Bij belichting van chlorophyl in oplossingen en in de bladeren treedt een donkerrode fluorescentie op.
De door het chlorophyl geabsorbeerde lichtenergie wordt gebruikt voor de omzetting van koolzuur in organische stof (z assimilatie 2). Tegenwoordig weet men, dat ook de lichtenergie, die door andere in de chloroplast aanwezige kleurstoffen (carotinen en xanthophyls) geabsorbeerd wordt, voor de koolzuurassimilatie beschikbaar is, echter niet dan nadat deze energie van deze kleurstoffen op het chlorophyl is overgedragen. Men neemt aan, dat het chlorophyl door het opnemen der lichtquanten in een aangeslagen toestand overgaat. Van deze aangeslagen toestand uit kan energie-afgifte geschieden aan de systemen, die bij de koolzuurassimilatie chemisch betrokken zijn.
Indien dit niet mogelijk is, kan het chlorophyl uit de aangeslagen in de normale toestand teruggaan door afgifte van een lichtquant fluorescentielicht. Het is niet bekend of het chlorophyl zelf ook chemisch bij de koolzuurassimilatie betrokken is. Volgens moderne opvattingen moet dit onwaarschijnlijk genoemd worden.
Over de vorming van chlorophyl in de plant is weinig bekend. Als tussenproduct zou bij de vorming het zgn. protochlorophyl optreden. Hoewel chlorophyl zelf geen ijzer, doch magnesium bevat, blijkt ijzer voor de vorming van chlorophyl onontbeerlijk te zijn (z chlorose).
DRA. QUISPEL.
