Page 31 - No18

a természet érdeKes moleKulái

ultraibolya illetve látható segíti a sejtek normális
fényt abszorbeál egy működését, egészsége-
molekula, akkor a fény sebb és jobb sejtek
energiája a vegyérték- képződését) öt konju-
elektronok, vagyis a gált kettős kötést tar-
külső elektronok energiá- talmaz, a spektrum
ját fogja növelni. Más szó- ibolya részét abszorbe-
val, ha a molekula abszor- álja, így zöldnek fogjuk
beálja a fényt, az alapállapot- látni. A b-karotin, mely a
ban levő elektronok magasabb energiájú sárgarépa, a sütőtök, a sárga-
gerjesztett állapotba kerülnek. Ha a dinnye jellegzetes színét adja, vagy a
gerjesztett állapot energiája jóval számos zöldségben jellevő, a szem retiná-
nagyobb, mint az alapállapoté, akkor a jában az erős fény ellen védelmet nyújtó
(π-kötés) olyan kovalens kémiai kötés, gerjesztést csak nagy energiájú fény tudja lutein és zeaxantin továbbá a paradicsom
amelyet párhuzamos tengelyű p-pályák létrehozni. Ezzel ellentétben, ha a gerjesz- pigmentje a likopin molekula is, 11 konju-
képeznek. A kettős kovalens kötés tett állapot energiája közel van az alapál- gált kettős kötéssel rendelkeznek, a spekt-
kialakításában egy szigma, és egy pi- lapot energiájához, kis energiájú, fény is rum kisebb energiájú kék és zöld részét
kötés vesz részt. Mivel ebben a hibridi- gerjeszteni képes a molekulát. Konjugált abszorbeálják, így sárgás- vörösnek lát-
zációban csak egy s- és két p-pálya érin- elektronrendszerrel rendelkező molekulák szanak.
tett, az sp hibridizáció elnevezést alkal- esetében a gerjesztett állapotok energiája Ellenpélda az 1,3,5-heptatrién, amely
2
mazzák. A szigma-kötés kötési energiája közel esik az alapállapot energiájához. Ez csak három konjugált kettős kötést tartal-
nagyobb, mint a pi-kötésé. Ez a kötés van azt jelenti, hogy kisebb energiájú, hosz- maz, nem abszorbeálja a spektrum látható
a legalacsonyabb energiaszinten, ezért szabb hullámhosszú elektromágneses része és így színtelennek tűnik.
minden kovalens kötésben van szigma sugárzás is gerjeszteni képes az elektron- Bár a molekulák elektronszerkezetének
kötés. A kettős kötések erősebbek, mint az jait. Az aktuális energiakülönbséget a és így a színük kialakításában a konjugált
egyszeres kötések, és a kötéstávolság is konjugáció mértéke határozza meg. A kettős kötések fontos szerepet játszanak, a
kisebb bennük. A kettős kötések – elekt- többszörösen konjugált elektronrendszerű molekulák más jellemzői, például
ronban gazdag voltuk miatt – reakcióké- molekulák esetében, az alap és gerjesztett ligandumjaik eltérő abszorpciós tulajdon-
pesebbek. állapotok energiáinak különbsége tovább ságai módosíthatják a szín kialakulását.
Miért okozzák a konjugált ket-tős csökken. Így a gerjesztésükhöz szükséges Példa erre az azonos számú konjugált ket-
kötések rendszerével rendelkező mole- energia is tovább csökken. Vagyis, a több tős kötést tartalmazó, de eltérő szerkezetű
kulák látható fény abszorpcióját? Amikor konjugált kettős kötéssel rendelkező b-karotin és a likopin eltérő színe, továb-
molekulák, alacsonyabb bá a három karotinoid, a b-karotin, a
energiájú, hosszabb hul- lutein és zeaxantin sárga-narancs színva-
lámhosszú fotonokat riációi is.
abszorbeálnak, mint a Igen érdekes két porfinvázas molekula,
kevesebb konjugált kötés- a növények fotoszintézisében jelentős sze-
sel rendelkezőek. repet játszó és a levelek zöld színét okozó
Hogyan befolyásolja ez klorofil molekula és a nagyon hasonló
egy vegyület színét? szerkezetű vörösvértestek vörös színéért
Tekintsünk néhány példát felelős hem molekula.
a karotinoidok köréből. (A levelek zöld színért pontosabban két
A karotinoidok a látható klorofil vegyület felelős, az egymástól
fény ibolya-kék-zöld (350- csak egy oldalláncban különböző kloro-
550 nm) színeit nyelik el fill–a és klorofill-b molekula).
és a sárga, narancs és A hem molekula fontos szerepet játszik
vörös színeket reflektálják a véráram oxigénszállításában, része oxi-
szemünkbe. génszállító fehérjéknek, a hemoglobinnak
A retinol vagy más és a mioglobinnak.
néven A-vitamin, (mely A klorofil négy pirrol-gyűrűből álló por-
hatásos antioxidáns és firin vázat és a közepén megkötött Mg -
2+
sejtszabályozó, vagyis iont tartalmazó komplex vegyület. A hem

Kémiai panoráma 18. szám, 2017. évfolyam 2. szám 31