पौधों से क्लोरोफिल कैसे प्राप्त करें। पेपर क्रोमैटोग्राफी द्वारा पिगमेंट को अलग करना। क्रॉस के अनुसार पिगमेंट का पृथक्करण। साइट्रिक एसिड डालने के बाद हरा घोल पीला क्यों हो गया

लैब 22

शीट पिगमेंट के रासायनिक गुण

पौधों के प्रकाश संश्लेषक तंत्र के सबसे महत्वपूर्ण घटक वर्णक हैं। वर्णक दो वर्गों में विभाजित हैं: टेट्रापायरोल यौगिक ( क्लोरोफिल और फाइकोबिलिन) और पॉलीसोप्रेनॉइड ( कैरोटीनॉयड).

Phycobilins शैवाल वर्णक हैं। उच्च पौधों में क्लोरोफिल "ए", क्लोरोफिल "बी" और कैरोटीनॉयड होते हैं। मुख्य कार्यात्मक वर्णक क्लोरोफिल "ए" है , जो सभी प्रकाश संश्लेषक जीवों (बैक्टीरिया को छोड़कर) में पाया जाता है। यह प्रकाश संश्लेषक प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा के प्रत्यक्ष दाता के रूप में कार्य करता है। शेष वर्णक केवल अवशोषित ऊर्जा को क्लोरोफिल "ए" में स्थानांतरित करते हैं .

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चावल। 17 कैरोटेनॉयड्स के संरचनात्मक सूत्र और उनके परिवर्तनों का क्रम

इसके अलावा, चक्रीय कैरोटीन में, छह-सदस्यीय छल्ले दो प्रकारों द्वारा दर्शाए जाते हैं: β-आयनोन और α-आयनोन।

प्रकाश संश्लेषक जीवों में, पीले वर्णक के इस समूह को लाइकोपीन, α-कैरोटीन, β-कैरोटीन और γ-कैरोटीन द्वारा दर्शाया जाता है। उच्च पादपों में β-कैरोटीन मुख्य कैरोटीन होता है।

ज़ैंथोफिल ऑक्सीजन युक्त कैरोटीन डेरिवेटिव हैं, जिनमें ल्यूटिन (C40H56O2), ज़ेक्सैन्थिन (C40H56O4), वायलेक्सैन्थिन (C40H56O4), नेओक्सैन्थिन (C40H56O4) (चित्र 17) शामिल हैं। इन xanthophylls में, ल्यूटिन प्रबल होता है, जो रासायनिक संरचना में α-कैरोटीन के बहुत करीब है, लेकिन इसके विपरीत एक डायहाइड्रिक अल्कोहल है, अर्थात, प्रत्येक आयनिक रिंग में, एक हाइड्रोजन परमाणु को एक हाइड्रॉक्सिल समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

कैरोटीनॉयड के कार्य: 1) अतिरिक्त रंगद्रव्य हैं; 2) क्लोरोफिल अणुओं को फोटोऑक्सीडेशन से बचाएं; 3) प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऑक्सीजन के आदान-प्रदान में भूमिका निभाते हैं।

विधि सिद्धांत:पौधे के ऊतकों से वर्णक ध्रुवीय सॉल्वैंट्स (एथिल अल्कोहल, एसीटोन) के साथ निकाले जाते हैं, जो प्लास्टिड लिपोप्रोटीन के साथ क्लोरोफिल और ज़ैंथोफिल के बंधन को नष्ट कर देते हैं और उनका पूर्ण निष्कर्षण सुनिश्चित करते हैं। गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स (पेट्रोलियम ईथर, हेक्सेन, गैसोलीन, आदि) प्रोटीन के साथ इन पिगमेंट के बंधन को नहीं तोड़ते हैं।

काम का उद्देश्य:शीट पिगमेंट के रासायनिक गुणों से परिचित हों।

प्रगति: 1. पिगमेंट का अल्कोहल घोल प्राप्त करना. पिगमेंट का अर्क प्राप्त करने के लिए कच्चे और सूखे दोनों प्रकार के पौधों का उपयोग किया जाता है। पिगमेंट के बाद के निष्कर्षण की सुविधा के लिए सूखे पत्तों को गर्म पानी से उपचारित किया जाता है।

ताजे पौधे के पत्तों (1 ग्राम) को कैंची से बारीक काट लें, मोर्टार में रखें और CaCO3 की थोड़ी मात्रा के साथ पीस लें। मोर्टार में धीरे-धीरे 2 ... 3 मिली एथिल अल्कोहल मिलाएं और एक सजातीय द्रव्यमान प्राप्त होने तक नमूने को अच्छी तरह से पीस लें। फिर एक और 5 ... 8 मिलीलीटर शराब डालें, सामग्री मिलाएं। पेट्रोलियम जेली के साथ नीचे से मोर्टार की नाक को चिकनाई दें और मोर्टार की सामग्री को एक कांच की छड़ी के साथ एक पेपर फिल्टर में स्थानांतरित करें। परिणामी छानना एक परखनली में रखें। मादक अर्क में हरे और पीले रंग के पिगमेंट का योग होता है।

2.क्रूस के अनुसार पिगमेंट का पृथक्करणअल्कोहल और गैसोलीन में पिगमेंट की विभिन्न घुलनशीलता के आधार पर। जल निकासी के दौरान ये सॉल्वैंट्स मिश्रण नहीं करते हैं, लेकिन दो चरणों, ऊपरी गैसोलीन और निचले अल्कोहल का निर्माण करते हैं, जिसके कारण पिगमेंट के मिश्रण के घटक अलग हो जाते हैं।

एक परखनली में पिगमेंट के 2 ... 3 मिली अल्कोहल का अर्क डालें और 3 ... 4 मिली गैसोलीन डालें। ट्यूब को कॉर्क या अंगूठे से बंद करने के बाद, ट्यूब की सामग्री को जोर से हिलाएं और खड़े होने के लिए छोड़ दें। बेहतर पृथक्करण के लिए, 1 ... 2 बूंद पानी डालें।

जैसे-जैसे इमल्शन का स्तरीकरण होता है, क्लोरोफिल की बेहतर घुलनशीलता के कारण गैसोलीन की ऊपरी परत हरी हो जाएगी। इसके अलावा, कैरोटीन गैसोलीन में परिवर्तित हो जाता है, लेकिन इसका रंग क्लोरोफिल द्वारा छुपाया जाता है। ज़ैंथोफिल अल्कोहल की निचली परत में रहता है, जो इसे सुनहरा पीला रंग देता है।

यदि रंगद्रव्य स्पष्ट रूप से पर्याप्त रूप से अलग नहीं होते हैं, तो 1 ... 2 बूंद पानी डालें और फिर से हिलाएं। पानी की अधिकता के साथ, निचली परत बादल बन सकती है, फिर आपको थोड़ा सा एथिल अल्कोहल मिलाना चाहिए और परखनली की सामग्री को हिला देना चाहिए।

अल्कोहल और गैसोलीन में पिगमेंट के वितरण को स्केच करें, उनकी अलग-अलग घुलनशीलता के बारे में निष्कर्ष निकालें।

3. क्षार के साथ क्लोरोफिल का साबुनीकरण।जब क्लोरोफिल को क्षार के साथ उपचारित किया जाता है, तो एस्टर समूह सैपोनिफाइड हो जाते हैं, अर्थात मिथाइल अल्कोहल और फाइटोल के अवशेष अलग हो जाते हैं (चित्र 18)। क्लोरोफिलिक एसिड का सोडियम नमक बनता है, जो क्लोरोफिल के हरे रंग और ऑप्टिकल गुणों को बरकरार रखता है, लेकिन देशी वर्णक की तुलना में अधिक हाइड्रोफिलिक है।

चावल। १८ क्षार के साथ क्लोरोफिल का साबुनीकरण

एक परखनली में 20% NaOH के 1 मिली घोल को 2 ... 3 मिली अल्कोहल के घोल में पिगमेंट और शेक के साथ डालें। अर्क को क्षार के साथ मिलाने के बाद, परखनली को उबलते पानी के स्नान में रखें, उबाल लें और ठंडा करें।

मिश्रण को बेहतर ढंग से अलग करने के लिए ठंडे घोल में बराबर मात्रा में गैसोलीन और पानी की कुछ बूंदें मिलाएं। फिर परखनली की सामग्री को हिलाएं और इसे जमने दें।

कैरोटीन और ज़ैंथोफिल गैसोलीन की परत में चले जाएंगे, और क्लोरोफिलिक एसिड का सोडियम नमक अल्कोहल की परत में चला जाएगा।

पिगमेंट के वितरण को इंगित करते हुए परतों के रंग को स्केच करें 3. फियोफाइटिन प्राप्त करना और एक धातु परमाणु द्वारा हाइड्रोजन का उल्टा प्रतिस्थापन। क्लोरोफिल के पोर्फिरीन कोर में मैग्नीशियम परमाणु कमजोर रूप से बरकरार रहता है और, मजबूत एसिड की सावधानीपूर्वक कार्रवाई के तहत, आसानी से दो प्रोटॉन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जिससे भूरे रंग के फियोफाइटिन का निर्माण होता है।

यदि फियोफाइटिन पर तांबा, जस्ता या पारा के लवणों द्वारा क्रिया की जाती है, तो दो प्रोटॉन के बजाय, संबंधित धातु नाभिक में प्रवेश करती है और हरा रंग फिर से बहाल हो जाता है। हालांकि, यह क्लोरोफिल के रंग से कुछ अलग है। इसलिए, क्लोरोफिल का रंग उनके अणु में ऑर्गोमेटेलिक बंधन पर निर्भर करता है।

एक परखनली में पिगमेंट के 2 ... 3 मिली अल्कोहल का अर्क डालें और 10% हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल की 1 ... 2 बूंदें डालें। प्रतिक्रिया के दौरान, हरा रंग भूरा हो जाता है, जबकि क्लोरोफिल फियोफाइटिन में परिवर्तित हो जाता है। परखनली की सामग्री को दो परखनलियों में बांटें।

नियंत्रण के लिए एक ट्यूब को फियोफाइटिन के साथ छोड़ दें, और दूसरी जगह एसिटिक एसिड कॉपर के कुछ क्रिस्टल और उबाल आने तक पानी के स्नान में घोल को गर्म करें। गर्म करने के बाद, क्लोरोफिल जैसे तांबे के व्युत्पन्न के गठन के परिणामस्वरूप घोल का भूरा रंग हरे रंग में बदल जाता है।

फियोफाइटिन और कॉपर क्लोरोफिल के रंग को स्केच करें।

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क्लोरोफिल जैसा तांबा व्युत्पन्न

उपकरण और सामग्री: 1) ताजे पौधे के पत्ते; 2) एथिल अल्कोहल; 3) गैसोलीन; 4) 20% NaOH समाधान; 5) ड्रॉपर में 10% हाइड्रोक्लोरिक एसिड; 6) 10% हाइड्रोक्लोरिक एसिड; 7) पानी का स्नान; 8) टेस्ट ट्यूब के साथ एक रैक; 9) 1 मिली पिपेट या वॉल्यूमेट्रिक ट्यूब; 10) फ़नल; 11) फिल्टर पेपर; 12) मूसल के साथ मोर्टार; 13) कांच की छड़ें; 14) कैंची।

पौधे हरे क्यों होते हैं?

जटिलता:

खतरा:

यह प्रयोग घर पर करें

अभिकर्मकों

सुरक्षा

• प्रयोग शुरू करने से पहले सुरक्षात्मक दस्ताने और काले चश्मे पहनें।
• प्रयोग को एक ट्रे पर चलाएँ।
• प्रज्वलन के स्रोतों से दूर, एक अच्छी तरह हवादार क्षेत्र में प्रयोग करें।

सामान्य सुरक्षा नियम

• रसायनों को आंखों या मुंह के संपर्क में न आने दें।
• बिना सुरक्षा चश्मे वाले लोगों और छोटे बच्चों और जानवरों को परीक्षण क्षेत्र से दूर रखें।
• प्रयोगात्मक किट को 12 वर्ष से कम उम्र के बच्चों की पहुंच से दूर रखें।
• उपयोग के बाद सभी उपकरण और सहायक उपकरण धो लें या साफ करें।
• सुनिश्चित करें कि सभी अभिकर्मक कंटेनर कसकर बंद हैं और उपयोग के बाद ठीक से संग्रहीत हैं।
• सुनिश्चित करें कि सभी डिस्पोजेबल कंटेनरों का उचित निपटान किया गया है।
• किट में आपूर्ति किए गए या वर्तमान निर्देशों द्वारा अनुशंसित केवल उपकरण और अभिकर्मकों का उपयोग करें।
• यदि आपने प्रयोग के लिए किसी खाद्य कंटेनर या बर्तन का उपयोग किया है, तो उसे तुरंत त्याग दें। वे अब भोजन के भंडारण के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

प्राथमिक उपचार की जानकारी

• यदि अभिकर्मक आपकी आंखों के संपर्क में आते हैं, तो अपनी आंखों को पानी से अच्छी तरह धो लें, यदि आवश्यक हो तो अपनी आंखें खुली रखें। तुरंत डॉक्टर से मिलें।
• अगर निगल लिया है, तो अपना मुंह पानी से धो लें और कुछ साफ पानी पीएं। उलटी करने के लिए प्रेरित मत करो। तुरंत डॉक्टर से मिलें।
• यदि अभिकर्मकों को साँस में लिया जाता है, तो ताजी हवा में हटा दें।
• त्वचा के संपर्क में आने या जलने की स्थिति में, प्रभावित क्षेत्र को 10 मिनट या उससे अधिक समय तक पानी की प्रचुर मात्रा में कुल्ला करें।
• संदेह होने पर तुरंत डॉक्टर से सलाह लें। रासायनिक और उसके कंटेनर को अपने साथ ले जाएं।
• चोट लगने पर हमेशा डॉक्टर से मिलें।

• रसायनों के अनुचित उपयोग से चोट लग सकती है और स्वास्थ्य को नुकसान हो सकता है। केवल निर्देशों में निर्दिष्ट प्रयोग ही करें।
• अनुभवों का यह सेट केवल 12 वर्ष और उससे अधिक उम्र के बच्चों के लिए है।
• बच्चों की क्षमताएं आयु वर्ग के भीतर भी काफी भिन्न होती हैं। इसलिए, जो माता-पिता अपने बच्चों के साथ प्रयोग करते हैं, उन्हें अपने विवेक से निर्णय लेना चाहिए कि कौन से प्रयोग उनके बच्चों के लिए उपयुक्त हैं और उनके लिए सुरक्षित होंगे।
• प्रयोग शुरू करने से पहले माता-पिता को बच्चे या बच्चों के साथ सुरक्षा नियमों पर चर्चा करनी चाहिए। एसिड, क्षार और ज्वलनशील तरल पदार्थों के सुरक्षित संचालन पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।
• प्रयोग शुरू करने से पहले, उन वस्तुओं के परीक्षण क्षेत्र को साफ़ करें जो आपके साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं। परीक्षण स्थल के पास भोजन जमा करने से बचना चाहिए। परीक्षण स्थल अच्छी तरह हवादार और एक नल या पानी के अन्य स्रोत के करीब होना चाहिए। प्रयोगों के संचालन के लिए एक स्थिर तालिका की आवश्यकता होती है।
• एकल-उपयोग वाली पैकेजिंग में पदार्थों का पूरी तरह से उपयोग किया जाना चाहिए या एक प्रयोग के बाद उनका निपटान किया जाना चाहिए, अर्थात। पैकेज खोलने के बाद।

सामान्य प्रश्न

९६% एल्कोहल (इथेनॉल) का घोल कहाँ से प्राप्त करें?

शराब को किसी फार्मेसी में खरीदा जा सकता है या प्रयोगशाला विधियों द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, आपको तीन मोमबत्तियों और मजबूत शराब या 40-60% इथेनॉल समाधान की आवश्यकता है। बाकी को प्लांट केमिस्ट्री बॉक्स और स्टार्टर किट में पाया जा सकता है।

1. मेटल एडॉप्टर को वन-होल प्लग में डालें।
2. एडॉप्टर के ऊपर सिलिकॉन ट्यूब को स्लाइड करें।
3. एक फ्लास्क में एक फ़नल डालें और 40 मिलीलीटर मजबूत अल्कोहल या 40-60% इथेनॉल समाधान डालें।
4. फ्लास्क को रोकें।
5. एक गिलास (आधा नीचे) में ठंडा पानी डालें। परखनली को बीकर में रखें।
6. बर्नर पर तीन मोमबत्तियां रखें और उन्हें जलाएं। बर्नर को फ्लेम डिफ्लेक्टर से ढक दें।
7. फ्लास्क को फ्लेम डिफ्यूज़र पर रखें। ट्यूब के मुक्त सिरे को परखनली में डुबोएं। तब तक प्रतीक्षा करें जब तक कि ट्यूब दो-तिहाई तरल से भर न जाए।
8. मोमबत्तियां बुझा दो।
9. परखनली से कुचले हुए हरे पत्तों वाले गिलास में तरल डालें और निर्देशानुसार प्रयोग जारी रखें।

अन्य प्रयोग

चरण-दर-चरण निर्देश

क्लोरोफिल वह पदार्थ है जो पत्तियों को हरा रंग देता है। यह पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है, लेकिन यह एथिल अल्कोहल जैसे कई कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुल जाता है।

जब ऐल्कोहॉल में पर्याप्त मात्रा में क्लोरोफिल घुल जाए, तो विलयन के दो नमूने लें।

क्लोरोफिल अणु में मैग्नीशियम आयन Mg 2+ (हरा) होता है। एसिड की उपस्थिति में, यह आसानी से अणु को "छोड़ देता है"। गठित फियोफाइटिन - कम चमकीले और संतृप्त रंग वाला एक यौगिक।

मैग्नीशियम से मुक्त स्थान कॉपर आयन Cu2+ (भूरा) कॉपर नमक CuSO4 से आसानी से लिया जा सकता है। फियोफाइटिन का परिणामी कॉपर कॉम्प्लेक्स क्लोरोफिल के रंग के समान होता है।

फियोफाइटिन का कॉपर कॉम्प्लेक्स क्लोरोफिल की तुलना में अधिक स्थिर होता है। यदि दोनों नमूनों को प्रकाश में छोड़ दिया जाए, तो क्लोरोफिल धूमिल हो जाएगा और पदार्थों के बीच का अंतर स्पष्ट रूप से दिखाई देगा।

निपटान

घरेलू कचरे के साथ प्रयोग से निकलने वाले ठोस कचरे का निस्तारण करें। घोल को सिंक में डालें और फिर पानी से अच्छी तरह धो लें।

क्या हुआ

हम विलायक का उपयोग किसके लिए करते हैं?

अल्कोहल कुचल पत्तियों से क्लोरोफिल निकालने में मदद करता है। क्लोरोफिल अणु में एक लंबी हाइड्रोफोबिक ("पानी से डरने वाली") पूंछ होती है जो पदार्थ को पानी में घुलने से रोकती है। लेकिन शराब में (या, उदाहरण के लिए, एसीटोन में), क्लोरोफिल की घुलनशीलता पहले से ही काफी अधिक है।

ज्यादा सीखने के लिए

क्लोरोफिल भी वसा में घुल जाता है। इस वजह से, कुछ वनस्पति तेलों, जैसे कि कैनोला और जैतून, में अक्सर एक अलग हरा रंग होता है। ऐसे तेलों को रंगने के लिए क्षार उपचार किया जाता है। नतीजतन, क्लोरोफिल अणु अपनी हाइड्रोफोबिक पूंछ खो देता है, और इसके साथ वसा में घुलने की क्षमता होती है।

एसीटोन और अल्कोहल से बेहतर, क्लोरोफिल केवल गैसोलीन जैसे तरल पदार्थों में घुल जाता है। लेकिन गैसोलीन पत्तियों से वर्णक को उतनी कुशलता से नहीं निकाल सकता है। तथ्य यह है कि एक पौधे में, क्लोरोफिल अणु प्रोटीन अणुओं के साथ निकटता से जुड़े होते हैं। प्रोटीन के साथ बंधन को तोड़ने के लिए, विलायक में पानी होना चाहिए जो हाइड्रोकार्बन (गैसोलीन, मिट्टी के तेल, पेट्रोलियम ईथर) के साथ मिश्रित नहीं होता है।

साइट्रिक एसिड डालने के बाद हरा घोल पीला क्यों हो गया?

घोल का रंग कम संतृप्त हो गया, क्योंकि अम्लीय वातावरण में हाइड्रोजन आयन H + विस्थापित मैग्नीशियम आयन Mg 2+ और क्लोरोफिल फियोफाइटिन में बदल गए। मूल पदार्थ की तुलना में, फियोफाइटिन का रंग गहरा होता है, लेकिन साथ ही साथ कम चमकीला रंग होता है।

ज्यादा सीखने के लिए

Feophytinization एक बहुत ही सामान्य घटना है। एसिड की उपस्थिति में मैग्नीशियम आयनों Mg2+ के नुकसान के कारण इस भयानक शब्द को क्लोरोफिल मलिनकिरण की प्रक्रिया कहा जाता है। आपने देखा होगा कि ताजी हरी सब्जियां पकने पर गहरे रंग की हो जाती हैं। खीरे का अचार बनाते समय फियोफाइटिनाइजेशन का प्रभाव विशेष रूप से स्पष्ट होता है: मैरिनेड डालने के बाद, फल की चमकदार हरी त्वचा भूरी हो जाती है।

क्या होता है जब CuSO4 जोड़ा जाता है?

जब हम कॉपर सल्फेट CuSO4 का घोल डालते हैं, तो परखनली में कॉपर आयन Cu 2+ दिखाई देते हैं। वे क्लोरोफिल अणु में एक स्थान पर कब्जा कर लेते हैं, जिससे पहले मैग्नीशियम Mg 2+ विस्थापित हो गया था। क्लोरोफिल-कॉपर कॉम्प्लेक्स में एक चमकीले हरे रंग का रंग होता है, इसलिए समाधान फिर से एक स्पष्ट हरे रंग का हो जाता है। कुछ दिनों के बाद भी, जब मैग्नीशियम युक्त क्लोरोफिल पहले ही नष्ट हो चुका होता है, तो क्लोरोफिल कॉपर कॉम्प्लेक्स घोल का रंग संतृप्त रहता है।

ज्यादा सीखने के लिए

कॉपर आयनों Cu 2+ के साथ फियोफाइटिन घोल की परस्पर क्रिया के उत्पाद का एक कठोर नाम है - "कॉपर क्लोरोफिल कॉम्प्लेक्स"। यह पदार्थ एक अनुमत खाद्य रंग के रूप में कोड E141 के तहत पंजीकृत है। इस तरह के पदार्थ का उपयोग केवल कड़ाई से सीमित मात्रा में किया जा सकता है, क्योंकि इसमें निहित तांबा एक भारी धातु है जो प्रति दिन 5 मिलीग्राम से अधिक की मात्रा में स्वास्थ्य के लिए खतरनाक है। अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन (एफडीए) केवल खट्टे-आधारित पेय में सूखे मिश्रणों को रंगने के लिए भोजन में E141 के उपयोग की अनुमति देता है। इस मामले में, सूखे उत्पाद के वजन से डाई का अनुपात 0.2% से अधिक नहीं होना चाहिए। यूरोप, रूस और एशिया, अफ्रीका और दक्षिण अमेरिका के अधिकांश देशों में, कन्फेक्शनरी, डिब्बाबंद सब्जियों, कॉस्मेटिक उत्पादों और दवाओं के उत्पादन में क्लोरोफिल कॉपर कॉम्प्लेक्स का उपयोग करने की अनुमति है।

क्लोरोफिल में कौन सी अन्य धातुएँ मैग्नीशियम की जगह ले सकती हैं?

न केवल कॉपर Cu 2+ अम्लीय क्लोरोफिल घोल में रंग लौटा सकता है। जिंक Zn 2+ और पारा Hg 2+ के लवण भी क्लोरोफिल के साथ हरे रंग के यौगिक बनाते हैं। हालांकि, इन आयनों के साथ प्रतिक्रियाएं बहुत धीमी होती हैं और विशेष परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, और क्लोरोफिल के साथ परिसरों का रंग तांबे के रूप में संतृप्त नहीं होता है। यह भी याद रखने योग्य है कि पारा लवण अत्यंत विषैले होते हैं और घरेलू प्रयोगों के लिए बिल्कुल भी अभिप्रेत नहीं हैं।

क्लोरोफिल का घोल पीला क्यों पड़ गया?

समय के साथ, क्लोरोफिल के मैग्नीशियम परिसर के समाधान में फोटोकैमिकल ऑक्सीकरण होता है। इस वजह से, समाधान अपना समृद्ध रंग खो देता है। क्लोरोफिल कॉपर कॉम्प्लेक्स अपने प्राकृतिक पूर्ववर्ती की तुलना में बहुत अधिक स्थिर है। यह इतनी जल्दी ऑक्सीकरण नहीं करता है, और इसलिए इसका समाधान अपने रंग को लंबे समय तक बरकरार रखता है।

प्रयोग के लिए कौन से पौधे के पत्ते सबसे अच्छे हैं?

कई ताजे हरे पत्ते करेंगे। परीक्षण से पहले सुनिश्चित करें कि पौधा जहरीला नहीं है। इसके अलावा, दूधिया रस (यूफोरबिया, सिंहपर्णी, मां का पसंदीदा फिकस और अन्य) के साथ पौधे की पत्तियों का उपयोग न करें। यह जांचने के लिए कि क्या पौधे में दूधिया रस है, पत्ती के कटे हुए हिस्से को देखें: उभरी हुई सफेद (कभी-कभी पीली, बेज या लाल रंग की) अपारदर्शी बूंदों से संकेत मिलता है कि प्रयोग के लिए ऐसी सामग्री नहीं लेना बेहतर है। रसदार मांसल पत्तियों (sedum, Kalanchoe, Tradescantia, और अन्य) के साथ, घोल पीला हो जाएगा, क्योंकि ऐसे पौधों की पत्ती के गूदे में बहुत कम क्लोरोफिल होता है।

नियंत्रण से रहता है। प्रयोगात्मक स्पेक्ट्रम में अंधेरे धारियों की स्थिति का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि जांच किए गए वर्णक द्वारा कौन सी किरणों को अवशोषित किया जाता है।

काम का उद्देश्य: पिगमेंट के ऑप्टिकल गुणों से परिचित होना

क्लोरोफिल के अवशोषण स्पेक्ट्रम का निर्धारण ... प्रकाश के संबंध में स्पेक्ट्रोस्कोप सेट करें ताकि सभी वर्णक्रमीय क्षेत्रों में समान चमक हो। एक स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक क्युवेट में क्लोरोफिल अल्कोहल का अर्क डालें, इसे स्पेक्ट्रोस्कोप स्लिट के सामने रखें और क्लोरोफिल द्वारा अवशोषित किरणों के अनुरूप डार्क बैंड की स्थिति निर्धारित करें।

धारियों की चौड़ाई वर्णक की सांद्रता या उसके घोल की परत की मोटाई पर निर्भर करती है। क्लोरोफिल की विभिन्न सांद्रता वाले विलयनों के अवशोषण स्पेक्ट्रा का निरीक्षण करने के लिए, अर्क को अल्कोहल के साथ 1: 1, 1: 3, 1: 5, आदि के अनुपात में पतला करें। और परिणामी समाधानों के ऑप्टिकल गुणों की जांच करें। विभिन्न सांद्रता के विलयनों के अवशोषण स्पेक्ट्रा की तुलना से, हम पाते हैं कि सबसे मजबूत अवशोषण लाल किरणों (सबसे अधिक केंद्रित अर्क) में होता है। प्रयोग के अंत में, क्लोरोफिल के अवशोषण स्पेक्ट्रम की इसकी एकाग्रता पर निर्भरता के बारे में निष्कर्ष निकालें और स्थापित तथ्य की व्याख्या करें।

कैरोटीन और ज़ैंथोफिल का अवशोषण स्पेक्ट्रम। एक पिपेट के साथ कैरोटीनॉयड के अवशोषण स्पेक्ट्रम को प्राप्त करने के लिए, ध्यान से एक गैसोलीन समाधान लें जिसमें क्लोरोफिल सैपोनिफिकेशन के बाद कैरोटीन और ज़ैंथोफिल पारित हो जाएं, इसे एक क्युवेट में स्थानांतरित करें और इसे स्पेक्ट्रोस्कोप स्लिट के सामने रखें। अवशोषण स्पेक्ट्रम का परीक्षण कीजिए और इसकी तुलना क्लोरोफिल के अवशोषण स्पेक्ट्रम से कीजिए। दोनों स्पेक्ट्रा को स्केच करें।

क्लोरोफिल प्रतिदीप्ति।प्रतिदीप्ति एक उत्तेजित क्लोरोफिल अणु द्वारा प्रकाश का उत्सर्जन है। इसका सार इस प्रकार है। कमरे के तापमान पर और अंधेरे में, क्लोरोफिल अणु जमीनी अवस्था में होता है, अर्थात। इसकी ऊर्जा निम्न एकल स्तर (So) से मेल खाती है। प्रकाश की मात्रा का अवशोषण -इलेक्ट्रॉनों में से एक के उच्च ऊर्जा स्तर पर संक्रमण के साथ होता है। नतीजतन, अणु की एक एकल इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्तेजित अवस्था उत्पन्न होती है। एक एकल अवस्था ऐसी उत्तेजित अवस्था है जिसमें इलेक्ट्रॉन के उच्च ऊर्जा स्तर पर संक्रमण के साथ स्पिन चिन्ह में परिवर्तन नहीं होता है। अवशोषण स्पेक्ट्रा में एक पंक्ति इससे मेल खाती है। यदि, इस मामले में, लाल प्रकाश की मात्रा को अवशोषित किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन 1.7 eV की ऊर्जा और 10–8 –10–9 s के जीवनकाल के साथ पहले एकल स्तर (S1) पर चला जाता है। नीले प्रकाश की मात्रा को पकड़ने के मामले में, इलेक्ट्रॉन 2.9 eV की ऊर्जा के साथ दूसरे एकल स्तर (S2) पर होता है, और इस अवस्था का जीवनकाल घटकर 10–12 –10–13 s हो जाता है। हालांकि, कोई फर्क नहीं पड़ता कि किस तरह की बिजली

अणु की सिंहासन-उत्तेजित अवस्था को अवशोषित क्वांटम द्वारा स्थानांतरित किया गया था; यह अंततः पहले एकल उत्तेजित अवस्था (S1) के निम्नतम कंपन उपस्तर पर चला जाता है। इस राज्य की ऊर्जा का उपयोग फोटोकैमिकल प्रक्रियाओं को करने के लिए किया जा सकता है, एक क्लोरोफिल अणु से दूसरे में स्थानांतरित किया जा सकता है, और गर्मी या फ्लोरोसेंट विकिरण के रूप में बर्बाद हो सकता है।

इस प्रकार, रोमांचक प्रकाश की लंबाई की परवाह किए बिना, क्लोरोफिल केवल स्पेक्ट्रम के लाल भाग में प्रतिदीप्त होता है। किसी अवशोषित क्वांटम की ऊर्जा की तुलना में उत्तेजित अणु द्वारा उत्सर्जित क्वांटम की ऊर्जा में कमी को स्टोक्स शिफ्ट कहा जाता है। केवल क्लोरोफिल "ए" और क्लोरोफिल "बी" फ्लोरोसेंट; कैरोटीनॉयड में यह क्षमता नहीं होती है। एक जीवित पत्ती में मुख्य प्रतिदीप्त वर्णक क्लोरोफिल a होता है। उसी समय, पत्तियों में प्रतिदीप्ति समाधान की तुलना में बहुत कम स्पष्ट होती है, क्योंकि अवशोषित ऊर्जा का हिस्सा फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाओं को संवेदनशील बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। इसलिए, प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता में वृद्धि, एक नियम के रूप में, प्रतिदीप्ति के कमजोर होने पर जोर देती है। प्रतिदीप्ति न केवल फोटोकैमिकल प्रक्रियाओं में ऊर्जा के उपयोग के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करती है, बल्कि क्लोरोप्लास्ट थायलाकोइड लैमेला में विभिन्न वर्णक के अणुओं की बातचीत, फोटो सिस्टम में ऊर्जा प्रवासन आदि की एक महत्वपूर्ण विशेषता भी है।

प्रगति । फ्लोरोसेंस का निर्धारण करने के लिए, क्रोस के अनुसार पिगमेंट को अलग करके प्राप्त किए गए पिगमेंट का अल्कोहलिक अर्क या गैसोलीन में क्लोरोफिल का घोल, काले कागज पर रखा जाना चाहिए।

चित्र 10. क्लोरोफिल अल्कोहल निकालने पर विचार:

ए - परावर्तित किरणों में; बी - संचरित किरणों में; ए - प्रकाश स्रोत; बी - एक अर्क के साथ एक टेस्ट ट्यूब; आँख में; डी - घटना किरणें; डे

- परावर्तित किरणें; जी - किरणें क्लोरोफिल से गुजरती हैं

परावर्तित प्रकाश में प्रकाश स्रोत और दृश्य (चित्र 10)। क्लोरोफिल का अर्क गहरे लाल रंग का होगा।

एक जीवित पत्ती में भी प्रतिदीप्ति देखी जा सकती है। ऐसा करने के लिए, कैनेडियन एलोडिया (एलोडिया कैनाडेंसिस मिक्स।) लें, ऑब्जेक्ट को माइक्रोस्कोप स्टेज पर रखें और इसे नीली-बैंगनी किरणों से रोशन करें, जिसके प्रभाव में हरे रंग के प्लास्टिड लाल रोशनी से चमकने लगते हैं।

सामग्री और उपकरण: 1) लीफ पिगमेंट का अल्कोहल एक्सट्रैक्ट; 2) कैरोटीन और ज़ैंथोफिल का घोल (क्लोरोफिल के साबुनीकरण के बाद प्राप्त गैसोलीन परत); 3) 1 मिलीलीटर के लिए पिपेट; 4) क्युवेट्स; 5) स्पेक्ट्रोस्कोप।

३.३. पेपर क्रोमैटोग्राफी द्वारा पिगमेंट का पृथक्करण

प्रस्तावित विधि कागज पर प्लास्टिड पिगमेंट को आंशिक रूप से अलग करने की अनुमति देती है। कई सॉल्वैंट्स का उपयोग करके विशेष क्रोमैटोग्राफिक पेपर का उपयोग करके पिगमेंट का पूर्ण पृथक्करण प्राप्त किया जा सकता है।

इस कार्य में, वर्णकों का पृथक्करण एक विलायक के साथ उनकी अलग-अलग प्रगति पर आधारित होता है, जो कागज पर वर्णक की अलग-अलग सोखने की क्षमता और आंशिक रूप से गैसोलीन में उनकी अलग-अलग घुलनशीलता के कारण होता है।

कार्य का उद्देश्य: द्वि-आयामी क्रोमैटोग्राम का उपयोग करके अलग-अलग घटकों में पिगमेंट के मिश्रण का पूर्ण पृथक्करण करना।

कार्य प्रगति: 1. ताजे पौधे के पत्तों से एसीटोन का अर्क तैयार करें। पौध सामग्री की भारित मात्रा 2-3 ग्राम, पिगमेंट के एसीटोन अर्क की मात्रा - 25 मिली (100% एसीटोन) होनी चाहिए।

2. क्रोमैटोग्राफिक पेपर से 1.5-2.0 सेमी चौड़ी और 20 सेमी लंबी पट्टी काटें। कागज की पट्टी को लंबवत रखते हुए, टिप

उसके एक बोतल या चीनी मिट्टी के बरतन कप में डाले गए वर्णक दराज में कुछ सेकंड के लिए कम करें। एक छोटे से विसर्जन के साथ, कागज पर हुड किसके द्वारा उगता है 1.0-1.5 सेमी (प्रारंभिक रेखा)। कागज को फिर हवा की एक धारा में सुखाया जाता है और फिर से रंगद्रव्य के घोल में डुबोया जाता है। यह ऑपरेशन 5-7 बार किया जाता है।

3. उसके बाद, शुद्ध एसीटोन में कुछ सेकंड के लिए पेपर स्ट्रिप के निचले सिरे को नीचे करें ताकि सभी वर्णक 1.0-1.5 सेमी ऊपर उठें। इस प्रकार, क्रोमैटोग्राफिक पेपर पर एक रंगीन क्षेत्र (हरी पट्टी के रूप में) प्राप्त होता है, जहां पिगमेंट का मिश्रण केंद्रित होता है, जिसे विभाजित किया जाना चाहिए।

4. हवा की एक धारा में कागज की एक पट्टी को अच्छी तरह से सुखाकर (एसीटोन की गंध गायब होने तक), इसे एक सिलेंडर में कड़ाई से ऊर्ध्वाधर स्थिति में रखें, जिसके तल पर 80-1200 C के क्वथनांक के साथ गैसोलीन है डाला, ताकि विलायक वर्णक क्षेत्र को न छुए। सिलेंडर को भली भांति फिट किए गए स्टॉपर से भली भांति बंद करके सील कर दिया जाता है। 15 मिनट के बाद, विलायक 10-12 सेमी ऊपर उठ जाता है। साथ ही, पिगमेंट के मिश्रण को . में अलग किया जाता है

के रूप में व्यक्तिगत घटक

		लॉस, जो में स्थित हैं
		अगला		आदेश: पहला
		क्लोरोफिल के नीचे "बी", इसके ऊपर
		क्लोरोफिल "ए", फिर ज़ैंथो-
					चाल
			सामने के साथ		विलायक
		अन्य घटकों की तुलना में तेज़, और
		कागज पर इसका क्षेत्र है
	चावल। 11. पिगमेंट का वितरण			अन्य वर्णक
		(अंजीर। 11)। एक चित्र बनाओ।
	कागज पर

सामग्री और उपकरण: 1) पौधे के पत्ते; 2) एसीटोन; 3) गैसोलीन; 4) पेट्रोलियम जेली; 5) कप या चीनी मिट्टी के बरतन कप; 6) मूसल के साथ चीनी मिट्टी के बरतन मोर्टार; 7) फ़नल; 8) कांच की छड़ें; 9) पेपर फिल्टर; 10) क्रोमैटोग्राफिक पेपर की स्ट्रिप्स; 11) लंबा गिलास या सिलेंडर; 12) कैंची।

३.४. गाजर की जड़ों में कैरोटीन सामग्री का निर्धारण

इस कार्य को करने के लिए एक फोटोमेट्रिक विधि का उपयोग किया जाता है। यह विश्लेषण में विलयन को एक प्रकाश-अवशोषित यौगिक में परिवर्तित करने और परिणामी यौगिक के प्रकाश अवशोषण को मापने पर आधारित है।

यदि एक रंगीन विलयन के साथ एक क्युवेट की ओर एक प्रकाश प्रवाह निर्देशित किया जाता है, तो इसका एक हिस्सा अवशोषित हो जाएगा, जबकि दूसरा समाधान से गुजरेगा। द्वारा-

अवशोषण प्रकाश प्रवाह के मार्ग में आने वाले अणुओं की संख्या पर निर्भर करेगा।

काम करते समय, आपको प्रकाश फिल्टर का चयन करने की आवश्यकता होती है जो समाधान द्वारा अवशोषित किरणों को प्रसारित करेगा: प्रकाश फिल्टर का अधिकतम संचरण समाधान के अधिकतम अवशोषण के साथ मेल खाना चाहिए। FEK पर प्रकाश फिल्टर अधिकतम संचरण के क्षेत्र में विभिन्न तरंग दैर्ध्य के साथ स्थापित किए जाते हैं। माप के लिए, उन्हें अतिरिक्त रंग के सिद्धांत के अनुसार चुना जाता है: पीले रंग के यौगिक के साथ काम करते समय - नीला, नीले यौगिक के साथ - लाल, आदि।

क्यूवेट्स को एक कामकाजी लंबाई (किनारों के बीच की दूरी, जो प्रेषित प्रकाश का सामना करने वाली दीवार पर इंगित की जाती है) द्वारा विशेषता है: 5, 10, 20, 30, 50 मिमी। कमजोर रंग के समाधानों का विश्लेषण करते समय, लंबे समय तक काम करने वाले क्युवेट्स लें, दृढ़ता से रंगीन - छोटे वाले के साथ। वे 0.8 से अधिक के ऑप्टिकल घनत्व पैमाने पर रीडिंग प्राप्त करने का प्रयास करते हैं।

कार्य का उद्देश्य: गाजर की जड़ों में कैरोटीन की मात्रा निर्धारित करना।

कार्य प्रगति: 1. गाजर के वजन वाले हिस्से (1 ग्राम) को बारीक काट लें और एक मोर्टार में रेत और 0.3 ग्राम CaO (पानी निकालने के लिए) को चिकना होने तक पीस लें। मोर्टार में छोटे हिस्से में विलायक जोड़ें

- एसीटोन और रगड़ना जारी रखें। परिणामी अर्क को 25 मिलीलीटर वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में डालें। निष्कर्षण के अंत में, निशान तक विलायक के साथ फ्लास्क को ऊपर करें। यदि कैरोटीन का घोल बादल है, तो इसे फ़िल्टर किया जाता है।

2. एज़ोबेंजीन का एक समाधान मानक के रूप में उपयोग किया जाता है (यह समाधान के 1 मिलीलीटर प्रति 0.00235 ग्राम कैरोटीन के अनुरूप होता है)।

3. प्रयोगात्मक और मानक समाधान प्राप्त करने के बाद, उनके वर्णमिति के लिए आगे बढ़ें। ऐसा करने के लिए, एक प्रयोगात्मक समाधान एक क्युवेट में डाला जाता है, दूसरे में एक मानक समाधान, और एक नीले प्रकाश फिल्टर के साथ FEC पर वर्णमिति। गणना सूत्र के अनुसार की जाती है:

		(के डी१	वी 100)

जहां X प्रति 100 ग्राम गाजर में मिलीग्राम में कैरोटीन की मात्रा है;

K मानक के लिए कैरोटीन की मात्रा है (0.00235 g); वी एमएल (25 मिलीलीटर) में समाधान की मात्रा है;

D1 कैरोटीन समाधान के लिए ऑप्टिकल घनत्व है; D2 मानक के लिए ऑप्टिकल घनत्व है।

4. प्रति दिन 5 मिलीग्राम कैरोटीन की दर के आधार पर गाजर की दैनिक मानव आवश्यकता का निर्धारण करें।

सामग्री और उपकरण: 1) गाजर की जड़ वाली सब्जी; 2) एसीटोन; 3) एज़ोबेंजीन समाधान; 4) 25 मिलीलीटर फ्लास्क; 5) मूसल के साथ चीनी मिट्टी के बरतन मोर्टार; 6)

फिल्टर; 7) फ़नल; 8) क्यूवेट्स के साथ फोटोइलेक्ट्रिक वर्णमापी; 9) कांच की छड़ें।

3.5. आत्मसात फ्लास्क विधि द्वारा प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता का निर्धारण (एल.ए. इवानोव और एन.एल. कोसोविच के अनुसार)

यह विधि प्रकाश संश्लेषण के दौरान पत्तियों द्वारा अवशोषित कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा निर्धारित करने पर आधारित है। एक टहनी या एक अलग पत्ती को उल्टा करके कांच के फ्लास्क में रखा जाता है (चित्र 12) और 15-20 मिनट के लिए प्रकाश के संपर्क में रहता है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान फ्लास्क में कुछ कार्बन डाइऑक्साइड की खपत होती है। फिर वे CO2 को पत्तियों द्वारा अवशोषित नहीं करते हैं, फ्लास्क में क्षार के कुछ अतिरिक्त घोल डालते हैं। फिर शेष क्षार को हाइड्रोक्लोरिक या ऑक्सालिक एसिड के साथ शीर्षक दिया जाता है। नियंत्रण फ्लास्क (पौधे के बिना) के साथ भी ऐसा ही किया जाता है और अनुमापन परिणामों की तुलना की जाती है।

चावल। 12. डिवाइस एल.ए. इवानोवा और एन.एल. प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता का निर्धारण करने के लिए कोसोविच: ए - फ्लास्क; बी - एक शीट के साथ एक रॉड; सी - कॉर्क

यदि प्रायोगिक और नियंत्रण फ्लास्कों का आयतन समान है और यदि बा (OH) 2 घोल की समान मात्रा दोनों फ्लास्क में डाली जाती है, तो संयंत्र द्वारा अवशोषित कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा अनुमापन के परिणामों में अंतर के सीधे आनुपातिक होगी। इन फ्लास्क की सामग्री के बारे में। यह स्थापित करने के लिए कि अनुमापन के लिए उपयोग किए जाने वाले एसिड के 1 मिलीलीटर से CO2 की कितनी मात्रा मेल खाती है, आइए हम उन प्रतिक्रियाओं की तुलना करें जिनमें फ्लास्क में डाला गया क्षार प्रवेश करता है:

а (ОН) 2 + СО2 = аСО3 + Н2 ,

बा (OH) 2 + 2HCI = BaCI2 + 2H2 O।

1M HCl 0.5M CO2 से मेल खाती है, अर्थात। 44: 2 = 22 ग्राम CO2। 0.025N HCI की सांद्रता में, इस घोल के 1 मिली में होता है

0.000025M HCI, जो 22 × 0.000025 = 0.00055 g या 0.55 mg CO2 के बराबर है। यह विधि केवल में पर्याप्त सटीक परिणाम देती है

यदि फ्लास्क को खोलने और बंद करने के सभी ऑपरेशन आपके हाथों से ग्लास को छुए बिना किए जाते हैं (अन्यथा गर्म होने पर हवा, फ्लास्क से आंशिक रूप से बाहर निकल जाएगी)।

कार्य का उद्देश्य: पौधों के प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता का निर्धारण करने के लिए कार्यप्रवाह: 1. दो समान फ्लास्क लें और उन्हें अंदर रखें

समान परिस्थितियों में हवा से भरने के लिए 10-20 मिनट के लिए खुला। फिर एक साथ कांच के प्लग (नंबर 1) के साथ बंद छेद वाले प्लग डालें, हाथों को छूकर फ्लास्क को गर्म न होने दें।

2. एक पत्ती या एक पौधे के अंकुर को काट लें, पानी के नीचे एक रेजर के साथ कट को अपडेट करें और पानी से भरी एक परखनली में रखें (उबला हुआ पानी लें ताकि हवा के बुलबुले न हों) एक कॉर्क में डाली गई छड़ी से जुड़ी हुई (नंबर २) )

3. एक त्वरित लेकिन शांत गति के साथ, फ्लास्क से स्टॉपर नंबर 1 को हटा दें और स्टॉपर नंबर 2 (पौधे के साथ) डालें।

4. फ्लास्क को प्रकाश में लाएं और प्रयोग के प्रारंभ समय को चिह्नित करें। प्रयोग के दौरान, फ्लास्क के अंदर के तापमान की निगरानी करें और अधिक गर्म होने की स्थिति में फ्लास्क को पानी से ठंडा करें। यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है कि प्रयोग के अंत में तापमान शुरुआत के समान ही हो, अन्यथा हवा प्रवेश कर सकती है

वी फ्लास्क या निकास। प्रयोग की अवधि ऐसी होनी चाहिए कि पत्तियों के पास 25% से अधिक सामग्री को अवशोषित करने का समय न हो

CO, फ्लास्क में Xia। 1 एल फ्लास्क के लिए अच्छी रोशनी के साथ, बड़े फ्लास्क के लिए एक्सपोजर 5 मिनट से अधिक नहीं होना चाहिए

- 15-20 मिनट।

5. प्रयोग के अंत में, फ्लास्क से पौधे को हटा दें और समय को चिह्नित करते हुए इसे स्टॉपर नंबर 1 के साथ जल्दी से बंद कर दें। कुछ सेकंड के लिए कंट्रोल फ्लास्क भी खोलें। स्टॉपर में छेद के माध्यम से 25 मिलीलीटर फ्लास्क में डालें

Ba (OH) 2 का 0.025N घोल और फिनोलफथेलिन की 2-3 बूंदें और तुरंत एक स्टॉपर के साथ छेद को बंद कर दें।

								तालिका 8
			प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता
						एचसीएल खपत, एमएल		गहन
					संचार
								प्रकाश संश्लेषण
				डीएम2	वा (ओएच) २,			के लिए, मिलीग्रामСО2 /

6. वायु के साथ बा (OH) 2 के संपर्क की सतह को बढ़ाने के लिए, इस घोल से फ्लास्क की दीवारों को सावधानी से गीला करें।

इसे 3 मिनट के लिए समय-समय पर हिलाएं, जिसके बाद 0.025N हाइड्रोक्लोरिक एसिड के घोल के साथ कॉर्क में छेद के माध्यम से गुलाबी रंग के गायब होने तक अनुमापन किया जाता है।

7. वर्ग विधि द्वारा शीट का क्षेत्रफल ज्ञात कीजिए। का परिणाम

तालिका 8 को लिखें।
प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता जे एफ (एमएल सीओ 2 / जी			घंटा) द्वारा गणना की जाती है
	(ए बी) के

जहां ए परीक्षण फ्लास्क, एमएल में बैराइट के अनुमापन के लिए उपयोग की जाने वाली एचसीआई की मात्रा है;

बी - नियंत्रण फ्लास्क, एमएल में बैराइट के अनुमापन के लिए प्रयुक्त एचसीआई की मात्रा;

K - HCI अनुमापांक में सुधार;

0.55 0.025H HC1 के 1 मिली के अनुरूप mg CO2 की संख्या है; एस - पत्ती क्षेत्र, डीएम 2;

टी - एक्सपोजर, मिन;

60 - रूपांतरण कारक मिनटों से घंटों तक।

सामग्री और उपकरण: 1) पौधों की पत्तियां या अंकुर; 2) बा (ओएच) 2 का 0.025N समाधान; 3) ०.०२५एन एचसीआई समाधान; 4) फिनोलफथेलिन; 5) 1 एल (2 पीसी।) की क्षमता वाले शंक्वाकार फ्लास्क; 6) कागज; 7) रबर प्लग (3 पीसी।); 8) कांच के डाट के साथ बंद छेद वाले दो स्टॉपर्स, एक छोटी टेस्ट ट्यूब के साथ एक कांच या धातु की छड़ और इससे जुड़ा एक थर्मामीटर तीसरे स्टॉपर में डाला जाता है; 9) फ्लास्क को उल्टे स्थिति में स्थापित करने के लिए स्टैंड; 10) इलेक्ट्रिक लैंप 200-300 डब्ल्यू; 11) कैंची; 12) कागज; 13) वजन के साथ तराजू।

नियंत्रण प्रश्न

1. हरे पौधों की ब्रह्मांडीय भूमिका। केए के कार्यों का महत्व तिमिर्याज़ेव।

2. प्रकाश संश्लेषक पौधों के वर्णक। पिगमेंट को अलग करने के तरीके।

3. पिगमेंट के रासायनिक और ऑप्टिकल गुण।

4. भौतिकक्लोरोफिल अणु के गुण क्लोरोफिल प्रतिदीप्ति।

5. प्रकाश संश्लेषण की प्रकाश अवस्था। प्रकाश संश्लेषक फास्फारिलीकरण।

6. प्रकाश संश्लेषण की डार्क स्टेज। केल्विन चक्र, हैच-स्लैक चक्र, प्रकाश संश्लेषण जैसे टॉल्स्ट्यंका।

7. प्रकाश संश्लेषण, प्रकाश श्वसन की तीव्रता।

8. प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता पर पर्यावरणीय कारकों का प्रभाव

4. पौधे का श्वास

श्वास के सिद्धांत के विकास का इतिहास। ऑक्सीकरण और न्यूनीकरण सिद्धांत: ए.एन. बाख, वी.आई. पल्लाडिन, जी. वीलैंड, ओ. वारबर्ग, एस.पी. कोस्त्यचेवा एट अल श्वसन के एंजाइम सिस्टम का वर्गीकरण। एंजाइम संरचना। सक्रियकों और अवरोधकों की कार्रवाई। डिहाइड्रोजनेज, ऑक्सीडोरडक्टेस, ऑक्सीडेस की विशेषता। उत्प्रेरित, पेरोक्सीडेज, साइटोक्रोम ऑक्सीडेज और पॉलीफेनोल ऑक्सीडेज की क्रिया के तंत्र।

श्वसन की शारीरिक भूमिका। पौधों में श्वसन की विशिष्टता। माइटोकॉन्ड्रिया। उनकी संरचना और कार्य।

कोशिका में कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण के तरीके। उप का एकीकरण

सांस की धारियाँ। श्वसन सब्सट्रेट्स की सक्रियता का तंत्र, जैविक ऑक्सीकरण की प्रक्रियाओं में उनके समावेश के तरीके। कार्बोहाइड्रेट के प्रसार के मुख्य तरीके। ग्लूकोज ऑक्सीकरण का पेंटोजोमोनोफॉस्फेट मार्ग। ग्लाइकोलाइटिक ऑक्सीकरण मार्ग (ग्लाइकोलिसिस), मुख्य चरण। जी क्रेब्स चक्र, प्रतिक्रिया का क्रम। ग्लाइऑक्साइलेट चक्र।

माइटोकॉन्ड्रिया की इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला: संरचनात्मक संगठन, मुख्य घटक, उनकी रेडॉक्स क्षमता। इलेक्ट्रॉन वाहक परिसरों। जैविक ऑक्सीकरण (साइनाइड प्रतिरोधी श्वसन) के वैकल्पिक उत्प्रेरक तंत्र। एक्स्ट्रामिटोकॉन्ड्रियल ऑक्सीडेटिव सिस्टम।

ऑक्सीडेटिव फाृॉस्फॉरिलेशन। श्वसन ऊर्जा: फॉस्फेट और थायोस्टर। जीवित प्रकृति में प्राथमिक ऊर्जा प्रक्रियाओं की एकता। सब्सट्रेट स्तर (सब्सट्रेट) पर फॉस्फोराइलेशन और श्वसन श्रृंखला (कोएंजाइम) में फॉस्फोराइलेशन। ऑक्सीडेटिव फास्फारिलीकरण सिद्धांत: रासायनिक, यांत्रिक रसायन (बॉयर्स थ्योरी), केमियोस्मोटिक (मिशेल का सिद्धांत)। मिचेल के रसायन परासरणी सिद्धांत के संयुग्मन के मुख्य प्रावधान। बायोएनेरजेनिक प्रक्रियाओं के लिए एक संरचनात्मक आधार के रूप में झिल्ली। इंटरफ़ेस झिल्ली पर ऊर्जा परिवर्तन। फॉस्फोराइलेशन के पीछे विद्युत रासायनिक क्षमता प्रेरक शक्ति है। इलेक्ट्रॉन परिवहन और फास्फारिलीकरण का विनियमन। श्वसन और फास्फारिलीकरण का पृथक्करण। इस प्रक्रिया पर पर्यावरणीय कारकों का प्रभाव।

चयापचय में एक केंद्रीय कड़ी के रूप में श्वास। कोशिका के रचनात्मक चयापचय में श्वसन का महत्व और कोशिका के अन्य कार्यों के साथ इसका संबंध।

गैस विनिमय के मात्रात्मक संकेतक (ऑक्सीजन तेज, कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई, श्वसन दर, आदि)। एल पाश्चर प्रभाव।

श्वसन विनियमन। श्वसन की पारिस्थितिकी। बाहरी और आंतरिक कारकों पर श्वसन निर्भरता।

४.१. उत्प्रेरित का गैसोमेट्रिक निर्धारण

पौधों के ऊतकों में कई रेडॉक्स प्रक्रियाओं में एंजाइम शामिल होते हैं।

एंजाइम गतिविधि का निर्धारण करने की विधि ऑक्सीजन गैस की रिहाई के साथ हाइड्रोजन पेरोक्साइड को विघटित करने के लिए उत्प्रेरित करने की क्षमता पर आधारित है। चूंकि विघटित हाइड्रोजन पेरोक्साइड की मात्रा एंजाइम की गतिविधि पर निर्भर करती है, इसलिए ऑक्सीजन की मात्रा और इसके निकलने की दर से उत्प्रेरक की गतिविधि का न्याय करना संभव है।

2H2 O2 → 2H2 O + O2।

कार्य का उद्देश्य: पादप सामग्री में उत्प्रेरित एंजाइम की गतिविधि का निर्धारण।

कार्य प्रगति: 1. 4 ग्राम वजन वाले पत्तों या पौधों के हिस्सों का एक नमूना लें, 0.2 ग्राम चाक (क्षारीय प्रतिक्रिया देने के लिए), एक चुटकी रेत डालें और थोड़ी मात्रा में आसुत जल के साथ मोर्टार में अच्छी तरह पीस लें। पिसे हुए द्रव्यमान को एक फ़नल के माध्यम से एक १०० मिलीलीटर वॉल्यूमेट्रिक फ्लास्क में स्थानांतरित करें और di-

आसुत जल के साथ निशान तक। 2. सब्जी के साथ एक फ्लास्क पूर्व-

15 मिनट के लिए खड़े रहने के लिए छोड़ दें। इस समय, उत्प्रेरित की गतिविधि को निर्धारित करने और इसकी जकड़न की जांच करने के लिए उत्प्रेरक उपकरण (चित्र 13) के सभी भागों को तैयार करें।

3. 15 मिनट के बाद, एक मापने वाले पिपेट का उपयोग करके फ्लास्क से निलंबन के साथ 10 मिलीलीटर अर्क लें और इसे प्रतिक्रिया पोत (केटेलेस) के एक डिब्बे में स्थानांतरित करें। दूसरे विभाग के साथ

चावल। 13. कैटालसीमीटरजहाजों में 5 मिलीलीटर हाइड्रोजन पेरोक्साइड होता है। रिएक्शन वेसल

बाकी कैटालसीमीटर इंस्ट्रूमेंट से कनेक्ट करें।

एप्रोटिक सॉल्वैंट्स में सहसंयोजक बंधों के साथ धातु यौगिक अपने गुणों को बदलते हैं और अलग हो जाते हैं, और फिर जटिल यौगिक बनाते हैं, उदाहरण के लिए: डाइमिथाइलफॉर्मामाइड (डीएमएफ) और डाइमिथाइल सल्फोऑक्साइड (डीएमएसओ) में TiCl4 के विघटन की एक दिलचस्प प्रक्रिया। सॉल्वेंट अणु टाइटेनियम के साथ परस्पर क्रिया करते हैं ...

क्लोरोफिल

(प्राकृतिक और तकनीकी मूल के जटिलीकरण की प्रक्रिया)

क्लोरोफिल जैवसंश्लेषण

(प्राकृतिक और तकनीकी मूल के जटिलीकरण की प्रक्रिया)

क्लोरोफिल ए ए बी
(प्राकृतिक और तकनीकी मूल के जटिलीकरण की प्रक्रिया)

क्लोरोफिल

क्लोरोफिल की अवधारणा ग्रीक शब्दों (x ^ sorbs; - हरा और (poAXov- पत्ता) से आई है। यह पौधों का एक हरा रंगद्रव्य है, जिसकी मदद से सूर्य के प्रकाश का अवशोषण और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया होती है। तिमिरयाज़ेव एक था। क्लोरोफिल पर ध्यान देने वाले पहले शोधकर्ताओं में से। कॉम्प्लेक्स का समूह ...
(प्राकृतिक और तकनीकी मूल के जटिलीकरण की प्रक्रिया)

क्लोरोफिल जैवसंश्लेषण

प्रकृति में, जैवसंश्लेषण केंद्र - पॉलीएंजाइम कॉम्प्लेक्स - क्लोरोफिल के जैवसंश्लेषण के लिए जिम्मेदार हैं। जैवसंश्लेषण प्रक्रिया स्पष्ट है। उच्च पौधों में जैवसंश्लेषण के अंतिम चरण में, प्रकाश के प्रभाव में कमजोर रंग के प्रोटोक्लोरोफिलाइड का क्लोरोफिल में परिवर्तन होता है। इस प्रक्रिया में कई...
(प्राकृतिक और तकनीकी मूल के जटिलीकरण की प्रक्रिया)

क्लोरोफिल के भौतिक रासायनिक गुण

क्लोरोफिल ए 893.52 का उच्च आणविक भार है। 117-120 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, क्लोरोफिल के नीले-काले माइक्रोक्रिस्टल पिघल जाते हैं। क्लोरोफिल एडायथाइल ईथर, इथेनॉल, एसीटोन, बेंजीन, क्लोरोफॉर्म में घुल जाता है बीपाइरीडीन इसके घोल नीले-हरे रंग के और अत्यधिक फ्लोरोसेंट होते हैं।...
(प्राकृतिक और तकनीकी मूल के जटिलीकरण की प्रक्रिया)

लक्ष्य:काम करने की प्रक्रिया से परिचित होना; शीट पिगमेंट के रासायनिक गुणों के बारे में निष्कर्ष निकालें।

सैद्धांतिक जानकारी।क्लोरोप्लास्ट वर्णक प्रणाली दो प्रकार के पिगमेंट द्वारा दर्शायी जाती है: हरा - क्लोरोफिल एतथा बीऔर पीला - कैरोटीनॉयड। मुख्य कार्यात्मक वर्णक क्लोरोफिल है ए, प्रकाश संश्लेषक प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा के प्रत्यक्ष दाता के रूप में कार्य करता है, शेष वर्णक केवल अवशोषित ऊर्जा को इसमें स्थानांतरित करते हैं .

प्रगति:

पिगमेंट का अल्कोहल सॉल्यूशन (अर्क) प्राप्त करना।पौधे के ऊतकों से वर्णक ध्रुवीय सॉल्वैंट्स (एथिल अल्कोहल, एसीटोन) के साथ निकाले जाते हैं, जो प्लास्टिड लिपोप्रोटीन के साथ क्लोरोफिल और ज़ैंथोफिल के बंधन को नष्ट कर देते हैं और उनका निष्कर्षण सुनिश्चित करते हैं। सूखे पत्तों को 200 मिलीलीटर शंक्वाकार फ्लास्क में रखा जाता है और उबलते पानी से जलाया जाता है, फिर पानी निकल जाता है। 100 मिलीलीटर इथेनॉल फ्लास्क में डाला जाता है, एक कॉर्क स्टॉपर के साथ रिफ्लक्स कंडेनसर के साथ बंद होता है और वर्णक निकालने के लिए उबलते पानी के स्नान में रखा जाता है। पांच मिनट तक उबालने के बाद, फ्लास्क की सामग्री को ठंडा किया जाता है और ध्यान से दूसरे फ्लास्क में डाला जाता है। अर्क का उपयोग बाद के प्रयोगों में किया जाता है।

क्रॉस के अनुसार पिगमेंट का पृथक्करण।यह विधि अल्कोहल और गैसोलीन में पिगमेंट की विभिन्न विलेयता पर आधारित है। ये सॉल्वैंट्स एक बर्तन में नहीं मिलते हैं, लेकिन दो चरण बनाते हैं - ऊपरी गैसोलीन, निचला अल्कोहल, जिसके कारण पिगमेंट के मिश्रण के घटक अलग हो जाते हैं।

वर्णक के 2-3 मिलीलीटर अल्कोहल निकालने और 3-4 मिलीलीटर गैसोलीन को टेस्ट ट्यूब में डाला जाता है। परखनली की सामग्री को हिलाया जाता है, इसे एक डाट या एक बड़ी पॉलिश के साथ बंद किया जाता है, और बचाव किया जाता है। जैसे-जैसे इमल्शन का स्तरीकरण होता है, इसमें क्लोरोफिल की बेहतर घुलनशीलता के कारण गैसोलीन की परत हरी हो जाती है। कैरोटीन भी गैसोलीन में चला जाता है, लेकिन इसका रंग क्लोरोफिल द्वारा अधिकतम किया जाता है। ज़ैंथोफिल सुनहरे पीले रंग की अल्कोहल परत में रहता है।

यदि पिगमेंट अलग नहीं होते हैं, तो तीन से चार बूंद पानी डालें और फिर से हिलाएं। पानी की अधिकता से, निचली परत बादल बन सकती है। ऐसे में थोड़ा सा एथिल अल्कोहल मिलाएं और ट्यूब को हिलाएं।

वे पिगमेंट के वितरण की एक तस्वीर खींचते हैं और निष्कर्ष निकालते हैं।

क्षार के साथ क्लोरोफिल का साबुनीकरण।क्षार के साथ क्लोरोफिल का उपचार करने से ईथर समूहों का साबुनीकरण संभव है, अर्थात। मिथाइल अल्कोहल और फाइटोल के अवशेषों को अलग करना:

परिणामी क्लोरोफिलिक एसिड नमक क्लोरोफिल के हरे रंग और ऑप्टिकल गुणों को बरकरार रखता है, लेकिन अधिक हाइड्रोफिलिसिटी में इससे भिन्न होता है।

20% NaOH समाधान के 1 मिलीलीटर को एक परखनली में 2-3 मिलीलीटर अल्कोहल घोल पिगमेंट के साथ डाला जाता है और हिलाया जाता है। परखनली को उबलते पानी के स्नान में रखा जाता है। जैसे ही घोल उबलता है, ट्यूब को हटा दिया जाता है और ठंडा कर दिया जाता है, फिर बराबर मात्रा में गैसोलीन और पानी की कुछ बूंदें डाली जाती हैं। परखनली की सामग्री को तेजी से हिलाया जाता है और एक तरफ रख दिया जाता है। कैरोटीन और ज़ैंथोफिल गैसोलीन की परत में चले जाते हैं, और क्लोरोफिलिक एसिड का सोडियम नमक अल्कोहल की परत में चला जाता है। पिगमेंट के वितरण को इंगित करते हुए, परतों के रंग को स्केच करें।

फियोफाइटिन प्राप्त करना और एक धातु परमाणु द्वारा हाइड्रोजन का उल्टा प्रतिस्थापन।क्लोरोफिल के पोर्फिरिन कोर में मैग्नीशियम परमाणु अपेक्षाकृत कमजोर रूप से बरकरार रहता है और मजबूत एसिड की सावधानीपूर्वक कार्रवाई के तहत, भूरे रंग के फियोफाइटिन के गठन के साथ आसानी से दो प्रोटॉन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है:

यदि कॉपर, जिंक या मरकरी के लवणों द्वारा फियोफाइटिन की क्रिया की जाती है, तो दो प्रोटॉन के बजाय, संबंधित धातु नाभिक में प्रवेश करती है और प्रतिक्रिया उत्पाद हरे हो जाते हैं। हालांकि, परिणामी रंग क्लोरोफिल से कुछ अलग है:

नतीजतन, क्लोरोफिल का रंग उनके अणुओं में ऑर्गोमेटेलिक बंधन के कारण होता है। फियोफाइटिन में मैग्नीशियम का उल्टा परिचय बहुत मुश्किल है। दो परखनलियों में पिगमेंट के 2-3 मिली अल्कोहल का अर्क लें और एक बार में एक - 10% हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल की दो बूंदें डालें। हिलने पर, क्लोरोफिल का हरा रंग भूरा हो जाता है, जो फियोफाइटिन की विशेषता है। फियोसिटिन के साथ एक टेस्ट ट्यूब को नियंत्रण के लिए छोड़ दिया जाता है, और कॉपर एसीटेट के कुछ क्रिस्टल को दूसरे में पेश किया जाता है और घोल को पानी के स्नान में उबालने के लिए गर्म किया जाता है। जैसे ही यह गर्म होता है, क्लोरोफिल जैसे तांबे के व्युत्पन्न के गठन के परिणामस्वरूप घोल का भूरा रंग हरे रंग में बदल जाता है।

फियोफाइटिन और कॉपर-व्युत्पन्न क्लोरोफिल के रंग को स्केच करें।

उपकरण:सूखी या कच्ची पत्तियां, एथिल अल्कोहल, गैसोलीन , 20% NaOH समाधान, 10% हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान ड्रॉपर, कॉपर एसीटेट में। रिफ्लक्स शंक्वाकार फ्लास्क, वाटर बाथ, टेस्ट ट्यूब रैक, 1 मिली पिपेट, शंक्वाकार शंकु, रंगीन पेंसिल।

साहित्य: 1, पी. 63-66

नियंत्रण प्रश्न:

1 प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में क्लोरोफिल की क्या भूमिका है?

2 प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में कैरोटीनॉयड की क्या भूमिका है?

3 प्रकाश ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में बदलने की क्रियाविधि क्या है?