Kaip gauti chlorofilo iš augalų. Pigmentų atskyrimas popieriaus chromatografija. Pigmentų atskyrimas pagal Krausą. Kodėl įpylus citrinos rūgšties žalias tirpalas išblyško

22 laboratorija

Lakštinių pigmentų cheminės savybės

Svarbiausi augalų fotosintezės aparato komponentai yra pigmentai. Pigmentai skirstomi į dvi klases: tetrapirolio junginius ( chlorofilai ir fikobilinai) ir poliizoprenoidas ( karotinoidų).

Fikobilinai yra dumblių pigmentai. Aukštesniuose augaluose randama chlorofilo „a“, chlorofilo „b“ ir karotinoidų. Pagrindinis funkcinis pigmentas yra chlorofilas "a" , kurio yra visuose fotosintetiniuose organizmuose (išskyrus bakterijas). Jis tarnauja kaip tiesioginis energijos donoras fotosintezės reakcijoms. Likę pigmentai tik perduoda absorbuotą energiją chlorofilui "a" .

DIV_ADBLOCK267 ">

Ryžiai. 17 Karotinoidų struktūrinės formulės ir jų virsmų seka

Be to, cikliniuose karotinuose šešių narių žiedai yra dviejų tipų: β-jononas ir α-jononas.

Fotosintetiniuose organizmuose šią geltonųjų pigmentų grupę atstovauja likopenas, α-karotenas, β-karotinas ir γ-karotinas. Aukštesniuose augaluose β-karotinas yra pagrindinis karotinas.

Ksantofilai – tai deguonies turintys karotino dariniai, įskaitant liuteiną (C40H56O2), zeaksantiną (C40H56O4), violaksantiną (C40H56O4), neoksantiną (C40H56O4) (17 pav.). Tarp įvardintų ksantofilų vyrauja liuteinas, kuris savo chemine struktūra labai artimas α-karotinui, tačiau skirtingai nei jis yra dvihidroksis alkoholis, t.y., kiekviename joniniame žiede vienas vandenilio atomas yra pakeistas hidroksilo grupe.

Karotinoidų funkcijos: 1) yra papildomi pigmentai; 2) apsaugoti chlorofilo molekules nuo fotooksidacijos; 3) dalyvauja deguonies mainuose fotosintezės metu.

Metodo principas: pigmentai iš augalų audinių ekstrahuojami poliniais tirpikliais (etilo alkoholiu, acetonu), kurie ardo chlorofilų ir ksantofilų ryšį su plastidiniais lipoproteinais ir užtikrina visišką jų išskyrimą. Nepoliniai tirpikliai (petroleteris, heksanas, benzinas ir kt.) nenutraukia šių pigmentų ryšio su baltymais.

Darbo tikslas: susipažinti su lapų pigmentų cheminėmis savybėmis.

Progresas: 1. Alkoholinio pigmentų tirpalo gavimas. Pigmentų ekstraktui gauti naudojama žaliava ir sausa augalinė medžiaga. Džiovinti lapai iš anksto apdorojami karštu vandeniu, kad vėliau būtų lengviau išgauti pigmentus.

Šviežius augalų lapus (1 g) smulkiai supjaustykite žirklėmis, suberkite į grūstuvą ir sutrinkite su nedideliu kiekiu CaCO3. Į skiedinį palaipsniui įpilama 2 ... 3 ml etilo alkoholio ir kruopščiai sumalkite mėginį, kol susidarys vienalytė masė. Tada įpilkite dar 5 ... 8 ml alkoholio, sumaišykite turinį. Skiedinio nosį iš apačios sutepkite vazelinu ir stikliniu pagaliuku perpilkite skiedinio turinį į popierinį filtrą. Supilkite gautą filtratą į mėgintuvėlį. Alkoholiniame ekstrakte yra žalių ir geltonų pigmentų suma.

2.Pigmentų atskyrimas pagal Krausą remiantis skirtingu pigmentų tirpumu alkoholyje ir benzine. Šie tirpikliai nusausindami nesimaišo, o sudaro dvi fazes – viršutinį benziną ir apatinį alkoholį, dėl kurių išsiskiria pigmentų mišinio komponentai.

Į mėgintuvėlį supilkite 2 ... 3 ml pigmentų alkoholio ekstrakto ir įpilkite 3 ... 4 ml benzino. Energingai sukratykite tūbelės turinį, prieš tai uždarę kamščiu arba nykščiu, ir palikite pastovėti. Kad geriau atsiskirtų, įlašinkite 1 ... 2 lašus vandens.

Emulsijai stratifikuojantis viršutinis benzino sluoksnis taps žalias dėl geresnio chlorofilų tirpumo jame. Be to, karotinas virsta benzinu, tačiau jo spalvą užmaskuoja chlorofilas. Apatiniame alkoholio sluoksnyje išlieka ksantofilas, suteikiantis aukso geltonumo spalvą.

Jei pigmentai neatsiskiria pakankamai aiškiai, įlašinkite 1 ... 2 lašus vandens ir vėl suplakite. Esant vandens pertekliui, apatinis sluoksnis gali tapti drumstas, tada reikia įpilti šiek tiek etilo alkoholio ir pakratyti mėgintuvėlio turinį.

Nubraižykite pigmentų pasiskirstymą alkoholyje ir benzine, padarykite išvadas apie skirtingą jų tirpumą.

3. Chlorofilo muilinimas šarmu. Chlorofilą apdorojant šarmu, esterių grupės muilinamos, tai yra metilo alkoholio ir fitolio likučiai atsiskiria (18 pav.). Susidaro chlorofilo rūgšties natrio druska, kuri išlaiko žalią spalvą ir chlorofilo optines savybes, tačiau yra hidrofiliškesnė už natūralų pigmentą.

Ryžiai. 18 Chlorofilo muilinimas šarmu

Į mėgintuvėlį su 2 ... 3 ml pigmentų alkoholio tirpalo supilkite 1 ml 20% NaOH tirpalo ir suplakite. Ekstraktą sumaišius su šarmu, mėgintuvėlį įstatykite į verdančio vandens vonelę, užvirinkite ir atvėsinkite.

Į atvėsusį tirpalą įpilkite vienodo tūrio benzino ir kelis lašus vandens, kad mišinys geriau išsiskirtų. Tada sukratykite mėgintuvėlio turinį ir leiskite nusistovėti.

Karotinas ir ksantofilas pateks į benzino sluoksnį, o chlorofilo rūgšties natrio druska pateks į alkoholio sluoksnį.

Nubraižykite sluoksnių spalvą, nurodydami pigmentų pasiskirstymą 3. Feofitino gavimas ir atvirkštinis vandenilio pakeitimas metalo atomu. Magnio atomas silpnai išlaikomas chlorofilo porfirino šerdyje ir, atsargiai veikiant stiprioms rūgštims, lengvai pakeičiamas dviem protonais, dėl ko susidaro rudasis feofitinas.

Jei feofitiną veikia vario, cinko ar gyvsidabrio druskos, tai vietoj dviejų protonų į branduolį patenka atitinkamas metalas ir vėl atkuriama žalia spalva. Tačiau ji šiek tiek skiriasi nuo chlorofilo spalvos. Todėl chlorofilų spalva priklauso nuo organometalinio ryšio jų molekulėje.

Į mėgintuvėlį supilkite 2 ... 3 ml pigmentų alkoholio ekstrakto ir įlašinkite 1 ... 2 lašus 10% druskos rūgšties tirpalo. Reakcijos metu žalia spalva pasikeičia į rudą, o chlorofilas virsta feofitinu. Mėgintuvėlio turinį paskirstykite į du mėgintuvėlius.

Kontrolei palikite vieną mėgintuvėlį su feofitinu, o antroje vietoje kelis acto rūgšties vario kristalus ir pakaitinkite tirpalą vandens vonelėje iki užvirimo. Po kaitinimo tirpalo ruda spalva pasikeičia į žalią, nes susidaro į chlorofilą panašus vario darinys.

Nubraižykite feofitino ir vario chlorofilo spalvą.

https://pandia.ru/text/80/159/images/image005_49.gif "width =" 541 "height =" 135 id = ">

į chlorofilą panašus vario darinys

Įranga ir medžiagos: 1) švieži augalų lapai; 2) etilo alkoholis; 3) benzinas; 4) 20 % NaOH tirpalas; 5) 10% druskos rūgšties lašintuve; 6) 10 % druskos rūgšties; 7) vandens vonia; 8) stovas su mėgintuvėliais; 9) 1 ml pipetės arba tūriniai mėgintuvėliai; 10) piltuvėliai; 11) filtravimo popierius; 12) grūstuvas su grūstuvu; 13) stiklo strypai; 14) žirklės.

Kodėl augalai žali?

Sudėtingumas:

Pavojus:

Atlikite šį eksperimentą namuose

Reagentai

Saugumas

• Prieš pradėdami eksperimentą, mūvėkite apsaugines pirštines ir akinius.
• Vykdykite eksperimentą ant dėklo.
• Eksperimentą atlikite gerai vėdinamoje vietoje, atokiau nuo uždegimo šaltinių.

Bendrosios saugos taisyklės

• Neleiskite cheminėms medžiagoms patekti į akis ar burną.
• Asmenis be apsauginių akinių, mažus vaikus ir gyvūnus laikykite toliau nuo bandymo zonos.
• Eksperimentinį rinkinį laikykite vaikams iki 12 metų nepasiekiamoje vietoje.
• Po naudojimo nuplaukite arba išvalykite visą įrangą ir priedus.
• Panaudojus įsitikinkite, kad visos reagento talpyklos yra sandariai uždarytos ir tinkamai laikomos.
• Įsitikinkite, kad visi vienkartiniai konteineriai yra tinkamai išmesti.
• Naudokite tik įrangą ir reagentus, pateiktus komplekte arba rekomenduojamus pagal galiojančias instrukcijas.
• Jei eksperimentuodami naudojote maisto indą ar indą, nedelsdami jį išmeskite. Jie nebetinka maistui laikyti.

Pirmosios pagalbos informacija

• Jei reagentų pateko į akis, gerai praplaukite akis vandeniu, jei reikia, atmerkite akis. Nedelsdami kreipkitės į gydytoją.
• Prarijus, praskalaukite burną vandeniu ir išgerkite švaraus vandens. Neskatinkite vėmimo. Nedelsdami kreipkitės į gydytoją.
• Jei reagentai buvo įkvėpti, išneškite į gryną orą.
• Patekus ant odos ar nudegus, 10 minučių ar ilgiau plaukite paveiktą vietą dideliu kiekiu vandens.
• Jei abejojate, nedelsdami kreipkitės į gydytoją. Pasiimkite su savimi cheminę medžiagą ir jos talpyklą.
• Sužalojimo atveju visada kreipkitės į gydytoją.

• Netinkamas cheminių medžiagų naudojimas gali susižaloti ir pakenkti sveikatai. Atlikite tik instrukcijose nurodytus eksperimentus.
• Šis potyrių rinkinys skirtas tik 12 metų ir vyresniems vaikams.
• Vaikų gebėjimai labai skiriasi net ir amžiaus grupėje. Todėl tėvai, eksperimentuojantys su savo vaikais, turi nuspręsti, kurie eksperimentai yra tinkami ir saugūs jų vaikams.
• Prieš pradėdami eksperimentus, tėvai turėtų su vaiku ar vaikais aptarti saugos taisykles. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas saugiam rūgščių, šarmų ir degių skysčių tvarkymui.
• Prieš pradėdami eksperimentus, išvalykite testavimo sritį nuo objektų, kurie gali jums trukdyti. Reikia vengti laikyti maistą šalia bandymo vietos. Bandymo vieta turi būti gerai vėdinama ir arti čiaupo ar kito vandens šaltinio. Eksperimentams atlikti reikalingas stabilus stalas.
• Medžiagas vienkartinėje pakuotėje reikia sunaudoti visiškai arba išmesti po vieno eksperimento, t.y. atidarius pakuotę.

DUK

Kur galiu gauti 96% alkoholio (etanolio) tirpalo?

Alkoholio galima nusipirkti vaistinėje arba gauti laboratoriniais metodais. Norėdami tai padaryti, jums reikia trijų žvakių ir stipraus alkoholio arba 40-60% etanolio tirpalo. Likusią dalį rasite augalų chemijos dėžutėje ir pradiniame rinkinyje.

1. Įkiškite metalinį adapterį į vienos skylės kištuką.
2. Pastumkite silikoninį vamzdelį ant adapterio.
3. Į kolbą įstatykite piltuvėlį ir užpilkite 40 ml stipraus alkoholio arba 40–60 % etanolio tirpalo.
4. Užkimškite kolbą.
5. Į stiklinę supilkite šaltą vandenį (įpusę). Įdėkite mėgintuvėlį į stiklinę.
6. Uždėkite tris žvakes ant degiklio ir uždekite. Uždenkite degiklį liepsnos deflektoriumi.
7. Uždėkite kolbą ant liepsnos difuzoriaus. Laisvąjį mėgintuvėlio galą panardinkite į mėgintuvėlį. Palaukite, kol vamzdelis bus užpildytas dviem trečdaliais skysčio.
8. Užgesinkite žvakes.
9. Supilkite skystį iš mėgintuvėlio į stiklinę su susmulkintais žaliais lapais ir tęskite eksperimentą, kaip nurodyta.

Kiti eksperimentai

Žingsnis po žingsnio instrukcija

Chlorofilas yra medžiaga, kuri suteikia lapams žalią spalvą. Jis praktiškai netirpsta vandenyje, tačiau tirpsta daugelyje organinių tirpiklių, pavyzdžiui, etilo alkoholyje.

Kai pakankamai chlorofilo ištirpsta alkoholyje, paimkite du tirpalo mėginius.

Chlorofilo molekulėje yra magnio jonų Mg 2+ (žalia spalva). Esant rūgščiai, ji lengvai "palieka" molekulę. Susidarė feofitinas - junginys, turintis mažiau ryškią ir sočią spalvą.

Nuo magnio išlaisvintą vietą lengvai paima vario jonas Cu 2+ (rudas) iš vario druskos CuSO 4. Gautas feofitino vario kompleksas yra panašus į chlorofilo spalvą.

Feofitino vario kompleksas yra stabilesnis nei chlorofilas. Jei abu mėginiai bus palikti šviesoje, chlorofilas suteps ir bus aiškiai matomas medžiagų skirtumas.

Išmetimas

Kietąsias eksperimento atliekas išmeskite kartu su buitinėmis atliekomis. Išleiskite tirpalus į kriauklę ir gerai nuplaukite vandeniu.

Kas nutiko

Kam mes naudojame tirpiklį?

Alkoholis padeda išskirti chlorofilą iš susmulkintų lapų. Chlorofilo molekulė turi ilgą hidrofobinę („vandens bijančią“) uodegą, kuri neleidžia medžiagai ištirpti vandenyje. Tačiau alkoholyje (arba, pavyzdžiui, acetone) chlorofilo tirpumas jau yra gana didelis.

Norėdami sužinoti daugiau

Chlorofilas taip pat tirpsta riebaluose. Dėl šios priežasties kai kurie augaliniai aliejai, tokie kaip rapsų ir alyvuogių, dažnai turi ryškų žalią atspalvį. Norint pakeisti tokių aliejų spalvą, atliekamas apdorojimas šarmais. Dėl to chlorofilo molekulė praranda hidrofobinę uodegą, o kartu ir gebėjimą tirpti riebaluose.

Geriau nei acetonas ir alkoholis, chlorofilas tirpsta tik skysčiuose, pavyzdžiui, benzine. Tačiau benzinas negali taip efektyviai išgauti pigmento iš lapų. Faktas yra tas, kad augale chlorofilo molekulės yra glaudžiai susijusios su baltymų molekulėmis. Norint nutraukti ryšį su baltymu, tirpiklyje turi būti vandens, kuris nesimaišytų su angliavandeniliais (benzinu, žibalu, petroleteriu).

Kodėl įpylus citrinos rūgšties žalias tirpalas išblyško?

Tirpalo spalva tapo mažiau prisotinta, nes rūgščioje aplinkoje vandenilio jonai H + išstūmė magnio jonus Mg 2+, o chlorofilas virto feofitinu. Palyginti su pradine medžiaga, feofitinas turi tamsesnę, bet tuo pačiu ir mažiau ryškią spalvą.

Norėdami sužinoti daugiau

Feofitinizacija yra labai dažnas reiškinys. Šis baisus žodis vadinamas chlorofilo spalvos pasikeitimu dėl magnio jonų Mg 2+ praradimo esant rūgštims. Galbūt pastebėjote, kad šviežios žalios daržovės verdamos tamsėja. Feofitinizacijos efektas ypač išryškėja marinuojant agurkus: įpylus marinato ryškiai žalia vaisiaus odelė tampa rusva.

Kas atsitiks, kai pridedama CuSO 4?

Kai įpilame vario sulfato CuSO 4 tirpalo, mėgintuvėlyje atsiranda vario jonų Cu 2+. Jie užima vietą chlorofilo molekulėje, iš kurios anksčiau buvo išstumtas magnis Mg 2+. Chlorofilo-vario kompleksas turi ryškiai žalią spalvą, todėl tirpalas vėl įgauna ryškiai žalią spalvą. Net po kelių dienų, kai magnio turintis chlorofilas jau sunaikintas, chlorofilo vario komplekso tirpalo spalva išlieka prisotinta.

Norėdami sužinoti daugiau

Feofitino tirpalo sąveikos su vario jonais produktas Cu 2+ turi griežtą pavadinimą – „vario chlorofilo kompleksas“. Ši medžiaga registruota kodu E141 kaip leistinas maisto dažiklis. Tokią medžiagą galima naudoti tik griežtai ribotomis dozėmis, nes joje esantis varis yra sunkusis metalas, pavojingas sveikatai, kurio kiekis viršija 5 mg per dieną. JAV maisto ir vaistų administracija (FDA) leidžia naudoti E141 maiste tik citrusinių vaisių gėrimų sausiems mišiniams dažyti. Šiuo atveju dažų dalis turi būti ne didesnė kaip 0,2% sauso produkto masės. Europoje, Rusijoje ir daugumoje Azijos, Afrikos ir Pietų Amerikos šalių vario chlorofilo kompleksą leidžiama naudoti konditerijos gaminių, daržovių konservų, kosmetikos gaminių ir vaistų gamyboje.

Kokie kiti metalai gali pakeisti magnį chlorofile?

Parūgštintam chlorofilo tirpalui spalvą gali grąžinti ne tik varis Cu 2+. Zn 2+ ir gyvsidabrio Hg 2+ druskos taip pat sudaro žalios spalvos junginius su chlorofilu. Tačiau reakcijos su šiais jonais vyksta daug lėčiau ir reikalauja ypatingų sąlygų, o kompleksų su chlorofilu spalva nėra tokia prisotinta kaip su variu. Taip pat verta atsiminti, kad gyvsidabrio druskos yra itin toksiškos ir visiškai neskirtos namų eksperimentams.

Kodėl chlorofilo tirpalas išblyško?

Laikui bėgant chlorofilo magnio komplekso tirpale vyksta fotocheminė oksidacija. Dėl šios priežasties tirpalas praranda sodrią spalvą. Chlorofilo vario kompleksas yra daug stabilesnis nei jo natūralus pirmtakas. Jis ne taip greitai oksiduojasi, todėl jo tirpalas ilgiau išlaiko spalvą.

Kokie augalų lapai geriausiai tinka eksperimentui?

Tiks daug šviežių žalių lapų. Prieš tyrimą įsitikinkite, kad augalas nėra nuodingas. Taip pat nenaudokite augalų lapų su pieno sultimis (euforbija, kiaulpienė, mamos mėgstamas fikusas ir kt.). Norėdami patikrinti, ar augale yra pieno sulčių, pažiūrėkite į lapo pjūvį: išsikišę balti (kartais geltoni, smėlio ar rausvai) nepermatomi lašeliai rodo, kad eksperimentui tokios medžiagos geriau neimti. Su sultingais, mėsingais lapais (sedum, Kalanchoe, Tradescantia ir kt.) tirpalas pasirodys blyškus, nes tokių augalų lapų minkštime yra per mažai chlorofilo.

gyvena kontroliuojant. Tamsių juostelių padėtis eksperimentiniame spektre lemia, kokius spindulius sugeria tiriamas pigmentas.

Darbo tikslas: susipažinti su pigmentų optinėmis savybėmis

Chlorofilo sugerties spektro nustatymas ... Nustatykite spektroskopą šviesos atžvilgiu taip, kad visos spektro sritys būtų vienodo ryškumo. Chlorofilo alkoholio ekstraktą supilkite į spektrofotometrinę kiuvetę, pastatykite prieš spektroskopo plyšį ir nustatykite tamsių juostų, atitinkančių chlorofilo sugertus spindulius, padėtį.

Juostelių plotis priklauso nuo pigmento koncentracijos arba jo tirpalo sluoksnio storio. Norėdami stebėti tirpalų su skirtingomis chlorofilo koncentracijomis absorbcijos spektrus, praskieskite ekstraktą alkoholiu santykiu 1: 1, 1: 3, 1: 5 ir kt. ir ištirti gautų tirpalų optines savybes. Palyginę įvairių koncentracijų tirpalų sugerties spektrus, sužinome, kad stipriausia sugertis vyksta raudonuosiuose spinduliuose (labiausiai koncentruotame ekstrakte). Eksperimento pabaigoje padarykite išvadą apie chlorofilo absorbcijos spektro priklausomybę nuo jo koncentracijos ir paaiškinkite nustatytą faktą.

Karotino ir ksantofilo absorbcijos spektras. Norėdami pipete gauti karotinoidų sugerties spektrą, atsargiai paimkite benzino tirpalą, į kurį po chlorofilo muilinimo pateko karotinas ir ksantofilas, perpilkite į kiuvetę ir pastatykite prieš spektroskopo plyšį. Ištirkite sugerties spektrą ir palyginkite jį su chlorofilo sugerties spektru. Nubraižykite abu spektrus.

Chlorofilo fluorescencija. Fluorescencija yra sužadintos chlorofilo molekulės spinduliuotė. Jo esmė yra tokia. Kambario temperatūroje ir tamsoje chlorofilo molekulė yra pagrindinės būsenos, t.y. jo energija atitinka apatinį singleto lygį (Taigi) .: Šviesos kvanto sugertį lydi vieno iš π-elektronų perėjimas į aukštesnį energijos lygį. Dėl to susidaro vienetinė elektroniniu būdu sužadinta molekulės būsena. Singletinė būsena yra tokia sužadinta būsena, kai elektrono perėjimas į aukštesnį energijos lygį nėra lydimas sukimosi ženklo pasikeitimo. Absorbcijos spektruose jį atitinka viena linija. Jei šiuo atveju sugeriamas raudonos šviesos kvantas, elektronas pereina į pirmąjį vienetinį lygį (S1), kurio energija yra 1,7 eV, o gyvavimo trukmė yra 10–8–10–9 s. Mėlynos šviesos kvanto gaudymo atveju elektronas yra antrajame singleto lygyje (S2), kurio energija yra 2,9 eV, o šios būsenos trukmė sumažėja iki 10–12–10–13 s. Tačiau nesvarbu, kokia elektrinė

sosto sužadinta molekulės būsena buvo perkelta absorbuoto kvanto; galiausiai ji pereina į žemiausią pirmosios sužadintos būsenos (S1) vibracijų polygį. Šios būsenos energija gali būti naudojama fotocheminiams procesams vykdyti, migruoti iš vienos chlorofilo molekulės į kitą ir iššvaistoma šilumos ar fluorescencinės spinduliuotės pavidalu.

Taigi, nepaisant jaudinančios šviesos ilgio, chlorofilas fluorescuoja tik raudonojoje spektro dalyje. Sužadintos molekulės skleidžiamos kvanto energijos sumažėjimas, palyginti su absorbuoto kvanto energija, vadinamas Stokso poslinkiu. Fluorescuoja tik chlorofilas „a“ ir chlorofilas „b“; karotinoidai neturi šios savybės. Gyvame lape pagrindinis fluorescencinis pigmentas yra chlorofilas a. Tuo pačiu metu fluorescencija lapuose yra daug mažiau ryški nei tirpale, nes dalis sugertos energijos naudojama fotocheminėms reakcijoms jautrinti. Todėl fotosintezės intensyvumo padidėjimas, kaip taisyklė, reiškia fluorescencijos susilpnėjimą. Fluorescencija ne tik suteikia vertingos informacijos apie energijos panaudojimą fotocheminiuose procesuose, bet ir yra svarbi įvairių pigmentų molekulių sąveikos chloroplastų tilakoidinėse lamelėse, energijos migracijos fotosistemose ir kt.

Progresas . Fluorescencijai nustatyti ant tamsaus popieriaus šalia reikia uždėti pigmentų spiritinį ekstraktą arba chlorofilo tirpalą benzine, gautą pigmentus atskiriant pagal Krausą.

10 pav. Chlorofilo alkoholio ekstrakto svarstymas:

A - atspindėtuose spinduliuose; B - perduodamuose spinduliuose; a - šviesos šaltinis; b - mėgintuvėlis su gaubtu; į akis; d - krintantys spinduliai; d, e

- atspindėti spinduliai; g – pro chlorofilą prasiskverbę spinduliai

šviesos šaltinis ir vaizdas atspindėtoje šviesoje (10 pav.). Chlorofilo ekstraktas bus tamsiai raudonos spalvos.

Fluorescencija gali būti stebima ir gyvame lape. Norėdami tai padaryti, paimkite Kanados Elodea (Elodea canadensis Michx.), Padėkite objektą ant mikroskopo scenos ir apšvieskite jį mėlynai violetiniais spinduliais, kurių įtakoje žalios plastidės pradeda švytėti raudona šviesa.

Medžiagos ir įranga: 1) lapų pigmentų alkoholio ekstraktas; 2) karotino ir ksantofilo tirpalas (benzino sluoksnis gaunamas po chlorofilo muilinimo); 3) pipetės po 1 ml; 4) kiuvetės; 5) spektroskopai.

3.3. Pigmentų atskyrimas popieriaus chromatografija

Siūlomas metodas leidžia iš dalies atskirti plastidinius pigmentus ant popieriaus. Visiškai atskirti pigmentus galima naudojant specialų chromatografinį popierių, naudojant kelis tirpiklius.

Šiame darbe pigmentų atskyrimas grindžiamas skirtingu jų pažangumu tirpikliu, kuris yra dėl skirtingo pigmentų adsorbcijos ant popieriaus ir iš dalies skirtingo tirpumo benzine.

Darbo tikslas: atlikti pilną pigmentų mišinio atskyrimą į atskirus komponentus naudojant dvimatę chromatogramą.

Darbo eiga: 1. Paruoškite acetono ekstraktą iš šviežių augalų lapų. Sveriamas augalinės medžiagos kiekis turi būti 2-3 g, pigmentų acetoninio ekstrakto tūris - 25 ml (100 % acetono).

2. Iš chromatografinio popieriaus iškirpkite 1,5–2,0 cm pločio ir 20 cm ilgio juostelę. Laikydami popieriaus juostelę vertikaliai, antgalis

ją kelioms sekundėms nuleiskite pigmento stalčiuje, supiltame į butelį ar porcelianinį puodelį. Trumpam panardinus, gaubtas ant popieriaus pakyla pro 1,0-1,5 cm (pradžios linija). Tada popierius išdžiovinamas oro srove ir vėl panardinamas į pigmento tirpalą. Ši operacija atliekama 5-7 kartus.

3. Po to apatinis popieriaus juostelės galas kelioms sekundėms panardinamas į gryną acetoną, kad visi pigmentai pakiltų 1,0-1,5 cm. Taip ant chromatografinio popieriaus gaunama spalvota zona (žalios juostelės pavidalu). , kur koncentruotas pigmentų mišinys, kurį reikėtų suskaidyti.

4. Gerai oro srove išdžiovinus popieriaus juostelę (kol išnyks acetono kvapas), įdėkite ją griežtai vertikalioje padėtyje į cilindrą, ant kurio dugno dedamas benzinas, kurio virimo temperatūra 80-1200 C. pilamas, kad tirpiklis nepaliestų pigmento zonos. Cilindras hermetiškai uždarytas gerai pritvirtintu kamščiu. Po 15 minučių tirpiklis pakyla 10-12 cm. Tuo pačiu metu pigmentų mišinys yra atskiriamas į

atskiri komponentai forma

		Los, kurie yra
		Kitas		tvarka: pirma
		žemiau chlorofilo "b", virš jo
		chlorofilas "a", tada ksanto-
					juda
			su priekiu		tirpiklis
		greičiau nei kiti komponentai, ir
		yra jo zona popieriuje
	Ryžiai. 11. Pigmentų pasiskirstymas			kiti pigmentai
		(11 pav.). Padarykite piešinį.
	ant popieriaus

Medžiagos ir įranga: 1) augalų lapai; 2) acetonas; 3) benzinas; 4) vazelinas; 5) dubenys ar porcelianiniai puodeliai; 6) porcelianiniai skiediniai su grūstuvėmis; 7) piltuvėliai; 8) stiklo strypai; 9) popieriniai filtrai; 10) chromatografinio popieriaus juostelės; 11) aukšti stiklai ar cilindrai; 12) žirklės.

3.4. Karotino kiekio nustatymas morkų šaknyse

Šiam darbui atlikti naudojamas fotometrinis metodas. Jis pagrįstas tirpale esančios analitės pavertimu šviesą sugeriančiu junginiu ir gauto junginio šviesos sugerties matavimu.

Jei šviesos srautas nukreipiamas į kiuvetę su spalvotu tirpalu, dalis jo bus absorbuojama, o kita praeis per tirpalą. pagal-

sugertis priklausys nuo molekulių, sutinkamų šviesos srauto kelyje, skaičiaus.

Dirbant reikia pasirinkti tokį šviesos filtrą, kuris praleistų tirpalo sugeriamus spindulius: didžiausias šviesos filtro pralaidumas turi sutapti su maksimalia tirpalo sugertimi. FEK šviesos filtrai yra sumontuoti su skirtingais bangos ilgiais didžiausio perdavimo srityje. Matavimui jie parenkami pagal papildomos spalvos principą: dirbant su geltonos spalvos mišiniu – mėlyna, su mėlyna – raudona ir kt.

Kiuvetėms būdingas darbinis ilgis (atstumas tarp kraštų, kuris nurodytas ant sienelės, nukreiptos į skleidžiamą šviesą): 5, 10, 20, 30, 50 mm. Analizuodami silpnos spalvos tirpalus, imkite ilgesnio darbinio ilgio kiuvetes, o stipriai spalvotas - trumpesnes. Jie siekia, kad rodmenys būtų gauti ne daugiau kaip 0,8 optinio tankio skalėje.

Darbo tikslas: nustatyti karotino kiekį morkų šaknyse.

Darbo eiga: 1. Smulkiai supjaustykite pasvertą morkų dalį (1 g) ir sutrinkite grūstuvėje su smėliu ir 0,3 g CaO (vandeniui pašalinti) iki vientisos masės. Į skiedinį mažomis dalimis įpilkite tirpiklio

- acetonu ir toliau trinti. Gautas ekstraktas supilamas į 25 ml matavimo kolbą. Ekstrahavimo pabaigoje į kolbą įpilkite tirpiklio iki žymės. Jei karotino tirpalas drumstas, jis filtruojamas.

2. Kaip etalonas naudojamas azobenzeno tirpalas (jis atitinka 0,00235 g karotino 1 ml tirpalo).

3. Gavę eksperimentinius ir standartinius tirpalus, pereikite prie jų kolorimetrijos. Norėdami tai padaryti, eksperimentinis tirpalas pilamas į vieną kiuvetę, o standartinis tirpalas į kitą ir kolorimetrinis FEC su mėlynos šviesos filtru. Skaičiavimas atliekamas pagal formulę:

		(K D1	V 100)

čia X yra karotino kiekis mg 100 g morkų;

K - karotino kiekis etalonui (0,00235 g); V – tirpalo tūris ml (25 ml);

D1 – karotino tirpalo optinis tankis; D2 yra standarto optinis tankis.

4. Pagal 5 mg karotino normą per dieną nustatykite žmogaus morkų poreikį.

Medžiagos ir įranga: 1) morkų šakninė daržovė; 2) acetonas; 3) azobenzeno tirpalas; 4) 25 ml kolbos; 5) porcelianiniai skiediniai su grūstuvėmis; 6)

filtrai; 7) piltuvėliai; 8) fotoelektrinis kolorimetras su kiuvetėmis; 9) stiklo strypai.

3.5. Fotosintezės intensyvumo nustatymas asimiliacinės kolbos metodu (pagal L.A. Ivanov ir N.L. Kossovich)

Metodas pagrįstas anglies dioksido kiekio, kurį sugeria lapai fotosintezės metu, nustatymu. Ūglis arba atskiras lapelis dedamas į stiklinę kolbą, apverstą aukštyn kojomis (12 pav.) ir 15-20 minučių veikiamas šviesoje. Dalis kolboje esančio anglies dioksido sunaudojama fotosintezės metu. Tada jie suriša lapų nesugertą CO2, į kolbą įpildami šiek tiek šarmo tirpalo pertekliaus. Tada likęs šarmas titruojamas druskos arba oksalo rūgštimi. Tas pats daroma su kontroline kolba (be augalo) ir lyginami titravimo rezultatai.

Ryžiai. 12. Prietaisas L.A. Ivanova ir N.L. Kossovičius fotosintezės intensyvumui nustatyti: a - kolba; b - strypas su lakštu; c - kamštiena

Jei eksperimentinės ir kontrolinės kolbos yra vienodo tūrio ir jei į abi kolbas pilamas vienodas Ba (OH) 2 tirpalo kiekis, tada augalo sugertas anglies dvideginio kiekis bus tiesiogiai proporcingas titravimo rezultatų skirtumui. šių kolbų turinio. Norėdami nustatyti, koks CO2 kiekis atitinka 1 ml titravimui sunaudotos rūgšties, palyginkime reakcijas, kurių metu patenka į kolbą supiltas šarmas:

Ва (ОН) 2 + СО2 = ВаСО3 ↓ + Н2 О,

Ba (OH) 2 + 2HCI = BaCI2 + 2H2 O.

1M HCl atitinka 0,5M CO2, t.y. 44: 2 = 22 g CO2. Esant 0,025 N HCl koncentracijai, šio tirpalo yra 1 ml

0,000025 M HCl, o tai atitinka 22 × 0,000025 = 0,00055 g arba 0,55 mg CO2. Šis metodas suteikia pakankamai tikslius rezultatus tik

jei visos kolbų atidarymo ir uždarymo operacijos atliekamos neliečiant stiklo rankomis (kitaip oras, kaitinant plečiantis, iš dalies išeis iš kolbų).

Darbo tikslas: nustatyti augalų fotosintezės intensyvumą Darbo eiga: 1. Paimkite dvi vienodas kolbas ir laikykite jas

identiškomis sąlygomis atidarykite 10-20 minučių, kad prisipildytų oro. Tada į juos vienu metu įstatykite kamščius su skylutėmis, uždarytomis stikliniais kamščiais (Nr. 1), neleisdami kolboms įkaisti liečiant rankas.

2. Nupjaukite lapą ar augalo ūglį, pjūvį atnaujinkite skustuvu po vandeniu ir įdėkite į vandens pripildytą mėgintuvėlį (virintą vandenį paimkite, kad nebūtų oro burbuliukų), pritvirtintą prie pagaliuko, įsmeigto į kamštelį (Nr. 2).

3. Greitu, bet ramiu judesiu išimkite iš kolbos kamštį Nr. 1 ir įstatykite kamštį Nr. 2 (su augalu).

4. Apšvieskite kolbą ir pažymėkite eksperimento pradžios laiką. Eksperimento metu stebėkite temperatūrą kolbos viduje, o perkaitus kolbą atvėsinkite vandeniu. Ypač svarbu, kad eksperimento pabaigoje temperatūra būtų tokia pati kaip ir pradžioje, kitaip gali patekti oras

v kolba arba išėjimas. Eksperimento trukmė turėtų būti tokia, kad lapai spėtų sugerti ne daugiau kaip 25% turinčios medžiagos

Xia CO2 kolboje. Esant geram 1 l kolbos apšvietimui, ekspozicija neturėtų viršyti 5 minučių, jei tai didesnė kolba

- 15-20 minučių.

5. Eksperimento pabaigoje išimkite augalą iš kolbos ir greitai uždarykite kamščiu Nr. 1, pažymėdami laiką. Taip pat keletą sekundžių atidarykite kontrolinę kolbą. Supilkite 25 ml į kolbas per kamščio angą

0,025N Ba (OH) 2 tirpalo ir 2-3 lašai fenolftaleino ir nedelsiant uždarykite angą kamščiu.

								8 lentelė
			Fotosintezės intensyvumas
						HCl suvartojimas, ml		Intensyvus
					suleidžiama
								fotosintezė
				dm2	Wa (OH) 2,			už, mgСО2 /

6. Norėdami padidinti Ba (OH) 2 sąlyčio su oru paviršių, šiuo tirpalu atsargiai sudrėkinkite kolbų sieneles.

periodiškai purtoma 3 minutes, po to per kamščio angą titruojama 0,025 N druskos rūgšties tirpalu, kol išnyks rausva spalva.

7. Kvadratų metodu nustatykite lapo plotą. Rezultatai pagal

rašyti į 8 lentelę.
Fotosintezės intensyvumas J f (ml CO2 / g			valanda) skaičiuojama pagal
	(A B) K

čia A yra HCl kiekis, sunaudotas baritui titruoti bandymo kolboje, ml;

B - HCl kiekis, sunaudotas barito titravimui kontrolinėje kolboje, ml;

K - HCI titro korekcija;

0,55 yra mg CO2 skaičius, atitinkantis 1 ml 0,025H HC1; S — lapo plotas, dm2;

t - ekspozicija, min;

60 – perskaičiavimo koeficientas nuo minučių iki valandų.

Medžiagos ir įranga: 1) augalų lapai ar ūgliai; 2) 0,025 N Ba (OH) 2 tirpalas; 3) 0,025 N HCl tirpalas; 4) fenolftaleinas; 5) 1 l talpos kūginės kolbos (2 vnt.); 6) popierius; 7) guminiai kamščiai (3 vnt.); 8) į trečiąjį kamštį įkišami du kamščiai su stikliniu kamščiu užkimšta skylute, stiklinis ar metalinis strypas su mažu mėgintuvėliu ir prie jo pritvirtintas termometras; 9) stovas kolbos montavimui apverstoje padėtyje; 10) elektros lempa 200-300 W; 11) žirklės; 12) popierius; 13) svarstyklės su svarmenimis.

Kontroliniai klausimai

1. Kosminis žaliųjų augalų vaidmuo. K. A. darbų reikšmė. Timiriazevas.

2. Fotosintetinių augalų pigmentai. Pigmentų atskyrimo metodai.

3. Cheminės ir optinės pigmentų savybės.

4. Fizikinės ir cheminės Chlorofilo molekulės savybės. Chlorofilo fluorescencija.

5. Šviesioji fotosintezės stadija. Fotosintetinis fosforilinimas.

6. Tamsioji fotosintezės stadija. Kalvino ciklas, Hatch-Slack ciklas, fotosintezė kaip tolstyanka.

7. Fotosintezės intensyvumas, fotokvėpavimas.

8. Aplinkos veiksnių įtaka fotosintezės intensyvumui

4. AUGALŲ KVĖPAVIMAS

Kvėpavimo doktrinos raidos istorija. Oksidacijos ir redukcijos teorija: A.N. Bachas, V.I. Palladinas, G. Wielandas, O. Warburgas, S.P. Kostycheva ir kt., Kvėpavimo fermentų sistemų klasifikacija. Fermentų struktūra. Aktyvatorių ir inhibitorių veikimas. Dehidrogenazių, oksidoreduktazių, oksidazių apibūdinimas. Katalazės, peroksidazės, citochromo oksidazės ir polifenoloksidazės veikimo mechanizmai.

Fiziologinis kvėpavimo vaidmuo. Kvėpavimo specifiškumas augaluose. Mitochondrijos. Jų struktūra ir funkcijos.

Organinių medžiagų oksidacijos ląstelėje būdai. pogrupių suvienijimas

kvėpavimo juostelės. Kvėpavimo substratų aktyvavimo mechanizmas, jų įtraukimo į biologinės oksidacijos procesus būdai. Pagrindiniai angliavandenių disimiliacijos būdai. Pentozomonofosfato gliukozės oksidacijos kelias. Glikolitinės oksidacijos kelias (glikolizė), pagrindiniai etapai. G. Krebso ciklas, reakcijos seka. Glioksilato ciklas.

Mitochondrijų elektronų transportavimo grandinė: struktūrinė struktūra, pagrindiniai komponentai, jų redokso potencialai. Elektronnešių kompleksai. Alternatyvūs kataliziniai biologinės oksidacijos mechanizmai (cianidui atsparus kvėpavimas). Ekstramitochondrinės oksidacinės sistemos.

Oksidacinis fosforilinimas. Kvėpavimo energija: fosfatai ir tioesteriai. Elementariųjų energetinių procesų vienovė gyvojoje gamtoje. Fosforilinimas substrato lygyje (substratas) ir fosforilinimas kvėpavimo grandinėje (kofermentas). Oksidacinio fosforilinimo teorijos: cheminė, mechanocheminis (Boyer teorija), chemiosmotinė (Mitchell teorija). Pagrindinės Mitchello chemiosmotinės konjugacijos teorijos nuostatos. Membrana kaip struktūrinis bioenergetinių procesų pagrindas. Energijos transformacija ant sąsajos membranų. Elektrocheminis potencialas yra varomoji fosforilinimo jėga. Elektronų pernašos ir fosforilinimo reguliavimas. Kvėpavimo ir fosforilinimo disociacija. Aplinkos veiksnių įtaka šiam procesui.

Kvėpavimas kaip pagrindinė medžiagų apykaitos grandis. Kvėpavimo svarba konstruktyvioje ląstelės metabolizme ir jo ryšys su kitomis ląstelės funkcijomis.

Kiekybiniai dujų mainų rodikliai (deguonies pasisavinimas, anglies dvideginio išsiskyrimas, kvėpavimo dažnis ir kt.). L. Pastero efektas.

Kvėpavimo reguliavimas. Kvėpavimo ekologija. Kvėpavimo priklausomybė nuo išorinių ir vidinių veiksnių.

4.1. Gazometrinis katalazės nustatymas

Daugelyje redokso procesų augalų audiniuose dalyvauja fermentai.

Fermento aktyvumo nustatymo metodas pagrįstas katalazės gebėjimu skaidyti vandenilio peroksidą išskiriant deguonies dujas. Kadangi suirusio vandenilio peroksido kiekis priklauso nuo fermento aktyvumo, apie katalazės aktyvumą galima spręsti pagal deguonies kiekį ir jo išsiskyrimo greitį.

2H2 O2 → 2H2 O + O2.

Darbo tikslas: fermento katalazės aktyvumo nustatymas augalinėje medžiagoje.

Darbo eiga: 1. Paimkite 4 g sveriantį lapų ar augalų dalių mėginį, įpilkite 0,2 g kreidos (kad susidarytų šarminė reakcija), žiupsnelį smėlio ir gerai sumalkite skiedinyje su nedideliu kiekiu distiliuoto vandens. Susmulkintą masę per piltuvą supilkite į 100 ml matavimo kolbą ir supilkite

distiliuotu vandeniu iki žymos. 2. Kolba su daržovėmis

palikite pastovėti 15 minučių. Šiuo metu paruoškite visas katalazimetro prietaiso dalis (13 pav.), kad nustatytumėte katalazės aktyvumą ir patikrintumėte jos sandarumą.

3. Po 15 minučių matavimo pipete iš kolbos paimkite 10 ml ekstrakto kartu su suspensija ir perpilkite į vieną reakcijos indo (katalazės) skyrių. Į kitą skyrių su

Ryžiai. 13. Katalasimetrasį indus dedama 5 ml vandenilio peroksido. Reakcijos indas

prijunkite prie likusio katalazimetro prietaiso.

Metalų junginiai su kovalentiniais ryšiais aprotiniuose tirpikliuose keičia savo savybes ir disocijuoja, o vėliau sudaro sudėtingus junginius, pavyzdžiui: Įdomus TiCl4 tirpimo dimetilformamide (DMF) ir dimetilsulfokside (DMSO) procesas. Tirpiklio molekulės sąveikauja su titanu ...

Chlorofilas

(Natūralios ir technogeninės kilmės kompleksų susidarymo procesai)

Chlorofilo biosintezė

(Natūralios ir technogeninės kilmės kompleksų susidarymo procesai)

Chlorofilas a a b
(Natūralios ir technogeninės kilmės kompleksų susidarymo procesai)

Chlorofilas

Chlorofilo sąvoka kilusi iš graikų kalbos žodžių (x ^ sorbuoja; - žalias ir (poAXov- lapas). Tai žalias augalų pigmentas, kurio pagalba vyksta saulės spindulių sugėrimas ir fotosintezės procesas. Timiriazevas buvo vienas pirmųjų tyrinėtojų, atkreipusių dėmesį į chlorofilą. kompleksų grupė ...
(Natūralios ir technogeninės kilmės kompleksų susidarymo procesai)

Chlorofilo biosintezė

Gamtoje už chlorofilo biosintezę atsakingi biosintezės centrai – polifermentų kompleksai. Biosintezės procesas yra aiškus. Paskutiniame aukštesniųjų augalų biosintezės etape silpnos spalvos protochlorofilidas, veikiamas šviesos, virsta chlorofilu. Procesas trunka keletą...
(Natūralios ir technogeninės kilmės kompleksų susidarymo procesai)

Fizikinės ir cheminės chlorofilo savybės

Chlorofilas a turi didelę molekulinę masę – 893,52. 117-120 ° C temperatūroje melsvai juodi chlorofilo mikrokristalai ištirpsta. Chlorofilas a tirpsta dietilo eteryje, etanolyje, acetone, benzene, chloroforme b piridinas. Jo tirpalai yra melsvai žalios spalvos ir labai fluorescenciniai....
(Natūralios ir technogeninės kilmės kompleksų susidarymo procesai)

Tikslas: supažindinti su darbų atlikimo tvarka; padaryti išvadą apie lakštinių pigmentų chemines savybes.

Teorinė informacija. Chloroplastų pigmentų sistemą atstovauja dviejų tipų pigmentai: žalia – chlorofilai a ir b o geltona – karotinoidų. Pagrindinis funkcinis pigmentas yra chlorofilas a, tarnauja kaip tiesioginis energijos donoras fotosintezės reakcijoms, likusieji pigmentai perduoda jai tik sugertą energiją .

Progresas:

Pigmentų alkoholio tirpalo (ekstrakto) gavimas. Pigmentai iš augalo audinio ekstrahuojami poliniais tirpikliais (etilo alkoholiu, acetonu), kurie ardo chlorofilų ir ksantofilų ryšį su plastidiniais lipoproteinais ir užtikrina jų išskyrimą. Sausi lapai dedami į 200 ml kūginę kolbą ir užplikomi verdančiu vandeniu, po to vanduo nupilamas. Į kolbą supilama 100 ml etilo alkoholio, uždaroma kamščiu su grįžtamuoju kondensatoriumi ir dedama į verdančio vandens vonią pigmentams išskirti. Pavirinus penkias minutes, kolbos turinys atšaldomas ir atsargiai supilamas į kitą kolbą. Ekstraktas naudojamas tolesniuose eksperimentuose.

Pigmentų atskyrimas pagal Krausą. Metodas pagrįstas skirtingu pigmentų tirpumu alkoholyje ir benzine. Šie tirpikliai nesimaišo viename inde, o sudaro dvi fazes – viršutinį benziną, apatinį alkoholį, dėl kurių išsiskiria pigmentų mišinio komponentai.

Į mėgintuvėlį supilama 2-3 ml pigmentų spiritinio ekstrakto ir 3-4 ml benzino. Mėgintuvėlio turinys sukratomas, užkimšant kamščiu arba dideliu poliru ir ginamas. Emulsijai stratifikuojantis, benzino sluoksnis pasidaro žalias dėl geresnio chlorofilo tirpumo jame. Karotinas taip pat patenka į benziną, tačiau jo spalvą maksimaliai padidina chlorofilas. Ksantofilas išlieka aukso geltonumo alkoholio sluoksnyje.

Jei pigmentai neatsiskiria, įlašinkite tris keturis lašus vandens ir vėl suplakite. Esant vandens pertekliui, galimas apatinio sluoksnio drumstumas. Tokiu atveju įpilkite šiek tiek etilo alkoholio ir pakratykite mėgintuvėlį.

Nubraižykite pigmentų pasiskirstymo paveikslą ir padarykite išvadas.

Chlorofilo muilinimas šarmu. Chlorofilą apdorojant šarmais, galima sukelti eterio grupių muilinimą, t.y. metilo alkoholio ir fitolio likučių atskyrimas:

Gauta chlorofilo rūgšties druska išlaiko žalią spalvą ir optines chlorofilo savybes, tačiau skiriasi nuo jos didesniu hidrofiliškumu.

Į mėgintuvėlį su 2-3 ml pigmentų alkoholio tirpalo supilama 1 ml 20 % NaOH tirpalo ir suplakama. Mėgintuvėlis dedamas į verdančio vandens vonią. Kai tik tirpalas užverda, vamzdelis išimamas ir atšaldomas, tada įpilama vienodo tūrio benzino ir keli lašai vandens. Mėgintuvėlio turinys smarkiai sukratomas ir atidedamas. Karotinas ir ksantofilas pereina į benzino sluoksnį, o chlorofilo rūgšties natrio druska – į alkoholio sluoksnį. Nubraižykite sluoksnių spalvą, nurodydami pigmentų pasiskirstymą.

Feofitino gavimas ir atvirkštinis vandenilio pakeitimas metalo atomu. Magnio atomas santykinai silpnai išlaikomas chlorofilo porfirino šerdyje ir, atsargiai veikiant stiprioms rūgštims, lengvai pakeičiamas dviem protonais, susidarant rudajam feofitinui:

Jei feofitiną veikia vario, cinko ar gyvsidabrio druskos, tai vietoj dviejų protonų į branduolį patenka atitinkamas metalas ir reakcijos produktai nusidažo žalia spalva. Tačiau gauta spalva šiek tiek skiriasi nuo chlorofilo spalvos:

Vadinasi, chlorofilų spalvą lemia jų molekulėse esantys organometaliniai ryšiai. Atvirkštinis magnio patekimas į feofitiną yra labai sunkus. Į du mėgintuvėlius paimkite 2-3 ml pigmentų alkoholio ekstrakto ir įlašinkite po vieną - du lašus 10% druskos rūgšties tirpalo. Sukračius žalia chlorofilo spalva virsta ruda, būdinga feofitinui. Vienas mėgintuvėlis su feozitu paliekamas kontrolei, o į antrąjį įleidžiami keli vario acetato kristalai ir tirpalas kaitinamas vandens vonelėje iki virimo. Jam šylant, ruda tirpalo spalva pasikeičia į žalią, nes susidaro į chlorofilą panašus vario darinys.

Nubraižykite feofitino ir iš vario gauto chlorofilo spalvą.

Įranga: Sausi arba žali lapai, etilo alkoholis, benzinas , 20 % NaOH tirpalas, 10 % druskos rūgšties tirpalas lašintuve, vario acetatas. Refliuksinės kūginės kolbos, vandens vonios, mėgintuvėlių stovai, 1 ml pipetės, kūginiai kūgiai, spalvoti pieštukai.

Literatūra: 1, p. 63-66

Kontroliniai klausimai:

1 Koks chlorofilo vaidmuo fotosintezės procese?

2 Koks yra karotinoidų vaidmuo fotosintezės procese?

3 Koks yra šviesos energijos pavertimo chemine energija mechanizmas?