Pse bimët janë jeshile?
Kompleksiteti:
Rreziku:
Bëni këtë eksperiment në shtëpi
Reagentë
Siguria
- Vishni doreza mbrojtëse dhe syze para fillimit të eksperimentit.
- Kryeni eksperimentin në një tabaka.
- Kryeni eksperimentin në një zonë të ajrosur mirë, larg burimeve të ndezjes.
Rregullat e përgjithshme të sigurisë
- Mos lejoni që kimikatet të vijnë në kontakt me sytë ose gojën.
- Mbani njerëzit pa syze sigurie, dhe fëmijët e vegjël dhe kafshët larg zonës së testimit.
- Ruani pajisjen eksperimentale jashtë mundësive të fëmijëve nën 12 vjeç.
- Lani ose pastroni të gjitha pajisjet dhe aksesorët pas përdorimit.
- Sigurohuni që të gjithë kontejnerët e reagentëve të jenë të mbyllur mirë dhe të ruhen siç duhet pas përdorimit.
- Sigurohuni që të gjithë enët e disponueshme të hidhen siç duhet.
- Përdorni vetëm pajisje dhe reagentë të furnizuar në komplet ose të rekomanduar nga udhëzimet aktuale.
- Nëse keni përdorur një enë ushqimi ose vegël për eksperimentim, hidhini menjëherë. Ato nuk janë më të përshtatshme për ruajtjen e ushqimit.
Informacion për ndihmën e parë
- Nëse reagentët vijnë në kontakt me sytë tuaj, shpëlajini sytë tërësisht me ujë, duke i mbajtur sytë hapur nëse është e nevojshme. Shikoni menjëherë një mjek.
- Nëse gëlltitet, shpëlajeni gojën me ujë dhe pini pak ujë të pastër. Mos nxisni të vjella. Shikoni menjëherë një mjek.
- Nëse reagentët thithen, hiqeni në ajër të pastër.
- Në rast kontakti me lëkurën ose djegie, shpëlajeni zonën e prekur me sasi të bollshme uji për 10 minuta ose më gjatë.
- Nëse dyshoni, këshillohuni menjëherë me një mjek. Merrni kimikatin dhe enën e tij me vete.
- Gjithmonë shihni një mjek në rast dëmtimi.
- Përdorimi jo i duhur i kimikateve mund të shkaktojë dëmtime dhe dëmtime të shëndetit. Kryeni vetëm eksperimentet e specifikuara në udhëzime.
- Ky grup përvojash është vetëm për fëmijët 12 vjeç e lart.
- Aftësitë e fëmijëve ndryshojnë dukshëm edhe brenda grupmoshës. Prandaj, i takon prindërve që eksperimentojnë me fëmijët e tyre të vendosin se cilat eksperimente janë të përshtatshme dhe të sigurta për fëmijët e tyre.
- Prindërit duhet të diskutojnë rregullat e sigurisë me fëmijën ose fëmijët para fillimit të eksperimenteve. Vëmendje e veçantë duhet t'i kushtohet trajtimit të sigurt të acideve, alkaleve dhe lëngjeve të ndezshme.
- Para fillimit të eksperimenteve, pastroni zonën e testimit nga objektet që mund të ndërhyjnë me ju. Ruajtja e ushqimit pranë vendit të provës duhet të shmanget. Vendi i provës duhet të jetë i ajrosur mirë dhe afër një rubineti ose burimi tjetër uji. Kërkohet një tabelë e qëndrueshme për të kryer eksperimente.
- Substancat në paketim për një përdorim duhet të përdoren plotësisht ose të hidhen pas një eksperimenti, d.m.th. pas hapjes së paketës.
FAQ
Ku të merrni zgjidhje 96% alkool (etanol)?
Alkooli mund të blihet në një farmaci ose të merret me metoda laboratorike. Për ta bërë këtë, keni nevojë për tre qirinj dhe alkool të fortë ose 40-60% zgjidhje etanol. Pjesa tjetër mund të gjendet në kutinë e Kimisë së Bimëve dhe çantën fillestare.
- Futni përshtatësin metalik në prizën e vetme të vrimës.
- Rrëshqitni tubin silikoni mbi përshtatësin.
- Futni një gyp në një balonë dhe derdhni 40 ml alkool të fortë ose 40-60% zgjidhje etanol.
- Ndaloni balonën.
- Derdhni ujë të ftohtë në një gotë (gjysmë poshtë). Vendoseni epruvetën në gotë.
- Vendosni tre qirinj në furrë dhe ndizni ato. Mbuloni ndezësin me një deflektor të flakës.
- Vendoseni shishen në shpërndarësin e flakës. Zhytni skajin e lirë të tubit në epruvetën. Prisni derisa tubi të jetë dy të tretat plot me lëng.
- Fikni qirinjtë.
- Derdhni lëngun nga epruveta në një gotë me gjethe jeshile të grimcuar dhe vazhdoni eksperimentin sipas udhëzimeve.
Eksperimente të tjera
Udhëzim hap pas hapi
Klorofili është substanca që u jep gjetheve ngjyrën e tyre të gjelbër. Practshtë praktikisht i patretshëm në ujë, por tretet në shumë tretës organikë, si alkooli etilik.
Kur tretet mjaftueshëm klorofil në alkool, merrni dy mostra të tretësirës.
Molekula e klorofilit përmban një jon magnezi Mg 2+ (jeshile). Në prani të acidit, ai lehtë "lë" molekulën. Feofitina e formuar - një përbërës me një ngjyrë më pak të ndritshme dhe të ngopur.
Vendi i çliruar nga magnezi mund të merret lehtësisht nga joni i bakrit Cu 2+ (kafe) nga kripa e bakrit CuSO 4. Kompleksi i bakrit i feofitinës që rezulton është i ngjashëm me ngjyrën me klorofilin.
Kompleksi i bakrit i feofitinës është më i qëndrueshëm se klorofili. Nëse të dy mostrat lihen në dritë, klorofili do të njolloset dhe ndryshimi midis substancave do të jetë qartë i dukshëm.
Asgjësimi
Hidhni mbeturinat e ngurta nga eksperimenti së bashku me mbeturinat shtëpiake. Kullojeni tretësirën në një lavaman dhe më pas shpëlajeni tërësisht me ujë.
Cfare ndodhi
Për çfarë përdorim një tretës?
Alkooli ndihmon në nxjerrjen e klorofilit nga gjethet e grimcuara. Molekula e klorofilit ka një bisht të gjatë hidrofobik ("frikës nga uji") që parandalon tretjen e substancës në ujë. Por në alkool (ose, për shembull, në aceton), tretshmëria e klorofilit është tashmë mjaft e lartë.
Për të mësuar më shumë
Klorofili gjithashtu tretet në yndyrna. Për shkak të kësaj, disa vajra vegjetale, të tilla si kanola dhe ulliri, shpesh kanë një ngjyrë të gjelbër të theksuar. Për njollën e vajrave të tillë, kryhet një trajtim alkali. Si rezultat, molekula e klorofilit humbet bishtin e saj hidrofobik, dhe me të edhe aftësinë për t'u tretur në yndyrna.
Më mirë se acetoni dhe alkooli, klorofili tretet vetëm në lëngje të tilla si benzina. Por benzina nuk mund të nxjerrë pigment nga gjethet në mënyrë aq efikase. Fakti është se në një bimë, molekulat e klorofilit janë të lidhura ngushtë me molekulat e proteinave. Për të prishur lidhjen me një proteinë, tretësi duhet të përmbajë ujë që nuk përzihet me hidrokarburet (benzinë, vajguri, eter naftë).
Pse tretësira e gjelbër u zbeh pas shtimit të acidit citrik?
Ngjyra e tretësirës u bë më pak e ngopur, sepse në një mjedis acid, jonet e hidrogjenit H + zhvendosën jonet e magnezit Mg 2+ dhe klorofili u shndërrua në feofitinë. Krahasuar me substancën origjinale, feofitina ka një ngjyrë të errët, por në të njëjtën kohë më pak të ndritshme.
Për të mësuar më shumë
Feofitinizimi është një fenomen shumë i zakonshëm. Kjo fjalë e tmerrshme quhet procesi i zbardhjes së klorofilit për shkak të humbjes së joneve të magnezit Mg 2+ në prani të acideve. Ju mund të keni vënë re se perimet jeshile të freskëta bëhen më të errëta kur gatuhen. Efekti i feofitinizimit është veçanërisht i dukshëm kur turshi trangujve: pas shtimit të marinadës, lëkura e gjelbër e ndritshme e frutave bëhet kafe.
Çfarë ndodh kur shtohet CuSO 4?
Kur shtojmë një tretësirë të sulfatit të bakrit CuSO 4, jonet e bakrit Cu 2+ shfaqen në epruvetën. Ata zënë një vend në molekulën e klorofilit, nga e cila magnezi Mg 2+ ishte zhvendosur më parë. Kompleksi klorofil-bakër ka një ngjyrë të gjelbër të ndritshme, kështu që zgjidhja përsëri fiton një ngjyrë të gjelbër të theksuar. Edhe pas disa ditësh, kur klorofili që përmban magnez tashmë është shkatërruar, ngjyra e tretësirës komplekse të bakrit të klorofilit mbetet e ngopur.
Për të mësuar më shumë
Produkti i ndërveprimit të zgjidhjes së feofitinës me jonet e bakrit Cu 2+ ka një emër të ashpër - "kompleksi i klorofilit të bakrit". Kjo substancë është e regjistruar nën kodin E141 si një ngjyrë ushqimore e lejuar. Një substancë e tillë mund të përdoret vetëm në doza rreptësisht të kufizuara, sepse bakri i përmbajtur në të është një metal i rëndë që është i rrezikshëm për shëndetin në sasi prej më shumë se 5 mg në ditë. Administrata Amerikane e Ushqimit dhe Barnave (FDA) lejon përdorimin e E141 në ushqim vetëm për ngjyrosjen e përzierjeve të thata në pije me bazë agrume. Në këtë rast, përqindja e bojës duhet të jetë jo më shumë se 0.2% ndaj peshës së produktit të thatë. Në Evropë, Rusi dhe shumicën e vendeve në Azi, Afrikë dhe Amerikën e Jugut, lejohet të përdoret kompleksi i bakrit klorofil në prodhimin e ëmbëlsirave, perimeve të konservuara, produkteve kozmetike dhe ilaçeve.
Cilat metale të tjerë mund të zëvendësojnë magnezin në klorofil?
Jo vetëm bakri Cu 2+ mund ta kthejë ngjyrën në tretësirën e acidifikuar të klorofilit. Kripërat e zinkut Zn 2+ dhe merkuri Hg 2+ gjithashtu formojnë komponime me ngjyrë të gjelbër me klorofil. Sidoqoftë, reagimet me këto jone janë shumë më të ngadalta dhe kërkojnë kushte të veçanta, dhe ngjyra e komplekseve me klorofil nuk është aq e ngopur sa me bakrin. Vlen gjithashtu të mbani mend se kripërat e merkurit janë jashtëzakonisht toksike dhe nuk janë aspak të destinuara për eksperimente në shtëpi.
Pse tretja e klorofilit u zbeh?
Me kalimin e kohës, oksidimi fotokimik ndodh në një zgjidhje të kompleksit të magnezit të klorofilit. Për shkak të kësaj, zgjidhja humbet ngjyrën e saj të pasur. Kompleksi i bakrit klorofil është shumë më i qëndrueshëm se paraardhësi i tij natyror. Nuk i nënshtrohet oksidimit aq shpejt, dhe për këtë arsye zgjidhja e tij ruan ngjyrën e saj më gjatë.
Cilat gjethe bimore janë më të mira për eksperimentin?
Shumë gjethe jeshile të freskëta do të bëjnë. Sigurohuni që bima të mos jetë helmuese para testimit. Gjithashtu, mos përdorni gjethe bimore me lëng qumështi (euforbia, luleradhiqe, fikus i preferuar i nënës dhe të tjera). Për të kontrolluar nëse bima përmban lëng qumështi, shikoni prerjen e gjetheve: pikat e errëta të bardha të spikatura (ndonjëherë të verdha, bezhë ose të kuqërremtë) tregojnë se është më mirë të mos merrni një material të tillë për eksperimentin. Me gjethe me lëng mishi (sedum, Kalanchoe, Tradescantia dhe të tjerë), zgjidhja do të dalë e zbehtë, sepse ka shumë pak klorofil në tulin e gjetheve të bimëve të tilla.
Puna laboratorike nr. 7.
Studimi i vetive të pigmenteve fotosintetike
Qëllimi i punës: të njiheni me metodat e nxjerrjes së pigmenteve dhe vetitë e tyre kimike.
Detyra 1. Vetitë kimike dhe optike të pigmenteve të fletës
Në procesin e fotosintezës së bimëve më të larta, përfshihen dy grupe pigmentesh: jeshile - klorofilë a dhe b; të verdhë - karotenet dhe ksantofilet. Ne do të njihemi me metodën e ndarjes së pigmenteve, ndarjen sipas metodës Kraus, me vetitë kryesore kimike dhe optike të pigmenteve. Puna përbëhet nga faza të veçanta, të cilat kryhen në sekuencën më poshtë.
1. Marrja e një solucioni alkooli të pigmenteve
Për këtë qëllim, mund të përdoren si gjethet e thata ashtu edhe materiali i freskët bimor. Kur punoni me gjethe të thata, rekomandohet që të njomet ato para nxjerrjes së pigmenteve. Kur punoni me lëndë të parë, gjethet e barbarozës, bizelet, fasulet janë të përshtatshme.
Për të marrë një vëllim të madh ekstrakti, përdoren gjethet e thara të hithrës, të cilat vendosen në një balonë konike me një kapacitet 200 ml dhe përvëlohen me ujë të valë, pastaj uji kullohet. 100 ml alkool etilik derdhen në balonë, mbyllen me një tapë me një kondensator refluksi dhe vendosen në një banjë me ujë të valë për 5 minuta për të nxjerrë pigmente. Pastaj përmbajtja e balonës ftohet dhe tretësira zbërthehet me kujdes përmes një gyp me një letër filtri të palosur. Zgjidhja e filtruar përdoret në eksperimentet e mëvonshme. Ruani zgjidhjet e pigmentit në errësirë në frigorifer.
Progresi : Vendosni 1-2 g gjethe barbarozi në një llaç prej porcelani, shtoni pak rërë kuarci (për bluarje më të mirë të indeve të bimëve) dhe një majë shkumës (për të krijuar një reagim neutral ose pak alkalik të mediumit). Grini gjethet derisa të jenë të lëmuara, në të cilat shtoni 10-15 ml etanol 96%. Pas përzierjes së plotë, filtroni homogjeninën në një epruvetë përmes një filtri letre me një fjongo të bardhë. Për të parandaluar që lëngu të rrjedhë poshtë murit kur derdhet nga llaçi, vendosni një shkop qelqi në hundën e llaçit, i cili është lyer me yndyrë nga jashtë me vazelinë. Llaçi dhe murtaja mund të shpëlahen me disa mililitra etanol, të cilat duhet të derdhen në të njëjtin filtër. Puna është e një natyre cilësore; prandaj, është e mundur të mos arrihet transferimi i plotë i pigmenteve në tretësirë. Nëse pjesët e para të filtrimit janë të turbullta, ato duhet të filtrohen përsëri pa ndryshuar filtrin. Ekstrakti i gjelbër që rezulton është i përshtatshëm për eksperimentet e mëvonshme.
2. Ndarja e pigmenteve me metodën Kraus
Metoda bazohet në tretshmërinë e ndryshme të pigmenteve në alkool dhe benzinë, të cilat nuk përzihen kur kullohen, duke formuar dy shtresa: pjesa e sipërme është benzina; më e ulët - alkool. Formula empirike e klorofilit a- С 55 Н 72 О 5 N 4 Mg, klorofil b- C 55 H 70 O 6 N 4 Mg. Klorofili është një ester i acidit klorofilinë dikarboksilik dhe dy alkooleve - metanol dhe fitol. Fitol ka një zinxhir të gjatë hidrokarbure (C20H39), i cili përcakton hidrofobinë e molekulës së klorofilit. Shkrihet më mirë në një tretës hidrofobik - benzinë. Karoteni, duke qenë një hidrokarbure (C 40 H 56), gjithashtu ka veti hidrofobike dhe ka një prirje të lartë për benzinën. Ksantofilet janë alkoole (С40Н56О2), dhe për këtë arsye ato treten më mirë në etanol sesa në benzinë.
Progresi : Hidhni 2-3 ml ekstrakt alkooli të pigmenteve në një epruvetë dhe shtoni 3-4 ml benzinë Kalosh (eteri i naftës mund të përdoret në vend të benzinës). Shkundni tubin dhe lëreni përmbajtjen të qetësohet. Ndodh eksfolimi i emulsionit. Nga lart, benzina mblidhet me klorofilë që kanë kaluar në të, të cilat njollosin këtë shtresë me ngjyrë të gjelbër. Karoteni gjendet gjithashtu në benzinë, por ngjyra e tij e verdhë është e maskuar me klorofil. Shtresa e poshtme e alkoolit përmban pigment ksantofil, i cili ka ngjyrë të verdhë.
Nëse ndarja e pigmenteve nuk është mjaft e qartë, shtoni 1-2 pika ujë në provëz dhe tundeni përsëri fuqishëm. Uji i tepërt duhet të shmanget pasi mund të shfaqet turbullira e tretësirës.
Regjistroni rezultatin e punës në formën e një fotografie.
Si përfundim, duhet dhënë një shpjegim për tretshmërinë e ndryshme të pigmenteve në alkool dhe benzinë.
3. Saponifikimi i klorofilit me alkali
Esteret janë të aftë të reagojnë me alkali (reaksion saponifikimi), ndërsa molekula e tyre është e ndarë në acid dhe alkool. Nga pigmentet e gjetheve, vetëm klorofili saponizohet, nga molekula e së cilës metanoli dhe fitoli ndahen nën ndikimin e alkaleve:
Kripë natriumi e acidit klorofilik të formuar gjatë saponifikimit ruan ngjyrën e tij të gjelbër, por fiton veti hidrofile, dhe kështu një prirje më të madhe për alkoolin. Pigmentet e verdha nuk e ndryshojnë natyrën e tyre kimike kur ekspozohen ndaj alkaleve.
Progresi : shtoni 1-2 pika tretësirë NaOH 20% në një epruvetë me 2-3 ml ekstrakt pigmenti. Ngrohni epruvetën në një banjë me ujë derisa tretësira të vlojë në të. Pas ftohjes, në tubin e provës shtoni 2-3 ml benzinë dhe 2-3 pika ujë (për ndarje më të mirë të përzierjes). Pastaj shkundni fuqishëm përmbajtjen e epruvetës dhe lëreni të vendoset. Duhet të ketë dy shtresa në provëz: e poshtme (alkool), me ngjyrë të gjelbër; sipër (benzinë) e lyer me ngjyrë të verdhë. Kripa e natriumit e acidit klorofilik dhe ksantofilet, ngjyra e të cilave maskohet nga klorofili, treten në shtresën e alkoolit. Karoteni tretet në shtresën e benzinës.
Si përfundim, është e nevojshme të shpjegohet shpërndarja e ngjyrës në shtresat e alkoolit dhe benzinës.
4. Marrja e feofitinës dhe zëvendësimi i kundërt i hidrogjenit me një atom metali
Klorofili i përket Mg-porfirinave. Pjesa kryesore e molekulës së saj është bërthama e porfirinës, e cila përbëhet nga katër unaza pirroli.
Kulmet e tyre me atome nitrogjeni drejtohen drejt qendrës së bërthamës së porfirinës dhe ndërveprojnë me atomin qendror të magnezit. Magnezi në bërthamën e porfirinës nuk mbahet fort dhe, nën veprimin e kujdesshëm të acideve të forta, mund të zëvendësohet me dy atome hidrogjeni.
Klorofili i zëvendësuar me hidrogjen quhet feofitinë dhe ka ngjyrë kafe:
Hidrogjeni feofitin mund të zëvendësohet përsëri me një metal, nëse vepron me kripëra bakri ose zinku; në këtë rast, ngjyra e gjelbër e pigmentit rikthehet. Prandaj, ngjyra e klorofilit varet nga prania e një lidhjeje organometalike në molekulë.
Procesi i feofitinizimit shpesh vërehet në natyrë dhe tregon një rritje të përshkueshmërisë së membranave të gjalla, dhe për këtë arsye, dëmtim dhe vdekje të qelizave.
Progresi : Hidhni 2-3 ml tretësirë alkooli të pigmenteve në dy epruveta dhe shtoni një ose dy pika acid klorhidrik 10%. Ngjyra jeshile e tretësirës bëhet kafe, pasi është formuar feofitina. Lini një tub për kontroll, shtoni një kristal të vogël të acetatit të bakrit në të dytin dhe ngrohni tretësirën në një banjë uji të ziejë. Ngjyra kafe e zgjidhjes do të ndryshojë në të gjelbër, pasi është formuar derivati i klorofilit të bakrit:
Në fund të punës, skiconi një pamje të ndarjes së pigmenteve pas saponifikimit të klorofilit.
Së fundi, është e nevojshme të shpjegohet ndryshimi i ngjyrës.
Detyra 2. Ndarja e pigmenteve fotosintetike me kromatografi letre
Ndarja e pigmenteve në këtë detyrë bazohet në shpejtësinë e ndryshme të avancimit të tyre me tretësin. Kjo është për shkak të absorbimit të ndryshëm të pigmenteve në letër dhe pjesërisht tretshmërisë së ndryshme në benzinë dhe peshën molekulare. Formula empirike e klorofilit a- С 55 Н 72 О 5 N 4 Mg, klorofil b- C 55 H 70 O 6 N 4 Mg. Karoteni (C 40 H 56) ka një prirje të lartë për benzinën. Ksantofilet (C 40 H 56 O 2) treten më mirë në etanol sesa në benzinë.
Progresi : përgatitni një ekstrakt acetoni (ose alkooli) nga gjethet e freskëta të çdo bime. Sasia e peshuar e materialit bimor duhet të jetë 2-3 g, vëllimi i ekstraktit të acetonit - 25 ml (100% aceton).
Pritini një rrip 1.5-2.0 cm të gjerë dhe 20 cm të gjatë nga letra kromatografike.Mbajtja e shiritit vertikalisht, ulni majën e tij për disa sekonda në sirtarin e pigmentit të derdhur në shishe. Me një zhytje të shkurtër, kapaku ngrihet në letër me 1-1.5 cm.
Pastaj thajeni letrën në një rrjedhë ajri dhe zhyteni përsëri në tretësirën e pigmentit. Përsëriteni këtë operacion 5-7 herë derisa të formohet një shirit me ngjyrë jeshile të ndritshme në kufirin e sipërm. Pas kësaj, ulni skajin e poshtëm të kromatogramit në aceton të pastër për disa sekonda në mënyrë që të gjitha pigmentet të rriten me 1-1.5 cm. Kështu, një zonë me ngjyrë merret në letër në formën e një shiriti jeshil, ku përzierja e pigmentet janë të përqendruara, të cilat duhet të ndahen.
Oriz. 1. Pamje e kromatogramit me pigmente të ndara
Vendosni një kromatogram të tharë mirë (derisa aroma e acetonit të zhduket) në një pozicion rreptësisht vertikal në një dhomë me një pjatë Petri me një tretës në fund (një përzierje benzine: benzeni - 1: 2), në mënyrë që tretësi të mos prek zonën e pigmentit. Mbyllni dhomën hermetikisht. Pas 10-15 minutash, tretësi do të rritet me 10-12 cm. Përzierja e pigmenteve do të ndahet në përbërës individualë në formën e shiritave të rregulluar në rendin e mëposhtëm: së pari nga poshtë-klorofil b, mbi të - klorofil a e ndjekur nga ksantofili (Fig. 1). Karoteni lëviz së bashku me pjesën e përparme të tretësit më shpejt se përbërësit e tjerë, dhe zona e tij në letër është e vendosur mbi të gjitha pigmentet e tjera.
Ngjitni kromatografinë që rezulton në një fletore, rrethoni zonat e pigmentit me një laps dhe shenjë.
Synimi: të njihet me procedurën për kryerjen e punës; bëni një përfundim në lidhje me vetitë kimike të pigmenteve të fletës.
Informacion teorik. Sistemi i pigmentit të kloroplastit përfaqësohet nga dy lloje të pigmenteve: jeshile - klorofilet a dhe b dhe të verdhë - karotenoide. Pigmenti kryesor funksional është klorofili a, shërben si një dhurues i drejtpërdrejtë i energjisë për reaksionet fotosintetike, pjesa tjetër e pigmenteve vetëm transferojnë energjinë e absorbuar në të .
Përparimi:
Marrja e një solucioni alkooli (ekstrakti) të pigmenteve. Pigmentet nga indet bimore nxirren me tretës polarë (alkool etilik, aceton), të cilët shkatërrojnë lidhjen e klorofileve dhe ksantofilëve me lipoproteinat plastike dhe sigurojnë nxjerrjen e tyre. Gjethet e thata vendosen në një balonë konike prej 200 ml dhe përvëlohen me ujë të vluar, pastaj uji kullohet. 100 ml etanol derdhet në balonë, mbyllet me një tapë tape me një kondensator refluksi dhe vendoset në një banjë me ujë të valë për të nxjerrë pigmente. Pas zierjes për pesë minuta, përmbajtja e balonës ftohet dhe derdhet me kujdes në një balonë tjetër. Ekstrakti përdoret në eksperimentet e mëvonshme.
Ndarja e pigmenteve sipas Kraus. Metoda bazohet në tretshmërinë e ndryshme të pigmenteve në alkool dhe benzinë. Këta tretës nuk përzihen në një enë, por formojnë dy faza - benzinë të sipërme, alkool të poshtëm, për shkak të të cilave komponentët e përzierjes së pigmenteve ndahen.
2-3 ml ekstrakt alkooli të pigmenteve dhe 3-4 ml benzinë derdhen në një epruvetë. Përmbajtja e epruvetës tundet, mbyllet me një tapë ose një lustër të madhe dhe mbrohet. Ndërsa emulsioni shtresohet, shtresa e benzinës bëhet e gjelbër për shkak të tretshmërisë më të mirë të klorofilit në të. Karoteni gjithashtu hyn në benzinë, por ngjyra e tij maksimizohet nga klorofili. Ksantofili mbetet në shtresën e alkoolit me ngjyrë të verdhë të artë.
Nëse pigmentet nuk ndahen, shtoni tre deri në katër pika ujë dhe tundeni përsëri. Me ujë të tepërt, shtresa e poshtme mund të bëhet e turbullt. Në këtë rast, shtoni pak alkool etilik dhe shkundni tubin.
Vizatoni një pamje të shpërndarjes së pigmenteve dhe nxirrni përfundime.
Saponifikimi i klorofilit me alkali. Duke trajtuar klorofilin me alkali, është e mundur të shkaktohet saponifikim i grupeve eterike, d.m.th. ndarja e mbetjeve të alkoolit metil dhe fitolit:
Kripa e acidit klorofilik që rezulton ruan ngjyrën e gjelbër dhe vetitë optike të klorofilit, por ndryshon prej tij në hidrofilitet më të madh.
1 ml tretësirë NaOH 20% derdhet në një epruvetë me 2-3 ml tretësirë alkooli të pigmenteve dhe tundet. Tubi i provës vendoset në një banjë me ujë të valë. Sapo zgjidhja të vlojë, tubi hiqet dhe ftohet, pastaj shtohet një vëllim i barabartë i benzinës dhe disa pika ujë. Përmbajtja e epruvetës tundet fort dhe lihet mënjanë. Karoteni dhe ksantofili kalojnë në shtresën e benzinës, dhe kripa e natriumit e acidit klorofilik kalon në shtresën e alkoolit. Skiconi ngjyrën e shtresave, duke treguar shpërndarjen e pigmenteve.
Marrja e feofitinës dhe zëvendësimi i kundërt i hidrogjenit nga një atom metali. Atomi i magnezit ruhet relativisht dobët në bërthamën e porfirinës të klorofilit dhe, nën veprimin e kujdesshëm të acideve të forta, zëvendësohet lehtësisht nga dy protone me formimin e feofitinës kafe:
Nëse feofitina vepron nga kripërat e bakrit, zinkut ose merkurit, atëherë në vend të dy protoneve, metali përkatës hyn në bërthamë dhe produktet e reagimit bëhen të gjelbërta. Sidoqoftë, ngjyra që rezulton është disi e ndryshme nga ajo e klorofilit:
Rrjedhimisht, ngjyra e klorofileve është për shkak të lidhjes organometalike në molekulat e tyre. Futja e kundërt e magnezit në feofitinë është shumë e vështirë. Në dy epruveta merrni 2-3 ml ekstrakt alkooli të pigmenteve dhe shtoni një nga një - dy pika të tretësirës së acidit klorhidrik 10%. Kur tronditet, ngjyra e gjelbër e klorofilit kthehet në një ngjyrë kafe, karakteristikë e feofitinës. Një tub me feositin lihet për kontroll, dhe disa kristale të acetatit të bakrit futen në të dytin dhe tretësira nxehet në një banjë uji deri në vlim. Ndërsa nxehet, ngjyra kafe e tretësirës ndryshon në të gjelbër si rezultat i formimit të një derivati bakri të ngjashëm me klorofilin.
Skiconi ngjyrën e feofitinës dhe një derivati të klorofilit të bakrit.
Pajisjet: Gjethe të thata ose të papërpunuara, alkool etilik, benzinë , 20% zgjidhje NaOH, 10% tretësirë acidi klorhidrik në një pikatore, acetat bakri. Shishe konike të zbaticës, banja uji, rafte tubash provë, pipeta 1 ml, kone konike, lapsa me ngjyrë.
Literatura: 1, f. 63-66
Pyetjet e kontrollit:
1 Cili është roli i klorofilit në procesin e fotosintezës?
2 Cili është roli i karotenoideve në procesin e fotosintezës?
3 Cili është mekanizmi për shndërrimin e energjisë së dritës në energji kimike?
jeton me kontroll. Pozicioni i shiritave të errët në spektrin eksperimental përcakton se cilat rreze thithen nga pigmenti i hetuar.
Qëllimi i punës: të njiheni me vetitë optike të pigmenteve
Përcaktimi i spektrit të absorbimit të klorofilit ... Vendosni spektroskopin në lidhje me dritën në mënyrë që të gjitha zonat spektrale të kenë shkëlqimin e njëjtë. Derdhni ekstraktin e alkoolit të klorofilit në një kovë spektrofotometrike, vendoseni para çarjes së spektroskopit dhe përcaktoni pozicionin e brezave të errët që korrespondojnë me rrezet e thithura nga klorofili.
Gjerësia e shiritave varet nga përqendrimi i pigmentit ose trashësia e shtresës së zgjidhjes së tij. Për të vëzhguar spektrat thithëse të tretësirave me përqendrime të ndryshme të klorofilit, holloni ekstraktin me alkool në raportet 1: 1, 1: 3, 1: 5, etj. dhe hetoni vetitë optike të zgjidhjeve që rezultojnë. Nga një krahasim i spektrave thithës të zgjidhjeve të përqendrimeve të ndryshme, ne zbulojmë se thithja më e fortë ndodh në rrezet e kuqe (ekstrakti më i koncentruar). Në fund të eksperimentit, nxirrni një përfundim në lidhje me varësinë e spektrit të absorbimit të klorofilit nga përqendrimi i tij dhe shpjegoni faktin e vërtetuar.
Spektri i absorbimit të karotenit dhe ksantofilit. Për të marrë spektrin e thithjes së karotenoideve me një pipetë, merrni me kujdes një solucion benzine në të cilin karoteni dhe ksantofili kaluan pas saponifikimit të klorofilit, transferojeni në një kuvetë dhe vendoseni para çarjes së spektroskopit. Shqyrtoni spektrin e absorbimit dhe krahasojeni atë me spektrin e absorbimit të klorofilit. Skiconi të dy spektrat.
Fluoreshenca e klorofilit. Fluoreshenca është emetimi i dritës nga një molekulë klorofili e ngacmuar. Thelbi i tij është si më poshtë. Në temperaturën e dhomës dhe në errësirë, molekula e klorofilit është në gjendjen themelore, d.m.th. energjia e tij korrespondon me nivelin më të ulët të singletit (Pra).: Thithja e një kuanti drite shoqërohet me kalimin e njërit prej π-elektroneve në një nivel më të lartë energjie. Si rezultat, lind një gjendje e vetme e ngacmuar elektronike e molekulës. Një gjendje e vetme është një gjendje aq e ngacmuar në të cilën kalimi i një elektroni në një nivel më të lartë energjie nuk shoqërohet me një ndryshim në shenjën e rrotullimit. Një linjë korrespondon me të në spektrat e absorbimit. Nëse, në këtë rast, një sasi e dritës së kuqe absorbohet, atëherë elektroni kalon në nivelin e parë të vetëm (S1) me një energji prej 1.7 eV dhe një jetëgjatësi prej 10–8 –10–9 s. Në rastin e kapjes së një kuanti të dritës blu, elektroni është në nivelin e dytë të vetëm (S2) me një energji prej 2.9 eV, dhe jeta e kësaj gjendje zvogëlohet në 10-12-10-10 s. Sidoqoftë, pa marrë parasysh se çfarë lloj elektrik
gjendja e ngacmuar nga froni i molekulës u transferua nga kuanti i absorbuar; ai përfundimisht kalon në nën-nivelin më të ulët vibracional të gjendjes së parë të ngacmuar të vetme (S1). Energjia e kësaj gjendjeje mund të përdoret për të kryer procese fotokimike, për të migruar nga një molekulë klorofili në tjetrën dhe për tu tretur në formën e nxehtësisë ose rrezatimit fluoreshent.
Kështu, pavarësisht nga gjatësia e dritës emocionuese, klorofili fluorizon vetëm në pjesën e kuqe të spektrit. Ulja e energjisë së një kuanti të emetuar nga një molekulë e ngacmuar në krahasim me energjinë e një kuanti të absorbuar quhet zhvendosja e Stoksit. Vetëm klorofili "a" dhe klorofili "b" fluorizojnë; karotenoidet nuk e kanë këtë aftësi. Në një gjethe të gjallë, pigmenti kryesor fluoreshent është klorofili a. Në të njëjtën kohë, fluoreshenca në gjethe është shumë më pak e theksuar sesa në tretësirë, pasi një pjesë e energjisë së absorbuar përdoret për sensibilizimin e reaksioneve fotokimike. Prandaj, një rritje në intensitetin e fotosintezës, si rregull, përfshin një dobësim të fluoreshencës. Fluoreshenca jo vetëm që siguron informacion të vlefshëm për përdorimin e energjisë në proceset fotokimike, por është gjithashtu një karakteristikë e rëndësishme e ndërveprimit të molekulave të pigmenteve të ndryshme në lamellat thylakoid kloroplast, migrimin e energjisë në fotosistemet, etj.
Progresi. Për të përcaktuar fluoreshencën, një ekstrakt alkooli i pigmenteve ose një zgjidhje e klorofilit në benzinë, e marrë nga ndarja e pigmenteve sipas Kraus, duhet të vendoset në letër të errët pranë
Fig. 10 Konsiderimi i ekstraktit të alkoolit të klorofilit:
A - në rrezet e reflektuara; B - në rrezet e transmetuara; a - burim drite; b - një epruvetë me kapuç; në sy; d - rrezet e incidentit; d, e
- rrezet e reflektuara; g - rrezet kaluan nëpër klorofil
burimi i dritës dhe pamja në dritën e reflektuar (Fig. 10). Ekstrakti i klorofilit do të ketë ngjyrë të kuqe të errët.
Fluoreshenca mund të vërehet edhe në një gjethe të gjallë. Për ta bërë këtë, merrni Elodea Kanadeze (Elodea canadensis Michx.), Vendoseni objektin në fazën e mikroskopit dhe ndriçojeni atë me rreze blu-vjollce, nën ndikimin e të cilave plastidet jeshile fillojnë të shkëlqejnë me dritë të kuqe.
Materialet dhe pajisjet: 1) ekstrakt alkooli i pigmenteve të gjetheve; 2) një zgjidhje e karotenit dhe ksantofilit (shtresa e benzinës e marrë pas saponifikimit të klorofilit); 3) pipeta për 1 ml; 4) kuvetat; 5) spektroskopët.
3.3 Ndarja e pigmenteve me kromatografi letre
Metoda e propozuar bën të mundur ndarjen pjesërisht të pigmenteve plastike në letër. Ndarja e plotë e pigmenteve mund të merret me letër të veçantë kromatografike duke përdorur disa tretës.
Në këtë punë, ndarja e pigmenteve bazohet në avancimin e tyre të ndryshëm me një tretës, i cili është për shkak të kapacitetit të ndryshëm të absorbimit të pigmenteve në letër dhe pjesërisht tretshmërisë së tyre të ndryshme në benzinë.
Qëllimi i punës: të kryeni një ndarje të plotë të një përzierje të pigmenteve në përbërës individualë duke përdorur një kromatografi dy-dimensionale.
Përparimi i punës: 1. Përgatitni një ekstrakt acetoni nga gjethet e bimëve të freskëta. Sasia e peshuar e materialit bimor duhet të jetë 2-3 g, vëllimi i ekstraktit të acetonit të pigmenteve - 25 ml (100% aceton).
2. Pritini një rrip 1.5-2.0 cm të gjerë dhe 20 cm të gjatë nga letra kromatografike. Mbajtja e shiritit të letrës vertikalisht, maja
ajo uleni për disa sekonda në një sirtar pigmenti të derdhur në një shishe ose filxhan porcelani. Me një zhytje të shkurtër, kapaku ngrihet në letër 1.0-1.5 cm (vija e fillimit). Letra pastaj thahet në një rrjedhë ajri dhe zhytet përsëri në tretësirën e pigmentit. Ky operacion kryhet 5-7 herë.
3. Pas kësaj, skaji i poshtëm i shiritit të letrës zhytet në aceton të pastër për disa sekonda në mënyrë që të gjitha pigmentet të rriten me 1.0-1.5 cm. Kështu, një zonë me ngjyrë (në formën e një shiriti jeshil) merret në letrën kromatografike , ku përqendrohet përzierja e pigmenteve, e cila duhet të ndahet.
4. Pasi të keni tharë mirë një rrip letre në një rrjedhë ajri (derisa era e acetonit të zhduket), vendoseni atë në një pozicion rreptësisht vertikal në një cilindër, në fund të së cilës benzina me një pikë vlimi 80-1200 C është derdhur, në mënyrë që tretësi të mos prekë zonën e pigmentit. Cilindri është i mbyllur hermetikisht me një tapë të pajisur mirë. Pas 15 minutash, tretësi ngrihet me 10-12 cm. Në të njëjtën kohë, përzierja e pigmenteve ndahet në
përbërës individualë në formën e
los, të cilat ndodhen në |
|||||
tjeter | rendi: së pari |
||||
poshtë klorofilit "b", mbi të |
|||||
klorofil "a", pastaj ksanto- |
|||||
lëviz |
|||||
me pjesën e përparme | tretës |
||||
më shpejt se përbërësit e tjerë, dhe |
|||||
zona e saj në letër është |
|||||
Oriz. 11. Shpërndarja e pigmenteve | pigmente të tjera |
||||
(fig. 11). Bëni një vizatim. |
|||||
në letër |
|||||
Materialet dhe pajisjet: 1) gjethet e bimëve; 2) aceton; 3) benzinë; 4) vazelinë; 5) gota ose gota prej porcelani; 6) llaç porcelani me peste; 7) gypat; 8) shufra qelqi; 9) filtra letre; 10) shirita letre kromatografike; 11) gota ose cilindra të gjatë; 12) gërshërë.
3.4 Përcaktimi i përmbajtjes së karotenit në rrënjët e karotës
Për të kryer këtë punë, përdoret një metodë fotometrike. Ajo bazohet në shndërrimin e analitit në tretësirë në një përbërës thithës të dritës dhe matjen e thithjes së dritës së përbërjes që rezulton.
Nëse një fluks i lehtë drejtohet në një kuvet me një zgjidhje me ngjyrë, atëherë një pjesë e tij do të absorbohet, ndërsa tjetra do të kalojë përmes zgjidhjes. Nga-
thithja do të varet nga numri i molekulave të hasura në rrugën e fluksit të dritës.
Kur punoni, duhet të zgjidhni filtrin e dritës që do të transmetonte rrezet e thithura nga zgjidhja: transmetimi maksimal i filtrit të dritës duhet të përkojë me thithjen maksimale të zgjidhjes. Filtrat e dritës në FEK janë instaluar me gjatësi vale të ndryshme në rajonin e transmetimit maksimal. Për matje, ato zgjidhen sipas parimit të ngjyrës shtesë: kur punoni me një përbërje me ngjyrë të verdhë - blu, me një përbërje blu - të kuqe, etj.
Kuvetet karakterizohen nga një gjatësi pune (distanca midis skajeve, e cila tregohet në mur përballë dritës së transmetuar): 5, 10, 20, 30, 50 mm. Kur analizoni tretësira me ngjyrë të dobët, merrni kuvetat me një gjatësi më të madhe pune, me ngjyrë të fortë - me një më të shkurtër. Ata përpiqen që leximet të merren në një shkallë të densitetit optik jo më shumë se 0.8.
Qëllimi i punës: për të përcaktuar sasinë e karotenit në rrënjët e karotës.
Përparimi i punës: 1. Prisni imët një pjesë të karotave të peshuara (1 g) dhe bluajini në një llaç me rërë dhe 0.3 g CaO (për të hequr ujin) derisa të jenë të qetë. Shtoni tretës në pjesë të vogla në llaç
- aceton dhe vazhdoni fërkimin. Derdhni ekstraktin që rezulton në një balonë volumetrike prej 25 ml. Në fund të nxjerrjes, mbushni shishen me tretës deri në shenjë. Nëse tretësira e karotenit është e turbullt, ajo filtrohet.
2. Një zgjidhje e azobenzenit përdoret si standard (korrespondon me 0.00235 g karoten për 1 ml tretësirë).
3. Pas marrjes së zgjidhjeve eksperimentale dhe standarde, kaloni në kolimetrinë e tyre. Për ta bërë këtë, një zgjidhje eksperimentale derdhet në njërën kuvete, një zgjidhje standarde në tjetrën, dhe kolorimetrike në FEC me një filtër të dritës blu. Llogaritja bëhet sipas formulës:
(K D1 | V 100) | |||
ku X është sasia e karotenit në mg për 100 g karrota;
K është sasia e karotenit për standardin (0.00235 g); V është vëllimi i tretësirës në ml (25 ml);
D1 është dendësia optike për tretësirën e karotenit; D2 është dendësia optike për standardin.
4. Përcaktoni nevojën ditore të njeriut për karrota, bazuar në normën prej 5 mg karoten në ditë.
Materialet dhe pajisjet: 1) perime me rrënjë karrote; 2) aceton; 3) tretësirë azobenzeni; 4) shishe 25 ml; 5) llaç porcelani me peste; 6)
filtra; 7) gypat; 8) kolometër fotoelektrik me kuvet; 9) shufra qelqi.
3.5 Përcaktimi i intensitetit të fotosintezës me metodën e balonës së asimilimit (sipas L.A. Ivanov dhe N.L. Kossovich)
Metoda bazohet në përcaktimin e sasisë së dioksidit të karbonit të absorbuar nga gjethet gjatë fotosintezës. Një filiz ose një gjethe e veçantë vendoset në një shishe qelqi të kthyer përmbys (Fig. 12) dhe i ekspozohet dritës për 15-20 minuta. Një pjesë e dioksidit të karbonit në balonë konsumohet gjatë fotosintezës. Pastaj lidhin CO2 që nuk absorbohet nga gjethet, duke derdhur një pjesë të tepërt të tretësirës alkali në balonë. Pastaj alkali i mbetur titrohet me acid klorhidrik ose oksalik. E njëjta gjë bëhet me balonën e kontrollit (pa bimë) dhe krahasohen rezultatet e titrimit.
Oriz. 12. Pajisja L.A. Ivanova dhe N.L. Kossovich për të përcaktuar intensitetin e fotosintezës: a - balonë; b - një shufër me një fletë; c - tape
Nëse shishet eksperimentale dhe ato të kontrollit kanë të njëjtin vëllim dhe nëse e njëjta sasi e tretësirës Ba (OH) 2 derdhet në të dy shishet, atëherë sasia e dioksidit të karbonit të absorbuar nga bima do të jetë drejtpërdrejt proporcionale me ndryshimin në rezultatet e titrimit të përmbajtjes së këtyre shisheve. Për të përcaktuar se cila sasi e CO2 korrespondon me 1 ml acid të përdorur për titrim, le të krahasojmë reagimet në të cilat hyn alkali i derdhur në balonë:
Ва (ОН) 2 + СО2 = ВаСО3 ↓ + Н2 О,
Ba (OH) 2 + 2HCI = BaCI2 + 2H2 O.
1M HCl korrespondon me 0.5M CO2, d.m.th. 44: 2 = 22 g CO2. Në një përqendrim prej 0.025N HCI, 1 ml të kësaj zgjidhjeje përmban
0.000025M HCI, e cila është ekuivalente me 22 × 0.000025 = 0.00055 g ose 0.55 mg CO2. Kjo metodë jep rezultate mjaft të sakta vetëm në
nëse të gjitha operacionet për hapjen dhe mbylljen e shisheve kryhen pa e prekur gotën me duart tuaja (përndryshe ajri, duke u zgjeruar kur nxehet, do të dalë pjesërisht nga shishet).
Qëllimi i punës: për të përcaktuar intensitetin e fotosintezës së bimëve. Rrjedha e punës: 1. Merrni dy shishe identike dhe mbajini në
në kushte të njëjta hapen për 10-20 minuta për t'u mbushur me ajër. Pastaj futni njëkohësisht priza me vrima të mbyllura me priza qelqi (nr. 1) në to, duke mos lejuar që shishet të nxehen duke prekur duart.
2. Pritini një gjethe ose një filiz bimor, azhurnoni prerjen me një brisk nën ujë dhe vendoseni në një epruvetë të mbushur me ujë (merrni ujë të zier në mënyrë që të mos ketë flluska ajri), të bashkangjitur në një shkop të futur në një tapë (Nr. 2).
3. Me një lëvizje të shpejtë, por të qetë, hiqeni tapën Nr.1 nga balona dhe futni tapën Nr.2 (me impiantin).
4. Ekspozoni balonën në dritë dhe shënoni kohën e fillimit të eksperimentit. Gjatë eksperimentit, monitoroni temperaturën brenda në balonë dhe, në rast të mbinxehjes, ftohni shishen me ujë. Especiallyshtë veçanërisht e rëndësishme që në fund të eksperimentit temperatura të jetë e njëjtë si në fillim, përndryshe ajri mund të hyjë
v balonë ose dalje. Kohëzgjatja e eksperimentit duhet të jetë e tillë që gjethet të kenë kohë të thithin jo më shumë se 25% të përmbajtjes
Xia në një balonë CO2. Me ndriçim të mirë për një balonë 1 L, ekspozimi nuk duhet të kalojë 5 minuta, për shishet më të mëdha
- 15-20 minuta.
5. Në fund të eksperimentit, hiqeni bimën nga balona dhe mbylleni shpejt me tapën Nr. 1, duke shënuar kohën. Gjithashtu hapeni balonin e kontrollit për disa sekonda. Derdhni 25 ml në shishe përmes vrimës në tapë
Zgjidhja 0.025N e Ba (OH) 2 dhe 2-3 pika fenolftaleine dhe menjëherë mbyllni vrimën me një tapë.
Tabela 8 |
|||||||||
Intensiteti i fotosintezës | |||||||||
Konsumi i HCl, ml | Intensiv |
||||||||
i mbushur | |||||||||
fotosinteza |
|||||||||
dm2 | Wa (OH) 2, | për, mgСО2 / |
|||||||
6. Për të rritur sipërfaqen e kontaktit të Ba (OH) 2 me ajrin, njomni me kujdes muret e shisheve me këtë zgjidhje.
tundeni periodikisht për 3 minuta, pas së cilës titrimi me tretësirë të acidit klorhidrik 0.025N kryhet përmes vrimës në tapë derisa ngjyra rozë të zhduket.
7. Përcaktoni sipërfaqen e fletës duke përdorur metodën e katrorëve. Rezultatet për
shkruani në tabelën 8. | ||||
Intensiteti i fotosintezës J f (ml CO2 / g | orë) llogaritet me |
|||
(A B) K | ||||
ku A është sasia e HCI e përdorur për titrimin e baritit në një balonë prove, ml;
B - sasia e HCI e përdorur për titrimin e baritit në balonin e kontrollit, ml;
K - korrigjimi i titrit HCI;
0.55 është numri i mg CO2 që korrespondon me 1 ml 0.025H HC1; S - zona e gjetheve, dm2;
t - ekspozimi, min;
60 - faktori i konvertimit nga minuta në orë.
Materialet dhe pajisjet: 1) gjethet ose fidanet e bimëve; 2) tretësirë 0.025N të Ba (OH) 2; 3) tretësirë 0.025N HCI; 4) fenolftalein; 5) shishe konike me një kapacitet 1 l (2 copë.); 6) letër; 7) priza gome (3 copë.); 8) dy tapa me një vrimë të mbyllur me një tapë qelqi, një shufër qelqi ose metali me një tub provë të vogël dhe një termometër të bashkangjitur në të futet në tapën e tretë; 9) një stendë për instalimin e shishes në një pozicion të përmbysur; 10) llambë elektrike 200-300 W; 11) gërshërë; 12) letër; 13) peshore me pesha.
Pyetjet e kontrollit
1. Roli kozmik i bimëve të gjelbra. Rëndësia e veprave të K.A. Timiryazev.
2. Pigmentet e bimëve fotosintetike. Metodat për ndarjen e pigmenteve.
3. Karakteristikat kimike dhe optike të pigmenteve.
4. Fiziko -kimike vetitë e molekulës së klorofilit. Fluoreshenca e klorofilit.
5. Faza e lehtë e fotosintezës. Fosforilimi fotosintetik.
6. Faza e errët e fotosintezës. Cikli Calvin, cikli Hatch-Slack, fotosinteza si tolstyanka.
7. Intensiteti i fotosintezës, fotosirpimi.
8. Ndikimi i faktorëve të mjedisit në intensitetin e fotosintezës
4. Frymëmarrja e bimëve
Historia e zhvillimit të doktrinës së frymëmarrjes. Teoria e oksidimit dhe reduktimit: A.N. Bach, V.I. Palladin, G. Wieland, O. Warburg, S.P. Kostycheva et al. Klasifikimi i sistemeve enzimatike të frymëmarrjes. Struktura enzimatike. Veprimi i aktivizuesve dhe frenuesve. Karakterizimi i dehidrogjenazave, oksidoreduktazave, oksidazave. Mekanizmat e veprimit të katalazës, peroksidazës, citokrom oksidazës dhe polifenol oksidazës.
Roli fiziologjik i frymëmarrjes. Specifikat e frymëmarrjes në bimë. Mitokondria. Struktura dhe funksioni i tyre.
Mënyrat e oksidimit të lëndës organike në qelizë. Unifikimi i nën-
striacionet e frymëmarrjes. Mekanizmi i aktivizimit të substrateve të frymëmarrjes, mënyrat e përfshirjes së tyre në proceset e oksidimit biologjik. Mënyrat kryesore të shpërndarjes së karbohidrateve. Rruga e pentozomonofosfatit të oksidimit të glukozës. Rruga e oksidimit glikolitik (glikoliza), fazat kryesore. Cikli G. Krebs, sekuenca e reaksionit. Cikli i gloksilatit.
Zinxhiri i transportit të elektroneve të mitokondrive: organizimi strukturor, përbërësit kryesorë, potencialet e tyre redoks. Komplekset e bartësve të elektroneve. Mekanizmat alternativë katalitikë të oksidimit biologjik (frymëmarrja rezistente ndaj cianidit). Sistemet oksiduese ekstramitokondriale.
Fosforilimi oksidativ. Energjia e frymëmarrjes: fosfatet dhe tioesteret. Uniteti i proceseve elementare të energjisë në natyrën e gjallë. Fosforilimi në nivelin e substratit (substrati) dhe fosforilimi në zinxhirin e frymëmarrjes (koenzima). Teoritë oksiduese të fosforilimit: kimike, mekanokimike (Teoria e Boyer), kimiosmotike (teoria e Mitchell). Dispozitat kryesore të teorisë kimiosmotike të Mitchell për konjugimin. Membrana si bazë strukturore për proceset bioenergjetike. Transformimi i energjisë në membranat e ndërfaqes. Potenciali elektrokimik është forca lëvizëse e fosforilimit. Rregullimi i transportit të elektroneve dhe fosforilimit. Shkëputja e frymëmarrjes dhe fosforilimit. Ndikimi i faktorëve mjedisorë në këtë proces.
Frymëmarrja si një lidhje qendrore në metabolizmin. Rëndësia e frymëmarrjes në metabolizmin konstruktiv të qelizës dhe lidhja e saj me funksionet e tjera të qelizës.
Treguesit sasiorë të shkëmbimit të gazit (marrja e oksigjenit, lirimi i dioksidit të karbonit, shkalla e frymëmarrjes, etj.). L. Efekti paster.
Rregullimi i frymëmarrjes. Ekologjia e frymëmarrjes. Varësia e frymëmarrjes nga faktorët e jashtëm dhe të brendshëm.
4.1 Përcaktimi gazometrik i katalazës
Shumë procese redoks në indet e bimëve përfshijnë enzima.
Metoda për përcaktimin e aktivitetit të enzimës bazohet në aftësinë e katalazës për të dekompozuar peroksid hidrogjeni me lëshimin e gazit të oksigjenit. Meqenëse sasia e peroksidit të hidrogjenit të dekompozuar varet nga aktiviteti i enzimës, është e mundur të gjykohet aktiviteti i katalazës nga sasia e oksigjenit dhe shkalla e lëshimit të saj.
2H2 O2 → 2H2 O + O2.
Qëllimi i punës: përcaktimi i aktivitetit të enzimës katalazë në materialin bimor.
Përparimi i punës: 1. Merrni një mostër gjethesh ose pjesësh bimore që peshojnë 4 g, shtoni 0.2 g shkumës (për të dhënë një reagim alkalik), një majë rëre dhe bluajeni tërësisht në një llaç me një sasi të vogël uji të distiluar. Transferoni masën e goditur përmes një gyp në një shishe vëllimore 100 ml dhe sillni
me ujë të distiluar deri në shenjë. 2. Një balonë me perime ex-
lihet të qëndrojë për 15 minuta. Në këtë kohë, përgatitni të gjitha pjesët e pajisjes katalasimetër (Fig. 13) për të përcaktuar aktivitetin e katalazës dhe kontrolloni ngushtësinë e saj.
3. Pas 15 minutash, merrni 10 ml ekstrakt së bashku me pezullimin nga balona duke përdorur një pipetë matëse dhe transferojeni atë në një ndarje të enës së reagimit (katalazë). Në një departament tjetër me
Oriz. 13. Katalasimetri enët vendosin 5 ml peroksid hidrogjeni. Enë e reagimit
lidheni me pjesën tjetër të instrumentit katalasimetër.
)
... Postimi është shumë i gjatë.
Shpresoj se i keni rezervuar përbërësit që ju nevojiten? Sot do të nxjerrim klorofil. Në libra dhe filma të ndryshëm për laboratorët magjikë, gjithmonë ekziston një enë e mbushur me një lëng jeshil të ndezur, mbi të cilin tymos një mjegull kaltërosh ...
Në fakt, kjo nuk është një pamje magjike aq larg nga realiteti. Por unë nuk do të dal përpara vetes.
Marrja e klorofilit dhe studimi i vetive të tij
Synimi: nxjerrja e klorofilit nga bimët e gjelbra për të studiuar vetitë e tij.
Materialet dhe pajisjet:
2-3 gjethe të një bime shtëpie (barbarozat, tradescantia, bimë të tjera të gjelbra janë gjithashtu të përshtatshme, por shmangni marrjen e atyre helmuese, për shembull, alokazinë). Gjethet duhet të merren jeshile të errët, me një përmbajtje të lartë të klorofilit.
15 ml alkool mjekësor (në mënyrë ideale 95%, por 70% do të bëjnë, atëherë ne do të rrisim pak vëllimin e alkoolit). Nëse vendosni të bëni eksperimentin 3, atëherë ka kuptim të bëni më shumë ekstrakt.
Shkumës është një copë e vogël.
Enët prej porcelani me mug prej porcelani, lugë (në mënyrë ideale llaç porcelani dhe mugthi)
Gyp i vogël për tendosje.
Letër filtri (mund të provoni ta zëvendësoni me një leckë të trashë
)
Tubat e provës dhe një gotë e vogël.
Fener.
Letër e zezë (për mbështjelljen e epruvetës), ngjitës, gome ose shirit për fiksim.
Gërshërë, thikë.
Eksperimenti 1. Nxjerrja e klorofilit
Përparimi:Nxjerrja është lëshimi i një substance nën veprimin e një tretësi. Nxjerrja e klorofilit kryhet me alkool, pasi në të shpërndahet pigmenti jeshil. Kjo magji bazohet në difuzionin e zakonshëm.
1. Pritini gjethet me gërshërë (ose thikë), vendosini në një llaç prej porcelani dhe fërkojini me një murtajë. Kur masa bëhet pak a shumë e trashë, shtoni pak alkool, duke vazhduar bluarjen.
PS: në mënyrë ideale, për bluarje më të mirë, shtohen thërrime qelqi, por ne do të bëjmë pa të.
Unë nuk kam një pestel porcelani, unë përdor një shaker kripur porcelani në vend. Shumë e lehtë për t’u përdorur, siç doli.
2. Shtoni patate të skuqura shkumësa (një majë e vogël) në përzierje. Kjo është e nevojshme për të neutralizuar aciditetin e lëngut qelizor duke lënë vakuolët. Acidet e lëngut qelizor kanë aftësinë të shkatërrojnë klorofilin, atëherë ekstrakti bëhet i papërshtatshëm për eksperimente. Dhe shkumës korrigjon situatën.
3. Duke vazhduar bluarjen e zhavorrit, shtoni gradualisht alkoolin e mbetur. Ju duhet të merrni një ngjyrë smeraldi të lëngut.
4. Ne filtrojmë përmes një gyp me një filtër. Do të jetë shumë mirë nëse keni një letër filtri të vërtetë. Nëse nuk është aty, por mund të përdorni një njollë (është për të ardhur keq që ata ndaluan së shtuari në fletore), ose peceta të trasha, një shtresë leshi pambuku nga një jastëk pambuku. Leshi i pambukut do të thithë shumë lëng. Prandaj, nëse filloni ta përdorni, atëherë duhet të bëni më shumë ekstrakt. Figura më poshtë tregon se si ta palosni siç duhet filtrin për procesin e fshirjes.
Kujdes! Kur aplikoni filtrin në gyp, mos përdorni ujë për ta bërë letrën të ngjitet në gyp, përndryshe eksperimenti mund të mos funksionojë.
Ne filtrojmë në një gotë. Do të duhet pak kohë, rreth pesë minuta ose më shumë. Për ta mbajtur disi fëmijën të zënë gjatë pritjes, mund të luani me fjalë që e duan ngjyrën e gjelbër. Por tani filtrimi ka përfunduar.
Urime, ju keni marrë filtratin. Filtrati ynë quhet "ekstrakt klorofili" ose ekstrakti i tij alkoolik.
Përvoja 2. Cila është ngjyra e ekstraktit të klorofilit?
"Çfarë pyetje e çuditshme!" - do të indinjohesh. Sigurisht, e gjelbër! Por a është vërtet kështu? Do ta kuptojmë.Përparimi:
1. Le ta sjellim ekstraktin e marrë në letrën e zezë përballë dritares. Cfare po shikon?
I bukur, apo jo? Duket sikur shkëlqen nga brenda. Në fakt, me të vërtetë shkëlqen! Ky është fenomeni i fluoreshencës - domethënë shkëlqimi i substancave kur thithin dritën. Pra, ekstrakti i klorofilit është një zgjidhje fluoreshente! Çuditërisht, duket se ju dhe unë kemi zbuluar sekretin e mbushjes së pazakontë të një shishe alkimike me një zgjidhje magjike të ndezur! A nuk është një mrekulli?
2. Dhe tani le t'i përgjigjemi pyetjes pse nuk ia vlen të lagësh filtrin me ujë, dhe pse në eksperiment ata përdorin alkool, dhe jo vodka. Çfarë ndodh nëse shtojmë pak ujë? Hidhni pak nga ekstrakti në një epruvetë dhe shtoni ujë në të, rreth një e katërta e vëllimit të ekstraktit. Cfare po shikon?
Shtë e nevojshme të shtoni ujë, pasi zgjidhja bëhet e turbullt dhe nuk shkëlqen më.
Nëse i shtojmë një sasi të vogël ekstrakti të lëngut të limonit (ose uthull), atëherë zgjidhja do të kthehet në të verdhë kënetë, dhe nëse përdorim një acid të fortë të koncentruar, atëherë do të bëhet ngjyrë kafe. Kjo ndodh sepse magnezi, i cili është në qendër të molekulës së klorofilit, zhvendoset nga acidi nga hidrogjeni dhe feofitina formohet në vend të klorofilit.
Dhe ne do të përdorim ekstraktin e mbetur për të studiuar vetitë e fluoreshencës. Unë dua t'ju paralajmëroj se kjo përvojë mund të mos funksionojë nëse ekstrakti është i vogël. Vëllimi i kërkuar për eksperimentin është të paktën 10 ml ekstrakt.
Eksperimenti 3. Fluoreshenca e klorofilit
Përparimi:1. Përfundoni një tub letre të zezë rreth epruvetës në mënyrë që drita të mos hyjë në kapuç nga anët.
3. Shtoni vetëm pak, 1 ml ekstrakt në epruvetën. Le të vërejmë ngjyrën.
4. Shtoni edhe 2 ml të tjera të ekstraktit në tretësirën në epruvetën. A ka ndryshuar ngjyra?
Së shpejti do të shihni se ngjyra nga jeshile smeraldi bëhet më e ashpër, më afër një shënimi të ftohtë kaltërosh.
5. Shtoni pak më shumë kapak nxjerrës. Vini re se si ndryshon ngjyra e tretësirës në epruvetën kur e shikoni nga lart.
6. Kur shtoni mjaftueshëm ekstrakt, nuk do t’i besoni syve tuaj! Zgjidhja do të bëhet e kuqërremtë, madje do ta përshkruaja si të zezë-të kuqe .... Në foto, ngjyra është e shtrembëruar.
Për efektin më të mirë, eksperimentoni me distancën nga burimi i dritës. Nëse llamba është shumë e fuqishme, drita do të shpojë tubin dhe efekti nuk do të jetë i dukshëm.
Shpjegimi i eksperimentit qëndron në veçoritë e thithjes së valës së dritës së klorofilit. Shkalla më e lartë e thithjes së dritës nga klorofili qëndron në rajonin blu-vjollcë të spektrit, me një gjatësi vale 430-460 nm. Maja e dytë vërehet në zonën e rrezeve të kuqe (660-650 nm). Thithja është shumë e dobët në zonën e spektrit portokalli, të verdhë dhe blu. Dhe në zonën e gjelbër - thithja është më e dobëta, drita reflektohet, kështu që na duket se bimët janë të gjelbra.
Sidoqoftë, vetëm rrezet e kuqe të largëta të vendosura në kufi me rajonin infra të kuqe nuk absorbohen fare. Pra, kur përqendrimi i klorofilit rritet në një provëz, ose në pyll, drita detyrohet të depërtojë në kurorat e dendura me shumë nivele, në një moment, ne fillojmë të dallojmë këto rreze të kuqe të largëta dhe të marrim me mend ngjyrën e trashë të pjekur qershi Këtu është përgjigjja e enigmës së kulmit të pyjeve të kuq!
Eksperimenti 4. Përbërja e klorofilit
Për këtë përvojë, ne nuk kemi nevojë të bëjmë asgjë, gjithçka që mbetet është t'i kushtojmë vëmendje filtrit. Nëse shikoni nga afër filtrin, do të shihni se ekstrakti i klorofilit përhapet në mënyrë të pabarabartë mbi të.
Njollat blu-jeshile zëvendësohen me të verdhë-jeshile në të verdhë. Fakti është se ne, me vëzhgim, kemi vendosur heterogjenitetin e pigmentit të klorofilit. Të gjitha bimët më të larta kanë dy lloje të klorofilit: klorofili A do të jetë blu-jeshil, dhe klorofili B do të jetë i verdhë-jeshil, dhe vija të verdha përfaqësojnë pigmente krejtësisht të ndryshme-karotenoide. Të gjitha këto pigmente kanë një aftësi të ndryshme për t'u tretur dhe absorbuar (vendosur, thithur) nga filtri.
Përvoja 5. Ilaç magjik
Dhe tani ne do të derdhim një ekstrakt të vogël në enët prej porcelani, do të zbehim dritat dhe do t'i vëmë zjarrin, duke respektuar të gjitha rregullat e TB. Sigurisht, alkooli do të digjet, por sa mbresëlënëse duket në kombinim me një ekstrakt të gjelbër të klorofilit ...
Nëse keni mbetur zgjidhje fluoreshente të klorofilit, mund ta mbushni me shishe dhe ta ruani si një artifakt magjik.
Kjo është magjia e biologjisë së klorofilit të gjelbër. Sidoqoftë, Fairy Zelenkina nuk ju thotë lamtumirë.
Vazhdon....
PS: Informacion për ata lexues që e kanë të vështirë të marrin alkool për eksperimente. Ju gjithashtu mund të nxjerrni klorofil me benzinë.
