МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ Государственное образовательное учреждение высшего образования

Донской государственный технический университет

Кафедра «Химия»

Экстракция хлорофилла из образцов растений, собранных в экспедиции
Методические указания к выполнению работы

Ростов-на-Дону 2021

Основные сведения

Фотосинтез — процесс, при котором в клетках, содержащих хлорофилл, под действием энергии света образуются органические вещества из неорганических. При фотосинтезе растение поглощает углекислый газ и воду, синтезирует органические вещества и выделяет кислород, как побочный продукт фотосинтеза.

На молекулярном уровне фотосинтез обеспечивают особые вещества — пигменты, благодаря которым энергия солнечного света становится доступной для биологических систем. У фотосинтезирующих организмов можно выделить три основные группы пигментов:

Хлорофиллы:

хлорофилл а — у большинства фотосинтезирующих организмов,

хлорофилл b — у высших растений и зелёных водорослей,

хлорофилл c — у бурых водорослей,

хлорофилл d — у некоторых красных водорослей.

Каротиноиды:

каротины — у всех фотосинтезирующих организмов, кроме прокариот;

ксантофиллы — у всех фотосинтезирующих организмов, кроме прокариот.

Фикобилины — красные и синие пигменты красных водорослей.

В хлоропластах пигменты ассоциированы с белками с помощью ионных, водородных и других типов связей. Не стоит забывать, что у растений есть множество других пигментов, находящихся не в хлоропластах и не принимающих участие в фотосинтезе — например, антоцианы.

Хлорофиллы выполняют функции поглощения, преобразования и транспорта энергии света. Лучше всего хлорофиллы поглощают свет в синей (430—460 нм) и красной (650—700 нм) областях спектра. Зелёную область спектра хлорофиллы эффективно отражают, что придаёт растению зелёный цвет.

---

Солнечные лучи имеют разную длину волны, из них глаз человека воспринимает как свет лишь лучи с длиной волны 390-760 нм. Цвет всякого тела, в том числе хлорофилла и желтых пигментов, зависит от лучей, дополнительных к поглощенным. Следовательно, зеленый цвет хлорофилла зависит от непоглощенных зеленых лучей. Но зеленый цвет растений не является чисто-зеленым. Это смесь зеленого с красным, в чем можно убедиться, если смотреть на зеленый ландшафт через синее стекло, которое поглощает зеленые лучи и пропускает часть красных. При этом можно увидеть фантастический ландшафт с кораллово-красными лугами и лесами.

Основными хлорофиллами высших растений являются хлорофилл a и хлорофилл b, они входят в состав реакционных центров фотосистем и светособирающих комплексов. Светособирающие комплексы улавливают кванты света и передают энергию к фотосистемам I и II. Фотосистемы — это пигмент-белковые комплексы, играющие ключевую роль в световой фазе фотосинтеза.

Хлорофилл a необходим большинству фотосинтезирующих организмов для преобразования энергии света в химическую энергию.

Фотосинтез — процесс, при котором в клетках, содержащих хлорофилл, под действием энергии света образуются органические вещества из неорганических. При фотосинтезе растение поглощает углекислый газ и воду, синтезирует органические вещества и выделяет кислород, как побочный продукт фотосинтеза.
Цель работы: обнаружение хлорофилла в образцах растений и описание его функции в растениях и значения для атмосферы Земли.
Материалы и оборудование: Свежие листья какого-либо растения, этиловый спирт, сушильный шкаф, ступки с пестиком, химические стаканы, колбы, бумажный фильтр, фотометр.

Выполнение работы

Образцы сырой ткани листа поместили в фарфоровую чашку и высушивали при температуре 110º С в течении 30 минут. Затем образцы измельчали в ступке. Масса навески измельченных растений составляет 0,001 г, далее обрабатывали холодным этанолом (95%, -1º С) (20 мл) и фильтровали через складчатый фильтр. Полученный фильтрат исследовали методом фотометрического анализа.

Расчет концентрации хлорофиллав испытуемых образцах, без поправки на присутствие феофитина

---

а, определяли по формуле в соответствии с ГОСТ 17.1.4.02 – 90:

, (1)

где V_э – объем экстракта, см³;

V_пр – объем пробы, мл;

l – длина кюветы, см.

Доверительный интервал (погрешность) измерений рассчитывали по формуле в соответствии с ГОСТ Р 50779.22-2005 (ИСО 2602:1980):

. (2)

где A – среднее значение;

α – доверительная вероятность;

t – критерий Стьюдента;

S – стандартное отклонение;

n – число определений.

Контрольные вопросы

1. 
   Назовите функции хлорофилла в круговороте углекислого газа на планете Земля.
   
2. 
   Проведите сравнение составов земной и марсианской атмосфер. Предложите гипотезу о влиянии растительного мира на наличие кислорода в атмосфере Земли.
   
3. 
   Обсудите возможность проведения искусственного фотосинтеза во внеземных условиях.
   

---

Смотрите также файлы

• Частное образовательное учреждение высшего образования Сибирский юридический университет.docx

• В тридесятом царстве.docx

• Классический танец.docx

• Методические рекомендации по написанию и оформлению курсовой работы рассмотрены и одобрены на заседании Методической комиссии Колледжа Алтгу (Протокол 02 от 22 декабря 2020 г.).docx

• Теоретические основы предоставления государственных и муниципальных услуг.docx