Опыт 3. Изучение спектральных характеристик пигментов зеленого листа
3.1 Наблюдение флуоресценции растворов хлорофилла
Под термином «флуоресценция» понимают люминесценцию, затухающую в течение короткого времени после прекращения возбуждения. Элементарный акт флуоресценции хлорофилла можно описать следующей последовательностью (рисунок 1): 1) переход электрона при поглощении кванта света на один из более высоких возбужденных уровней энергии, время жизни на которых имеет порядок 10-13…10-8 с (определяется в зависимости от длины волны поглощенного излучения); 2) безизлучательный переход электрона на подуровень первого возбужденного уровня энергии; 3) переход электрона на основной уровень энергии с выделением излучения.
Рисунок 1 – Схема квантовых переходов при элементарном акте люминесценции:
1 – основной энергетический уровень; 2 – подуровень первого возбужденного уровня; 3 - первый возбужденный уровень
Из приведенной схемы видно, что выделяемое излучение характеризуется меньшей энергией (и, соответственно, большей длиной волны), чем возбуждающее излучение. Явление флуоресценции наиболее заметно в случае свободного хлорофилла в растворе. При возбуждении хлорофилла, входящего в состав хлоропластов, энергия поглощенного излучения расходует на синтез АТФ и НАДФ·Н.
Кварцевую кювету с вытяжкой пигментов помещают в хроматографический облучатель и подвергают воздействию излучения с длинами волн 254 нм и 365 нм. В тетради отмечают наличие и цвет флуоресценции.
3.2 Построение спектров поглощения света пигментами зеленых листьев
Характер пигментов зеленых листьев (в частности, их окраска), выполняемые функции, а также условия проведения их количественного анализа определяются длиной волны поглощаемого света. Для исследования спектральных характеристик исследуемых соединений проводят снятие спектров поглощения с помощью спектрофотометра. Для этого растворы, полученные в опыте 2.4.2, поочередно помещают в кювету спектрофотометра и определяют величину оптической плотности относительно раствора сравнения (ацетон) в интервале длин волн 400-760 нм с шагом 10 нм. Полученные спектры оформляют в тетради в виде графиков . Значения длины волны (длин волн) максимального поглощения (
) указывают в таблице 1.3.
Таблица 1.3
Цвет раствора | Вид пигмента | ![]() |
Дают объяснения связи цвета пигментов с областью их максимального поглощения. Делают вывод об условиях количественного определения содержания пигментов спектрофотометрическими методами.