Хлоропласти й інші пластиди. Спектри поглинання й пігменти

Ви перебуваєте: Хлоропласти й інші пластиди

Пігменти являють собою з'єднання, здатні в силу своєї електронної структури поглинати випромінювання певної довжини хвилі у видимій частині спектра. Графік, що описує залежність поглинання від довжини хвилі, зветься спектра поглинання. Спектр поглинання даного з'єднання може бути унікальним, тобто він може однозначно характеризувати це з'єднання, але якщо навіть це не так, то він все-таки дозволяє нам скласти хоча б деяка вистава про структуру поглинаючого речовини.

Для того щоб досліджувати спектр поглинання якого-небудь з'єднання, потрібен монохроматичне світло. Його одержують за допомогою призми, дифракційних ґрат або ж світлофільтра. Потім світловий пучок пропускають через розчин досліджуваного пігменту й порівнюють минулу через розчин світлову енергію з енергією падаючого пучка світла. Поглинання енергії залежить від коефіцієнта поглинання (а) пігменту, від його концентрації (с) і від довжини оптичного шляху (l). Цю залежність - її часто називають законом БерабЛамберта - можна записати в наступному виді:

де I0 - енергія падаючого світла, а I - енергія світла, що пройшло через розчин. Для розчинів звичайно користуються десятковим логарифмом і замість коефіцієнта поглинання (а) використовують коефіцієнт экстинкции (е).

Ми можемо тепер написати

де з - концентрація в моль/л, I - оптичний шлях у див і е - коефіцієнт молярної экстинкции в л/моль/див. Величину lgаназивають поглинанням (А), або оптичною щільністю (OD).

У спектрофотометрі здійснюються одержання монохроматичного світлового пучка, пропущення його поперемінно через розчин досліджуваного речовини й через чистий розчинник, вимір / про й / і реєстрація логарифма їх відносини. Типовий спектр поглинання хлорофілу Ъ у органічному розчиннику представлений на мал. 2.24. Цей пігмент пофарбований у зелений колір, тому що він поглинає в синьої (400-450 нм) і червоної (600-700 нм) областях спектра, але пропускає зелені й жовті промені.

У клітках вищих рослин крім хлоропластів утримуються ще й інші типи пластид, позбавлені характерних для хлоропластів ламеллярной структури й фотосинтетичного апарата. Серед цих пластид розрізняють безбарвні лейкопласти й пофарбовані хромопласти, фарбування яких визначається високою концентрацією каротиноидных пігментів. Подібно хлоропластам, ці тільця, очевидно, передаються в спадщину через якісь структури типу пропластид, присутні в материнській цитоплазмі. Лейкопласти відіграють у клітці роль сховищ для запасних живильних речовин, таких, наприклад, як крохмаль, а тому, імовірно, у них є й ферментний апарат, необхідний для синтезу цих речовин з більш дрібних молекулвпопередників. Хромопласти, цілком ймовірно, сприяють запиленню рослин і поширенню насінь, тому що вони надають квіткам і плодам їх яскраве фарбування, що залучає тварин. Як правило, хромопласти в клітці не розвиваються, якщо в ній є хлоропласта. У деяких плодах, що зріють, наприклад у томатах, перехід від зеленого фарбування до жовтої, а потім до червоної відбиває три послідовні стадії розвитку: перевага хлоропластів, збиток хлоропластів і ріст числа хромопластів, навантажених каротиноидами. Причини цього переходу не цілком ясні