Ход работы

Разделение пигментов методом Крауса — демонстрирует различную растворимость пигментов в полярных и неполярных растворителях. К 2-3 мл спиртовой вытяжки пигментов добавляют равное количество бензина, встряхивают, вносят 2-3 капли воды (для лучшего разделения слоев), снова осторожно встряхивают и дают отстояться (сильное встряхивание нежелательно, так как образуется стойкая эмульсия и раствор становится мутным). В результате происходит разделение содержимого пробирки на два слоя: верхний, бензиновый, окрашенный в зеленый цвет (содержит хлорофилл, а также каротин), и нижний, спиртовой, окрашенный в желтый цвет (благодаря наличию ксантофиллов). Если оба слоя окрашены в зеленый цвет, значит, разделение проведено неудачно. В таком случае следует добавить еще немного бензина, хорошо встряхнуть пробирку, внести 1-2 капли воды, снова осторожно встряхнуть и дать отстояться. Если нижний слой недостаточно прозрачен из-за избытка воды, добавить немного спирта.

Реакция омыления с последующим выделением каротина демонстрирует, с одной стороны, растворимость пигментов, с другой ^___ свойства хлорофилла как сложного эфира. К 2-3 мл спиртовой вытяжки пигментов добавляют 2-3 капли 2% раствора щелочи, многократно встряхивают пробирку для лучшего контакта пигментов со щелочью, приливают равный объем бензина, снова осторожно встряхивают, вносят 1-2 капли воды, встряхивают и дают отстояться, пока не произойдет четкое расслоение смеси на две зоны: верхнюю, желтого цвета, содержащую каротин, и нижнюю, зеленого цвета, содержащую калиевую соль хлорофилла.

Реакция феофитинизации доказывает наличие магния в молекуле хлорофилла. В две пробирки с 2-3 мл спиртовой вытяжки пигментов добавляют по 2-3 капли 10% соляной кислоты и встряхивают. (Более концентрированные кислоты непригодны, так как вызывают необратимое разрушение порфиринового ядра хлорофилла). Под действием кислоты образуется феофитин оливково-бурого цвета.

Реакция восстановления металлорганической связи показывает, что зеленая окраска хлорофилла обусловлена наличием в нем металла.

В одну из пробирок с раствором феофитина вносят на кончике скальпеля уксуснокислый цинк и доводят до кипения. Если окраска не изменится, следует добавить еще немного соли цинка и снова нагреть. Происходит изменение оливковой окраски на изумрудно-зеленую.

Результаты по изучению химических свойств записать по форме в таблицу 1.

Таблица 1

Исходное вещество	Добавленное вещество	Окраска раствора (рисунок)	Полученное вещество

Сделать вывод о физико-химических (растворимость в полярных и неполярных растворителях) и химических свойствах хлорофилла и каротиноидов.

Работа 5. Определение содержания основных пигментов фотосинтетического аппарата в листьях высших растений

Цель: определить спектрофотометрически количественное содержание хлорофиллов а и b, каротиноидов в исследуемом материале. Рассчитать соотношение хлорофилл а/хлоро­филл b. Показать адаптацию пигментного аппарата растений к световому режиму окружающей среды.

Объекты, реактивы, оборудование: листья растений разных световых экотипов; листья или хвоя одного и того же растения, растущие при разном световом режиме (листья внутри кроны, на верхушке побегов и т. д.); листья разного возраста; 96%-й раствор этилового спирта или 80%-й раствор ацетона; МgСО₃ (СаСОз); кварцевый песок; фарфоровые ступки с пестиками; скальпель; ножницы; пинцет; стеклянные палочки: колба Бунзена со стеклянным фильтром № 3; мерные колбы объемом 25 мл; мерный цилиндр объемом 25 мл; стеклянные воронки; конические пробирки; пипет­ки объемом 2 и 5 мл; фольга; весы торсионные, спектрофотометр.