Работа 22. Определение содержания хлорофилла в листьях

Содержание хлорофилла специфично для листьев каждого вида и сорта растений и существенно изменяется в зависимости от освещения, минерального питания, возраста листьев и других условий. Среднее содержание хлорофилла в листьях составляет около 1 % сухой массы, а содержание хлорофилла в хлоропластах – около 5…6 %. Между содержанием хлорофилла и интенсивностью фотосинтеза выявлена зависимость.

Для определения содержания хлорофилла в листьях сначала получают ацетоновую вытяжку, затем с помощью фотоэлектроколориметра (ФЭК) определяют оптическую плотность раствора и концентрацию в нем хлорофилла по графику.

Цель работы. Определить содержание хлорофилла в листьях различных сельскохозяйственных культур, светолюбивых и теневыносливых растений, комнатных растений, листьев разного возраста.

Ход работы. С растений срезают листья, измельчают ножницами, отбросив черешки и крупные жилки, и берут две навески. Одну навеску массой 4…5 г используют для определения процента сухого вещества в листьях. Ее помещают в бюкс и высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре 105 С.

Вторую навеску массой 0,5­­ г используют для количественного определения хлорофилла. Ее помещают в ступку и растирают с небольшим количеством кварцевого песка и СаСО₃ до однородной массы. Затем в ступку приливают 3…4 мл ацетона и продолжают растирание до получения темно-зеленой вытяжки.

Полученную ацетоновую вытяжку фильтруют через сухой бумажный фильтр в мерный цилиндр. Фильтр должен быть ниже края воронки на 2…3 мм. Вытяжку отбирают из ступки с помощью специальной пипетки, не захватывая растертую массу, и переносят на фильтр, не допуская потерь. К оставшейся в ступке массе прибавляют еще 1…3 мл ацетона, продолжают растирать, а после отстаивания вытяжку переносят на фильтр.

Извлечение хлорофилла производят небольшими порциями ацетона до полного обесцвечивания растительного материала. Затем ступку, пестик и фильтр обмывают небольшими порциями ацетона до полного исчезновения зеленой окраски. Объем вытяжки доводят чистым ацетоном до 25…30 мл. Объем полученной вытяжки записывают в табл. 24. Вытяжку до анализа на ФЭКе помещают в темное место.

Определение оптической плотности полученного раствора производят на фотоэлектроколориметре. Измерения начинают спустя 15 мин после включения прибора. При определении оптической плотности раствора используют светло-красный светофильтр.

Измерения проводят не менее трех раз и вычисляют среднее значение оптической плотности. Полученные данные записывают в табл. 24.

Т а б л и ц а 24. Определение содержания хлорофилла в листьях

Объект (вариант опыта)	Навеска для определения процента сухого вещества			Навеска для определения количества хлорофилла		Оптическая плотность раствора	Концентрация хлорофилла, мг/л	Содержание хлорофилла в полученном объеме вытяжки	Содержание хлорофилла в листьях, в % на сухую или сырую массу
	сырая, г	сухая, г	содержание сухого вещества, %	сырая, мг	сухая, мг

Наиболее точные результаты получаются при работе на ФЭКе в пределах оптической плотности от 0,1 до 0,4. Если оптическая плотность больше 0,5 вытяжку следует разбавить в два раза. Если показания оптической плотности окажутся ниже 0,08 необходимо выполнить всю работу сначала, взяв большую навеску листьев.

Используя полученную на ФЭКе величину оптической плотности, определяют концентрацию хлорофилла в ацетоновом растворе по калибровочной кривой.

Зная концентрацию хлорофилла в растворе, рассчитывают его содержание в полученном объеме вытяжки (Р) по формуле:

Р = мг,

где С – концентрация хлорофилла в растворе, мг/1 л;

V – объем полученной вытяжки, мл.

Содержание хлорофилла в процентах (Х) на сухое или сырое вещество вычисляют по формуле:

Х = %,

где Р – содержание хлорофилла в полученном объеме вытяжки, мг;

Н – масса навески (сухой или сырой), мг.

После выполнения расчетов по всем вариантам опыта составляют сводную таблицу и делают выводы.

Вопросы:

1. Сколько содержится хлорофилла в листьях и хлоропластах?

2. Как влияет содержание хлорофилла на интенсивность фотосинтеза?

3. Почему при количественном определении хлорофилла на ФЭКе используют светло-красный светофильтр?

Материалы и оборудование: листья разных растений, ФЭК, весы, ацетон, сушильный шкаф, СаСО₃, кварцевый песок, мерные цилиндры на 50 мл, ступки с пестиком, бумажные фильтры, воронки, ножницы, пипетки для переноса вытяжки.