Работа 10 выделение пигментов растений и их изучение
Ключевые слова: Пигменты (определение, классификация, водо- и жирорастворимые), антоцианы (встречаемость в природе, зависимость окраски от рН), фикобилины, каротиноиды, хлорофиллы (элементный состав, строение молекул, зависимость цвета от химического состава, спектры поглощения), условия превращения хлорофилла в феофитин разделение пигментов по Цвету и Краусу, причины изменения окраски листьев осенью.
Растения содержат две группы пигментов, которые по месту их нахождения можно определить как пигменты клеточного сока и пигменты пластид. Задача данной работы - выделить пигменты клеточного сока и хлоропластов и изучить их свойства. Студенты сообща получают вытяжку каждой группы пигментов, но дальнейший анализ делают индивидуально.
1. Пигменты клеточного сока - антоцианы. Хроматографическое разделение антоцианидинов
Красящие вещества многих цветков и плодов - антоцианы - являются водорастворимыми пигментами клеточного сока, очень широко распространенными в природе. Они представляют собой гликозиды - соединения, в которых молекула моносахарида соединяется за счет своего гликозидного гидроксила с каким-либо веществом неуглеводной природы, так называемым агликоном. Антоцианы - это гликозиды, в которых остатки глюкозы, галактозы или рамнозы связаны с пигментом агликоном, принадлежащим к группе фенилбензопириллия, эту группу веществ называют антоцианидинами. При кипячении с кислотами антоцианы распадаются на сахар и антоцианидины, имеющие характер пириллиевых солей:
Наиболее распространенными антоцианидинами являются пеларгонидин, пеонидин, мальвидин, петунин, дельфинидин и цианидин, Они дают окраску от оранжевого и красного до малинового и лилового. Эти антоцианидины в сочетании с различными моносахаридами образуют большое количество антоцианов, окрашивающих клеточный сок различных растений. Так, дельфинидин в сочетании с двумя молекулами глюкозы и 2 молекулами оксибензойной кислоты образует дельфинидин - антоциан цветков шпорника, а в сочетании с 1 молекулой глюкозы и 1 молекулой рамнозы он образует виоланин - антоциан цветков мать-и-мачехи.
Цианидин, связанный с 2 молекулами глюкозы, образует цианин, окрашивающий клеточный сок василька. Цианидин, связанный с 1 молекулой глюкозы и 1 молекулой рамнозы, образует антоциан плодов сливы и черной смородины.
Антоцианы очень трудно выделять и идентифицировать, поэтому их исследование начинают с получения и идентификации антоцианидинов.
ХОД РАБОТЫ
2 г ягод черной смородины тщательно растереть в ступке и залить 5 мл кипящей 10% уксусной кислоты (кислоту кипятить в пробирке на спиртовке). Полученную массу профильтровать.
Часть экстракта нанести стеклянной палочкой в средину листка хроматографической бумаги так, чтобы наносимое пятно было достаточно интенсивно окрашено и имело размеры не больше величины самой мелкой (копеечной) монеты. Наносить касаясь палочкой бумаги 5-8 раз. При нанесении экстракта пятно надо периодически подсушивать над плиткой, чтобы оно не растекалось по бумаге.
В центр пятна вставить плотно свернутый фитилек из фильтровальной бумаги, толщиной 2-3 мм и высотой около 2 см.
Смесь для хроматографического разделения приготовить в делительной воронке из бутилового спирта, ледяной уксусной кислоты и воды в соотношении 8:2:10, хорошо встряхнуть и дать смеси разделиться. После разделения нижнюю, водную фазу, слить, а верхнюю - бутаноловую - поместить на дно чашки Петри. Фитилек опустить в раствор, проткнув им пятно, и такой же чашкой закрыть сверху.
Через 1 - 1,5 часа, после подсушивания бумаги, становятся хорошо видны 2 антоцианидина черной смородины: дельфинидин - лиловый, ближе к центру, и цианидин - розовый.
Хроматограмму вклеить в тетрадь на странице 23.
Надписать антоцианидины на хроматограмме.
Место вклейки хроматораммы
|
Реактивы и оборудование: ягоды черной смородины, бутиловый спирт, ледяная уксусная кислота, дистиллированная вода, ступка, спиртовка, пробирочный держатель, воронка 3 см, стеклянная палочка, чашки Петри, мерный цилиндр на 20 мл, делительная воронка на 50 мл, фильтровальная бумага, хроматографическая бумага.