Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
, Флуоресценция. Одно из важнейших свойств хлорофиллов —¦ их ярко выраженная способность к флуоресценции, которая кочень интенсивна в растворе к угнетена в хлорофилле, содержащемся в тканях листьев, пластидах. Известно, что флуоресценция— это свойство многих тел под влиянием падающего света, в свою очередь, излучать свет; при этом длина волны излучаемого света обычно больше длины волны возбуждающего света.
Если смотреть на раствор хлорофилла в лучах света, проходящих через него, то он кажется изумрудно-зеленым, если же рассматривать его в лучах отраженного света, то он приобретает красную окраску — это и есть явление флуоресценции.
Свойство вещества поглощать свет зависит от его атомного строения, и в первую очередь от расположения окружающих ядро электронов. При поглощении фотона атомом или моле-
СООСНа
C32H3oON4Mg-fC5HBOH -ч- C32HaoON4Mg СООСМН39
СООС2Н»
СООСН;
+с20н39он
Рис. 26. Спектры поглощения хлорофиллов и каротиноидов; на оси абсцисс — длина волны (нм), на оси ординат — коэффициент поглощения:
1 — хлорофилл а; 2 — хлорофилл Ь\ 3 — кяроти-иоидм.
кулой его энергия воспринимается одним из электронов, и атом или молекула переходит на уровень, более богатый энергией, — в возбужденное состояние. Возбудить атом или молекулу могут лишь фотоны определенной длины волны, поскольку процесс возбуждения молекулы имеет не непрерывный, а квантовый характер, т. е. энергия света поглощается определенными порциями, или квантами. Возбуждение молекулы светом происходит менее чем за 10~15 с. Обычно возбужденные молекулы неустойчивы; время их жизни в возбужденном состоянии составляет в среднем 10"9—10~а с. Когда действие света прекращается, возбужденная молекула возвращается в начальное состояние с более низким уровнем энергии. Возвращение к основному состоянию сопровождается потерей энергии, которая была поглощена во время возбужденного состоянии, она переходит в тепло или излучается в виде света. Излучение света в этом случае и называется флуоресценцией. Ослабление флуоресценции хлорофилла в живых тканях, очевидно, объясняется поглощением света флуоресценции самими пигментами.
Имеются данные, свидетельствующие о том, что флуоресценция изменяется с развитием растительного организма и зависит от его физиологических свойств. Способность хлорофиллов к интенсивной флуоресценции указывает на их значительную фотохимическую активность.
Спектры поглощения пигментов. Каждое химическое вещество имеет определенный спектр поглощения, который может захватывать видимый и невидимый участки спектра.
Хлорофиллы а и b различаются спектрами поглощения: у хлорофилла b по сравнению с хлорофиллом а полоса поглощения в красной области спектра несколько смещена в сторону коротковолновых лучей, а в сине-фиолетовой области максимум поглощения смещен в сторону длинноволновых, т. е. красных, лучей (рис. 26 и табл. 7).
С помощью дифференциальной спектрофотометрам установлено, что, хлорофилл—это комплекс зеленых пигментов, компоненты которого имеют различные полосы поглощения в дальних красных и ближних инфракрасных лучах, а именно: 670,
Тип пигмента
Характерные максимумы поглощения в органических растворителях, нм
Распространение
Хлорофиллы:
хлорофилл а 420, 660 Все высшие растения и водо
435, 643 росли
хлорофилл Ъ Все высшие растения и зеле
445, 625 ные водоросли
хлорофилл с Диатомовые и бурые водо
450, росли
хлорофилл d 690 Красные водоросли
Бактернохлорофилл 557, 773 Пурпурные серобактерии
К а р о т и н о и д ы:
p-каротин . 425, 450, 480 Высшие растения и большинст
во водорослей
а-каротин 420, 440, 470 Большинство растений и неко
445, 475 торые водоросли
лютей и 425, Зеленые и красные водоросли
и высшие растения
виолаксаитпн 425, 450, 475 Высшие растения
фукоксантнн 425, 450, 475 Диатомовые и бурые водо
росли
Ф и к о б и л п и ы:
фикоэрнтрпны 490, 546, 576 Красные водоросли н некото
рые сине-зеленые водоросли
618 (цианобактерии)
фикоцианы Сине-зеленые водоросли и не
которые красные водоросли
аллофикоциаиы 650 Сине-зеленые и красные водо-
росли
