Опыт 3. Изучение спектральных характеристик пигментов зеленого листа

3.1 Наблюдение флуоресценции растворов хлорофилла

Под термином «флуоресценция» понимают люминесценцию, затухающую в течение короткого времени после прекращения возбуждения. Элементарный акт флуоресценции хлорофилла можно описать следующей последовательностью (рисунок 1): 1) переход электрона при поглощении кванта света на один из более высоких возбужденных уровней энергии, время жизни на которых имеет порядок 10^-13…10^-8 с (определяется в зависимости от длины волны поглощенного излучения); 2) безизлучательный переход электрона на подуровень первого возбужденного уровня энергии; 3) переход электрона на основной уровень энергии с выделением излучения.

Рисунок 1 – Схема квантовых переходов при элементарном акте люминесценции:

1 – основной энергетический уровень; 2 – подуровень первого возбужденного уровня; 3 - первый возбужденный уровень

Из приведенной схемы видно, что выделяемое излучение характеризуется меньшей энергией (и, соответственно, большей длиной волны), чем возбуждающее излучение. Явление флуоресценции наиболее заметно в случае свободного хлорофилла в растворе. При возбуждении хлорофилла, входящего в состав хлоропластов, энергия поглощенного излучения расходует на синтез АТФ и НАДФ·Н.

Кварцевую кювету с вытяжкой пигментов помещают в хроматографический облучатель и подвергают воздействию излучения с длинами волн 254 нм и 365 нм. В тетради отмечают наличие и цвет флуоресценции.

3.2 Построение спектров поглощения света пигментами зеленых листьев

Характер пигментов зеленых листьев (в частности, их окраска), выполняемые функции, а также условия проведения их количественного анализа определяются длиной волны поглощаемого света. Для исследования спектральных характеристик исследуемых соединений проводят снятие спектров поглощения с помощью спектрофотометра. Для этого растворы, полученные в опыте 2.4.2, поочередно помещают в кювету спектрофотометра и определяют величину оптической плотности относительно раствора сравнения (ацетон) в интервале длин волн 400-760 нм с шагом 10 нм. Полученные спектры оформляют в тетради в виде графиков . Значения длины волны (длин волн) максимального поглощения ( ) указывают в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Цвет раствора	Вид пигмента

Дают объяснения связи цвета пигментов с областью их максимального поглощения. Делают вывод об условиях количественного определения содержания пигментов спектрофотометрическими методами.