55232

Jak dotąd zidentyfikowano i opisano około 800 karotenoidów. W skład karotenoidów wchodzą przede wszystkim: lute ma. (i-karoten. wiolaksantsua oraz neoksantyna Znanych jest obecnie kilkaset różnych innych karotenoidów. które występują jednak w znacznie mniejszych ilościach od wyżej wymienionych Dominujący mi barwnikami pomocniczymi krasnorostów i suiic są fikobiliny takie jak fikoerytryna. fikocyjanma i allofikocyjanuia.

Właściwości fizykochemiczne chlorofilu

Chlorofil w środowisku kwaśnym ulega przemianie do feofityny o barwie bmnatnej. Podczas ekstrakcji barwników tworzy się ona pod wpływem endogennych kwasów organicznych, czemu zapobiega się dodając substancje neutralizujące te kwasy. Feofityna jest integralnym składnikiem PS II. w którym pełni role przekaźnika elektronów zP«na utlenioną formę plastorhinonu Qa Zatem niewielkie ilości feofityny występują zawsze w ekstraktach roślinnych, jak też w nieuszkodzonych komórkach . tkankach i organach roślin zdolnych do fotosyntezy tlenowej. W miarę starzenia się organizmu wzrasta poziom feofityny w fotosyntetyzujących komórkach Stężenie feofityny może być także wskaźnikiem stopnia uszkodzenia roślin zielonych przez czynniki środowiskowe (światło, teinperamra. deficyt wody) oraz różnego typu zanieczyszczenia W środowisku alkalicznym zachodzi reakcja zmydlania chlorofilu do chlorofiliny. Roztwór chlorofiliny. w przeciwieństwie do roztworu feofityny . zachowuje nadal zielona barwę.

.Absorpcja światła przez chlorofil

Chlorofil charakteryzuje się zdolnością do absorbowania promieniowania świetlnego w zakresie czerwonym oraz w zakresie niebieskim, ulegając wzbudzeniom do różnych stanów energetycznych. Zielony kolor chlorofilu spowodowany jest wysoką absorpcją w czerwonej i niebieskiej części spektrum światła, a niską absorpcją w zielonej części spektrum światła (długość fali 500-600 nm) Absorpcja promieniowania o wyższej energii, o barwie niebieskiej, powoduje przejście cząsteczki do wysoce niestabilnego stanu wzbudzonego i prawie natychmiastowe przejście do stanu wzbudzonego o niższej energii, zbliżonej do energii wzbudzonej światłem czerwonym. Przejście pomiędzy tymi stanami związane jest z rozproszeniem energii w postaci ciepła. Ze stanu wzbudzenia o niższej energii, po krótkim czasie rzędu kilku nanosekund, następuje emisja w postaci promieniowania o barwie czerwonej związana z przejściem cząsteczki do stanu podstawowego W normalnych warunkach prawie cała energia zawarta we wzbudzonych cząsteczkach chlorofilu jest wykorzystywana w reakcjach biochemicznych zachodzących podczas fazy jasnej fotosyntezy. Gdy transpon elektronów pomiędzy fotosystemami II i I zostanie zablokowany, energia zaabsorbowana przez chlorofil uwalniana jest w postaci promieiuowania świetlnego (fluorescencji) oraz ciepła. Widmo fluorescencyjne chlorofilu ma charakterystyczne maksimum przy dhigości fali ok 690 nm. ponieważ energia fotonów światła fluorescencyjnego jest niższa od energii fotonow światła wzbudzającego (przesunięcie Stockesa). W komórkach zdrowych intensywność fluorescencji jest względnie niska, natomiast wszystkie czynniki ograniczające

Wydajność fotosyntezy, jak np. różnego typu trucizny lub niedobór składników mineralnycli. prowadzą do jej wzrostu.

W roztworze barwników chloroplastowych fotosynteza nie zachodzi, dlatego energia wzbudzenia w całości ulega rozproszeniu. Zjawisko fluorescencji można zatem zaobserwować zarówno in vitro jak tez in vivo. jednak zachodzi ono w obu układach z różną uitensywnością

Część doświadczalna

lYzygotowanie ekstraktów barw ników:

EKSTRAKT I (etanolowy)

Materiał: zawiesina jednokomórkowych zielenic w pożywce mineralnej.

Sprzęt: probówki wirówkowe, pipety, mikroperły. mikrowytrząsarka. waga. wirówka.

Odczynniki: 96% alkohol etylowy, bufor fosforanowy o pH 7.7.

Wykonanie:

W 4 szklanych probówkach wirówkowych odwirować po 10 cm' zawiesiny glonów (3000 obr./min. 5 min ). Supematanty wylać, a osady glonów zalać 0.5 cm⁵ bufoni fosforanowego o wartości pH 7,7. Do każdej probówki wsypać małą porcję mikropereł Zawartość probówek homogenizować przy użyciu mikrowstrząsarki przez 3 min Uzyskany homogenat zalać 4.5 cm' alkoholu etylowego, dobrze wymieszać, a następnie odwirować (3000 obr./min. 5 muc). Klarowny ekstrakt barwników przelać do szczelnie zamykanych kalibrowanych probówek o poj. 10 cm’. Osad dobrze wymieszać z 1 cm’ alkoholu etylowego, dodać 4 cm' alkoholu, wymieszać i odwirować w wanmkach jak poprzednio Supematant dołączyć do pierwszego ekstraktu. W każdej probówce końcowa objętość połączonych ekstraktów powinna wynosić 10 cm *. W razie niedoboru uzupehiić brakującą część alkoholem

EKSTRAKT II (acetonowy)

Materiał liście szpinaku, pokrzywy, marchew

Sprzęt: moździerz porcelanowy, mikrowytrząsarka wirówka

Odczynniki: aceton

Wykonanie:

Liście szpinaku (2 g) utrzeć w moździerzu z dodatkiem CaCOj, dodać 30 ml acetonu, wymieszać. Uzyskany homogenat odwirować (3000 obr./min. 5 min.). Klarowny ekstrakt barwników przelać do szczelnie zamykanych probówek 1. Własności spektralne barwników chloroplastów