Роль пигментов в жизни растений

37. Пигменты растений, строение и функции. Спектры поглощения.

Фотосинтез – это процесс трансформации поглощенной растением электромагнитной энергии солнечного света в химическую энергию органических соединений. Чтобы свет мог быть использованным в процессе фотосинтеза, необходимо его поглощение фоторецепторами – пигментами.

1. Хлорофиллы

— пигмент, окрашивающий растения в зеленый цвет. Это азотистое тело, не растворимое в воде, растворимое в спирте, эфире, сероуглероде и маслах. X. легко разлагается от действия света, кислот и щелочей. При падающем свете флуоресцирует вишнево-красным цветом. У всех высших растений, водорослей и цианобактерий содержится хлорофилл a, хлорофилл b имеется у высших растений и зеленых водорослей. Хлорофилл с, лишенный фитола, содержится в бурых и диатомовых водорослях, хлорофилл d – в красных водорослях. Фотосинтезирующие зеленые бактерии имеют бактериохлорофиллы c и d, пурпурные бактерии — бактериохлорофиллы a и b.

У хлорофилла а четыре пиррольных кольца соединены между собой метиновыми мостиками (=СН-), образуя порфириновое кольцо. Кроме того, атомы азота пиррольных колец связаны с атомом магния. С порфириновым ядром соединено циклопентановое кольцо, образованное остатком кетопропионовой кислоты и содержащее активные карбонильную (С=О) и метилированную карбоксильную (О=С-О-СН₃) группы. Структура, состоящая из порфиринового ядра и циклопентанового кольца, называется форбином. Боковая цепь, состоящая из пропионовой кислоты и непредельного спирта фитола, связана с атомом углерода IV пиррольного кольца (рис. 5.1). Хлорофилл, лишенный фитола, называется хлорофиллидом. Если атом магния замещен протоном, то такое соединение носит название феофитина. Активность хлорофиллов, также как и других пигментов, обусловлена наличием большого количества двойных связей с делокализованными электронами.

Хлорофиллы хорошо растворимы в органических растворителях (этиловом эфире, бензоле, хлороформе, ацетоне, этиловом спирте) и нерастворимы в воде. Хлорофиллы имеют максимумы поглощения света в красной и синей частях спектра. Растворы хлорофиллов обладают флуоресценцией и фосфоресценцией.

2. Каротиноиды

Каротиноиды – жирорастворимые пигменты, присутствующие в хлоропластах всех растений. Они входят в состав хромопластов в незеленых частях растений, например, корнеплодов моркови. К каротиноидам относят 3 группы соединений: 1) оранжевые или красные каротины, 2) желтые ксантофиллы, 3) каротиноидные кислоты. Каротины и ксантофиллы состоят из 8 остатков изопрена, которые образуют цепь конъюгированных двойных связей (рис. 5.2). Основные каротиноиды — -каротин, лютеин, виолаксантин и неоксантин.

Каротины и ксантофиллы растворимы в хлороформе, бензоле, сероуглероде, ацетоне. Каротины хорошо растворяются в эфирах, но плохо в спиртах, а ксантофиллы наоборот. Каротиноиды имеют максимумы поглощения в фиолетово-синей и синей частях спектра света. Они не способны к флуоресценции.

Главные функции каротиноидов: поглощение света в качестве дополнительных пигментов, защита молекул хлорофиллов от необратимого фотоокисления, тушение активных радикалов, участие в фототропизме, так как способствуют определению направления роста побега.

Источник

Роль пигментов в жизни растений

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.678 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Курс повышения квалификации

Изобразительное искусство как творческая составляющая развития обучающихся в системе образования в условиях реализации ФГОС

К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы «Инфоурок»)

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.678 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Курс профессиональной переподготовки

Педагогическая деятельность по проектированию и реализации образовательного процесса в общеобразовательных организациях (предмет «Изобразительное искусство»)

К данной скидке мы можем добавить скидку Вашего образовательного учреждения (она зависит от того, сколько Ваших коллег прошло курсы «Инфоурок»)

В настоящий момент дополнительные накопительные скидки (от 2% до 25%) предоставляются 58.678 образовательным учреждениям . Чтобы узнать, какая скидка действует для всех сотрудников Вашего образовательного учреждения, войдите в свой личный кабинет «Инфоурок».

Пейзаж в правополушарной живописи. Техники рисования травинок и деревьев

Описание презентации по отдельным слайдам:

4 слайд РАСТИТЕЛЬНАЯ КЛЕТКА
ХРОМОПЛАСТЫ
— органоиды растительных клеток; содержат пигменты, придающие красную, желтую или оранжевую окраску осенним листьям, многим плодам.
ЛЕЙКОПЛАСТЫ
— бесцветные пластиды в клетках растений. Образуются в запасающих тканях. Синтезируют и накапливают крахмал, жиры, белки.
ХЛОРОПЛАСТЫ
— органоиды растительной клетки, в которых осуществляется фотосинтез; окрашены в зеленый цвет.

5 слайд Пигменты (лат. pigmentum — краска)
— окрашенные вещества тканей организмов, участвующие в их жизнедеятельности.
Задачи исследования:
методом бумажной хроматографии выяснить какие пигменты находятся в листьях растений;
сравнить хроматограммы, полученные из листьев различных растений;
сделать вывод о роли пигментов в жизни данных растений.

ХРОМАТОГРАФИЯ (от греч. chromatos — цвет)
— метод разделения и анализа смесей, основан на различном распределении их компонентов между двумя фазами — неподвижной и подвижной.

6 слайд ЭТАПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Х л о р о ф и т у м

7 слайд ЭТАПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Б е г о н и я

8 слайд ЭТАПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Вытяжки пигментов из листьев:
1. Колеуса
2. Традесканции
3. Бегонии
4. Сэнсивьеры
5. Хлорофитума

Преобладающие пигменты (слева направо):

1 и 2 . Флавоноиды (антоцианы, флавоны) 3. Каротиноиды (ксантофилл)
4. Хлорофилл 5. Хлорофилл и каротин

9 слайд ХЛОРОФИЛЛ
Строение хлоропласта растительных клеток

11 слайд Трехмерное изображение фотосистемного аппарата (1)
Пиразделение молекул хлорофилла →
Различия в спектрах поглощения световых волн
гментное

14 слайд КАРОТИНОИДЫ
Это группа природных пигментов желтого или оранжевого цвета.
По химической природе — изопреноиды; ненасыщенные углеводороды (каротины) или их окисленные производные (ксантофиллы).

В клетках растений участвуют в фотосинтезе и процессах, связанных с поглощением света (фототаксисы, фототропизмы ). Обусловливают окраску плодов, осенней листвы.

15 слайд АНТОЦИАНЫ
Это пигменты из группы флавоноидов Растворены в клеточном соке различных органов растений, окрашивая их в красный, фиолетовый и голубой цвета и их оттенки.
Обуславливают окраску цветков, плодов почти всех порядков высших растений, а также осеннюю окраску листьев.

Краткое описание документа:

Роль пигментов в жизни растений

Источник