Ekstrakcyjno - spektrofotometryczna metoda oznaczania chlorofilu w roślinach
Celem ćwiczenia jest określenie zawartości chlorofilu w roślinach zielonych
Wstęp Chlorofile występują w chloroplastach roślin pełniąc (wraz z karotenami) rolę syntezatorów wytwarzających materię organiczną na drodze fotosyntezy. Chlorofil jest zielonym barwnikiem występującym w organizmach zdolnych do przeprowadzenia procesu fotosyntezy, m.in. w roślinach wyższych, glonach, cyjanobakteriach. Znaczna zawartość chlorofili w organizmach fotosyntezujących jest odpowiedzialna za ich zielona barwę. Cząsteczka chlorofilu zbudowana jest z pochodnej porfiryny - feoporofiryny (pięciopierścieniowej porfiryny z różnymi podstawnikami). Zawiera on cztery połączone ze sobą pierścienie pirolowe, które łączy centralnie ułożony atom Mg. W układzie porfirynowym występują naprzemienne wiązania pojedyncze i podwójne, które tworzą układ rezonansowy. Dzięki zdolności feoporofiryny do łączenia się poprzez wiązanie estrowe z alkoholem o 20 atomach węgla - fitolem (C20H39OH), chlorofile dobrze rozpuszczają się w lipidach, rozpuszczalnikach lipidowych, acetonie, alkoholach i są prawie nierozpuszczalne w wodzie. Istnieje kilka rodzajów chlorofilu, przy czym najbardziej rozpowszechnione w przyrodzie to chlorofil a i chlorofil b, występujące u wszystkich organizmów fotosyntezujących. Inne, jak chlorofile c i d występują jedynie u części glonów. Czym więcej chlorofilu w roślinie tym wydajniejszy jest proces fotosyntezy i jakość rośliny.
Charakterystyka chlorofili a i b:
chlorofil a (C55H72O5N4Mg) - ciemnoniebieska substancja krystaliczna, topi się w 150-153oC, nie rozpuszcza się wodzie, rozpuszcza się w alkoholu, roztwór ma barwę niebieskozieloną;
chlorofil b (C55H70O6N4Mg) - jest ciemnozielony, topi się w temperaturze 183oC, nie rozpuszcza się w wodzie, rozpuszcza się w alkoholu, roztwór ma barwę żółtozieloną.
Podobną strukturę chemiczną i istotną rolę dla organizmów żywych ma dobrze rozpuszczalny w wodzie hem, tj. niebiałkowa grupa barwnika krwi hemoglobiny i mioglobiny, będąca pochodną pirolu (porfiryny), zbudowanego z czterech pierścieni pirolowych połączonych z atomem Fe. Na rysunku 1 przedstawiono struktury chemiczne hemu oraz chlorofilu a:
Rys. 1. Struktury chemiczne hemu i chlorofilu a
Z uwagi na obecność podwójnych wiązań sprzężonych chlorofile są efektywnymi fotoreceptorami. Charakterystyczną cechą takich związków jest bardzo silna absorpcja w zakresie światła widzialnego wyrażona poprzez wysokie molowe współczynniki absorpcji, jedne z najwyższych, jakie znane są dla związków organicznych. Z uwagi na wysokie molowe współczynniki absorpcji, zawartość chlorofilu oraz karotenu oznacza się metodą spektrofotometryczną. Zielony kolor chlorofilu spowodowany jest wysoką absorpcją w czerwonej
(…)
…, a niską absorpcją w zielonej części spektrum, przy długość fali 500-600 nm (Rys.2). Rys.2. Widmo absorpcyjne chlorofili a i b
Chlorofile są dosyć nietrwałe. W żywych tkankach występują w formie związanej np. z białkami, fosfolipidami, co powoduje stabilność zielonej barwy. Z kolei zniszczenie żywej tkanki roślinnej oraz struktury chlorofili poprzez np. ogrzewanie, odwadnianie, kontakt z rozpuszczalnikami…
… i rozetrzeć na jednorodną pulpę. Przelać zawiesinę (poprzez lejek) do 25 ml cylindra miarowego (z korkiem). Kolejnymi porcjami metanolu (2x2 ml) myć moździerz i tłuczek, przenosząc popłuczyny do cylindra. Dodać do cylindra tyle metanolu by suma roztworu w nim zawarta wynosiła 10 ml (tj. 2-3 ml). Zamknąć cylinder korkiem i wytrząsnąć zawartość przez 10 sek., a następnie odstawić w ciemne miejsce na około 15…
… Nutrient Analysis, Marcel Dekker, Inc., USA 2004.
P. Kafarski, P. Wieczorek, skrypt: ,,Ćwiczenia laboratoryjne z chemii bioorganicznej” 1997.
A. Cygański, Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, WNT, Warszawa 1997.
Z. Marczenko, M. Balcerzak, Spektrofotometryczne metody w analizie nieorganicznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1998. Z.S. Szmal, T. Lipec, Chemia analityczna z elementami analiz…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)