Печатать книгуПечатать книгу

§ 22. Фотасінтэтычныя пігменты. Светлавая фаза фотасінтэзу

Сайт: Профильное обучение
Курс: Біялогія. 11 клас
Книга: § 22. Фотасінтэтычныя пігменты. Светлавая фаза фотасінтэзу
Напечатано:: Гость
Дата: Воскресенье, 5 Май 2024, 11:24

Оглавление

У адрозненне ад гетэратрофаў, якім неабходны гатовыя арганічныя злучэнні, аўтатрофы здольныя сінтэзаваць іх з неарганічных рэчываў. Працэсы біясінтэзу належаць да пластычнага абмену і, значыць, суправаджаюцца паглынаннем энергіі. З курса біялогіі 10-га класа вам вядома, што некаторыя бактэрыі (жалезабактэрыі, бясколерныя серабактэрыі, нітрыфікучыя, вадародныя) для ўтварэння арганічных злучэнняў выкарыстоўваюць энергію, якая выдзяляецца пры акісленні неарганічных рэчываў. Такія арганізмы называюцца хемааўтатрофамі. Аднак большасць аўтатрофных арганізмаў выкарыстоўвае для гэтага энергію святла. Яны складаюць групу фотааўтатрофаў.

Паняцце фотасінтэзу. Да фотааўтатрофаў належаць зялёныя расліны, водарасці, цыянабактэрыі, *зялёныя і пурпурныя серабактэрыі* і інш. У працэсе фотасінтэзу з дапамогай спецыяльных пігментаў яны паглынаюць светлавую энергію і пераўтвараюць яе ў энергію хімічных сувязей арганічных рэчываў. Зыходным матэрыялам для сінтэзу арганічных злучэнняў з’яўляюцца такія неарганічныя рэчывы, як вуглякіслы газ і вада. Такім чынам, фотасінтэз — гэта працэс утварэння арганічных рэчываў з вуглякіслага газу і вады, які праходзіць з паглынаннем энергіі святла пры ўдзеле фотасінтэтычных пігментаў.

*У XVII ст. нідэрландскі даследчык Я. ван Гельмант пасадзіў у вазон з зямлёй галіну вярбы, папярэдне ўзважыўшы як глебу, гэтак і парастак расліны. На працягу 5 гадоў ён вырошчваў вярбу, не дабаўляючы ў вазон нічога, акрамя вады. Затым вучоны зноў узважыў глебу і расліну. Аказалася, што маса вярбы за гэтыя гады павялічылася амаль на 75 кг, у той час як маса глебы паменшылася ўсяго на 57 г. На падставе гэтага ван Гельмант прыйшоў да высновы пра тое, што рэчывы раслін утвараюцца толькі з вады, а не з глебы і паветра. Гэта памылковае меркаванне было пашырана да канца XVIII ст.

У 1771 г. брытанскі даследчык прыроды Д. Прыстлі змясціў жывую галінку мяты ў зачыненую пасудзіну, паветра ў якой было «сапсавана гарэннем свечкі». Праз некалькі дзён ён выявіў, што свечка ў гэтай пасудзіне зноў магла гарэць, і зрабіў выснову пра тое, што расліны здольныя «выпраўляць паветра». Такім чынам, адкрыццё фотасінтэзу належыць Д. Прыстлі. У той час ён меркаваў, што паветра — гэта адно рэчыва, якое пераходзіць з адной формы ў другую. Далейшыя доследы прывялі Д. Прыстлі да адкрыцця кіслароду, і ў 1778 г. ён даказаў, што пры фотасінтэзе расліны паглынаюць вуглякіслы газ і выдзяляюць кісларод. Калі Д. Прыстлі ўзнагароджвалі медалём за яго дасягненні, вучоны сказаў: «Дзякуючы гэтым адкрыццям мы ўпэўнены, што расліны растуць не дарэмна, а ачышчаюць і акультурваюць нашу атмасферу».

Аднак Д. Прыстлі не звярнуў увагі на тое, што фотасінтэз працякае толькі пры наяўнасці святла. Гэта выявіў галандскі фізіёлаг Я. Інгенхауз. Ён апускаў галіну расліны ў ваду і назіраў выдзяленне пузыркоў кіслароду на святле. У цемнаце ўтварэнне кіслароду спынялася. У 1796 г. Інгенхауз вывеў наступнае ўраўненне фотасінтэзу:

вуглякіслы газ + вада = раслінныя тканкі + кісларод.*

Фотасінтэтычныя пігменты і іх лакалізацыя. Як вы ведаеце, у раслін і водарасцей фотасінтэз адбываецца ў хлара­пластах, унутраная мембрана якіх утварае пляскатыя мяшэчкі — тылакоіды. У мембранах тылакоідаў размешчаны асаблівыя пігмент-бялковыя комплексы — фотасістэмы.

*Фотасінтэзуючыя бактэрыі, як і іншыя пракарыёты, не маюць сапраўдных мембранных арганоідаў, а значыць, і хларапластаў. Працэс фотасінтэзу працякае ў іх у цытаплазме, з удзелам добра развітых мембранных структур, якія ўтвараюцца шляхам уцягвання плазмалемы ўнутр клеткі.*

*Кожны пігмент здольны паглынаць святло толькі ў пэўнай частцы спектра (г. зн. электрамагнітныя хвалі пэўнай даўжыні), іншыя светлавыя хвалі адбіваюцца. У залежнасці ад спектравага саставу адбітага святла пігменты набываюць тую ці іншую афарбоўку — зялёную, жоўтую, аранжавую і г. д. Фотасінтэтычныя пігменты раслін і большасці водарасцей прадстаўлены хларафіламі і каратыноідамі. У чырвоных водарасцей і цыянабактэрый у фотасінтэзе таксама ўдзельнічаюць пігменты фікабіліны. Найважнейшая роля ў працэсе фотасінтэзу належыць хларафілам.

Вядома некалькі відаў хларафілаў (a, b, c, d, e і інш.). Іх малекулы пабудаваны падобным чынам і адрозніваюцца толькі бакавымі замешчальнікамі. Асновай будовы малекулы хларафілу з'яўляецца парфірынавае ядро і астатак спірту фітолу (мал. 22.1). Парфірынавае ядро складаецца з чатырох азотазмяшчальных кольцаў, злучаных мосцікамі. Гэта плоская структура, у цэнтры якой змяшчаецца іон Mg2+. Гідрафільнае ядро ляжыць на паверхні мембраны тылакоіда, звернутай да стромы, і служыць для паглынання святла. Гідрафобны хвост спірту фітолу (С20Н39ОН) апушчаны ў мембрану. Ён выконвае функцыю якара, які ўтрымлівае малекулу хларафілу ў мембране тылакоіда.*

*Цікава, што парфірынавае ядро, якое змяшчае іон Fe2+ замест Mg2+, з'яўляецца структурнай асновай гема — прастэтычнай групы такіх складаных бялкоў, як гемаглабін, міяглабін, каталаза, цытахромы і інш.*

*Хларафілы афарбаваны ў розныя адценні зялёнага колеру. Напрыклад, хларафіл а мае сіне-зялёную афарбоўку, хларафіл b — жоўта-зялёную. Гэта звязана з тым, што хларафілы паглынаюць святло пераважна ў сіне-фіялетавай і чырвонай частках спектра (мал. 22.2) і адбіваюць светлавыя хвалі, якія даюць пры змешванні зялёны колер.*

*Хларафіл а ёсць ва ўсіх раслін, водарасцей і цыянабактэрый, хларафіл b — у раслін і некаторых водарасцей (зялёных, эўгленавых і інш.). Бурыя водарасці замест хларафілу b маюць хларафіл с, чырвоныя — хларафіл d.

Бактэрыі, якія фотасінтэзуюць, за выключэннем цыянабактэрый, замест хларафілаў змяшчаюць розныя бактэрыяхларафілы (a, b, c, d і інш.). Па структуры яны падобныя да хларафілаў, але здольныя паглынаць чырвонае святло большай даўжыні хвалі і нават інфрачырвонае выпраменьванне. Гэта дазваляе фотааўтатрофным пракарыётам (напрыклад, зялёным і пурпурным серабактэрыям) выкарыстоўваць частку спектра, недаступную для іншых фотасінтэзуючых арганізмаў.*

*Караціноіды — група фотасінтэтычных пігментаў, прадстаўленая карацінамі і ксантафіламі. Гэта гідрафобныя злучэнні. Аднак у адрозненне ад карацінаў, пабудаваных толькі з атамаў вугляроду і вадароду, у састаў малекул ксантафілаў уваходзяць дзве ці некалькі палярных груп, якія змяшчаюць кісларод.

Караціны маюць жоўтую, аранжавую ці чырвоную афарбоўку і змяшчаюцца ў хларапластах і храмапластах раслін. У зялёных лістах яны «замаскіркаваны» вялікай колькасцю хларафілаў, аднак становяцца добра заўважнымі восенню, калі з прычыны разбурэння хларафілаў лісце змяняе афарбоўку.*

*Найбольш вядомымі карацінамі з'яўляюцца жоўта-аранжавы β-карацін і чырвоны лікапін. β-карацін, які змяшчаецца ў лістах ўсіх раслін, караняплодах морквы, пладах шыпшыны і г. д., з'яўляецца правітамінам А для чалавека. Лікапін выяўлены ў многіх раслінах. Гэта галоўны пігмент, які вызначае афарбоўку таматаў і мякаці пладоў кавуна.*

*Жоўтыя, аранжавыя, бурыя і карычневыя ксантафілы характэрныя для раслін, бурых і некаторых іншых водарасцей.

Караціноіды найбольш інтэнсіўна паглынаюць сінія і фіялетавыя прамені спектра (гл. мал. 22.2). Змяшчаючыся ў мембранах тылакоідаў, яны не толькі ўдзельнічаюць у паглынанні светлавой энергіі, але і ахоўваюць менш устойлівыя хларафілы ад лішку святла і акіслення кіслародам, які выдзяляецца пры фотасінтэзе.

Як ужо адзначалася, для чырвоных водарасцей і цыянабактэрый, акрамя хларафілаў і караціноідаў, характэрная наяўнасць фікабілінаў. Гэта пераважна чырвоныя (фікаэрытрын) і сінія (фікацыянін) пігменты, здольныя паглынаць аранжавае, жоўтае і зялёнае святло, недаступнае хларафілам і караціноідам (гл. мал. 22.2).*

*Фікабіліны — гідрафільныя пігменты, таму яны не могуць змяшчацца ўнутры мембран тылакоідаў як караціноіды ці гідрафобныя хвасты малекул хларафілаў. У комплексе з асобымі бялкамі фікабіліны ўтвараюць святлопаглынальныя структуры, якія прымацоўваюцца да паверхні мембран тылакоідаў.*

*Такім чынам, наяўнасць дадатковых фотасінтэтычных пігментаў забяс-печвае паглынанне больш шырокага дыяпазону светлавых праменяў. Гэта асабліва важна для фотааўтатрофаў, якія жывуць ва ўмовах недастатковага асвятлення, напрыклад для чырвоных водарасцей, якія растуць на глыбінях да 200 м.

Малекулы фотасінтэтычных пігментаў, аб’ядноўваючыся са спецыяльнымі бялкамі, фарміруюць складаныя структуры, якія пранізваюць мембрану тылакоідаў. Такія пігмент-бялковыя комплексы называюцца фотасістэмамі.

Вядомы два віды фотасістэм: фотасістэма I (ФС I) і фотасістэма II (ФС II). У склад кожнай з іх уваходзіць святлозбіральная антэна, утвораная *некалькімі сотнямі* малекул пігментаў, рэакцыйны цэнтр і пераносчыкі электронаў (мал. 22.3). Пігменты, якія ўваходзяць у склад святлозбіральнай антэны, паглынаюць святло і перадаюць усю сабраную энергію ў рэакцыйны цэнтр. Ён прадстаўлены асаблівай малекулай хларафілу — так званай малекулай-пасткай. Паглынуўшы энергію, малекула-паст­ка пераходзіць ва ўзбуджаны стан. *Адзін з яе электронаў перамяшчаецца на больш высокі энергетычны узровень, а затым* далучаецца да спецыяльнага пераносчыку. Сама малекула-пастка пры гэтым акісляецца.

*Адно з адрозненняў паміж фотасістэмамі заключаецца ў тым, што рэакцыйны цэнтр ФС I уяўляе сабой малекулу хларафілу а, максімум паглынання якога прыпадае на святло з даўжынёй хвалі 700 нм. Гэта форма хларафілу абазначаецца як Р700 (P — скарачэнне ад англ. pigment). Малекула-пастка ФС II найбольш інтэнсіўна паглынае светлавыя хвалі даўжынёй 680 нм — гэта хларафіл P680.*

Іншае важнае адрозненне фотасістэм звязана з тым, што ў састаў ФС II уваходзіць асаблівы ферментны комплекс, які пры наяўнасці святла ажыццяўляе фатоліз вады — расшчапленне малекул вады з утварэннем кіслароду (О2), электронаў (е–) і пратонаў (Н+):

2Н2О → О2 + 4е– + 4Н+.

*Вызначана, што дадзены працэс працякае з удзелам іонаў марганцу і кальцыю.*

Атрыманыя пры гэтым электроны ФС II выкарыстоўвае для аднаўлення сваёй малекулы-пасткі, *г. зн. хларафілу Р680*. У ФС I адсутнічае дадзены ферментны комплекс, таму яна не здольная выкарыстоўваць ваду ў якасці крыніцы электронаў для аднаўлення малекулы * Р700*.

Працэс фотасінтэзу можна падзяліць на дзве фазы — светлавую і цемнавую. Светлавая фаза ажыццяўляецца на мембранах тылакоідаў і толькі пры наяўнасці святла. Рэакцыі цемнавой фазы працякаюць у строме хларапласта і не патрабуюць святла, аднак для іх неабходны прадукты светлавой фазы. Таму цемнавая фаза адбываецца практычна адначасова са светлавой.

*Як ужо згадвалася, мембрана тылакоідаў змяшчае фотасістэмы. Акрамя таго, у яе склад уваходзяць ферментныя комплексы АТФ-сінтэтазы і рэчывы, якія ўтвараюць ЭТЛ — электрон-транспортны ланцуг (мал. 22.4). У гэтым заключаецца падабенства мембраны тылакоідаў з унутранай мембранай мітахондрый, асаблівасці якой былі разгледжаны ў § 21. Кампаненты ЭТЛ тылакоідаў адрозніваюцца ад мітахандрыяльных — у мембране тылакоідаў змяшчаюцца іншыя віды цытахромаў і некаторыя спецыфічныя пераносчыкі. Аднак ЭТЛ хларапластаў і мітахондрый функцыянуе падобным чынам, забяспечваючы паслядоўную перадачу электронаў ад аднаго пераносчыка да другога.*

Светлавая фаза фотасінтэзу. Працэсы, якія праходзяць у светлавой фазе, можна прадставіць наступным чынам.

1. Пігменты абедзвюх фотасістэм паглынаюць святло. Атрыманая энергія перадаецца ў рэакцыйныя цэнтры на малекулы-пасткі, якія перахо­дзяць ва ўзбуджаны стан і аддаюць электроны пераносчыкам.

Электрон з ФС I транспартуецца пераносчыкамі на знешні бок тылакоіда. Электрон з ФС II з дапамогай пераносчыкаў дастаўляецца ў ФС I і аднаўляе малекулу-пастку гэтай фотасістэмы. ФС II, як вы ўжо ведаеце, аднаўляе сваю малекулу-пастку за кошт электронаў, атрыманых у выніку фатолізу вады.
Кісларод, які ўтвараецца пры фатолізе вады, вылучаецца з хларапласта ў гіялаплазму клеткі, затым у навакольнае асяроддзе, а пратоны (Н+) назапашваюцца ўнутры тылакоіда.

2. Назапашванне пратонаў унутры тылакоіда вядзе да ўзнікнення на яго мембране так званага электрахімічнага патэнцыялу. У мембране тылакоіда змяшчаецца АТФ-сінтэтаза — ферментны комплекс, прызначаны для сінтэзу АТФ. Калі канцэнтрацыя пратонаў дасягае пэўнага ўзроўню, яны накіроўваюцца ў строму хларапласта, праходзячы праз спецыяльныя каналы АТФ-сінтэтазы. Пры гэтым АТФ-сінтэтаза выкарыстоўвае энергію руху пратонаў для сінтэзу АТФ.

*3. На знешнім баку тылакоіда адбываецца аднаўленне каферменту НАДФ+ за кошт далучэння да яго электронаў і пратонаў:

НАДФ+ + 2е– + 2Н+ → НАДФ∙Н+Н+.

НАДФ — нікацінамідадэніндынуклеатыдфасфат (поўная назва прыводзіцца не для запамінання) з'яўляецца пераносчыкам атамаў вадароду ў працэсе фотасінтэзу. Па структуры і функцыях ён падобны да каферментаў НАД, якія ўдзельнічаюць у клетачным дыханні і браджэнні, і адрозніваецца ад яго толькі наяўнасцю дадатковага астатку фосфарнай кіслаты.*

*Звярніце ўвагу на апошнюю літару ў скарочаных назвах каферментаў, якія транспартуюць атамы вадароду. Калі гэта літара Д (як у выпадку з НАД і ФАД), то кафермент удзельнічае ў працэсе клетачнага Дыхання, калі літара Ф (НАДФ) — у Фотасінтэзе.*   

Такім чынам, у ходзе светлавой фазы энергія святла паглынаецца і пераўтвараецца ў энергію макраэргічных сувязей АТФ, адбываецца рас­шчапленне вады з выдзяленнем кіслароду і назапашванне атамаў вадароду  *ў форме  НАДФ∙Н+Н+*. Прадуктамі светлавой фазы фотасінтэзу з’яўляюцца АТФ, *адноўлены НАДФ* і кісларод. Кісларод — пабочны прадукт фотасінтэзу, ён выдзяляецца ў навакольнае асяроддзе. АТФ і  *НАДФ∙Н+Н+*  выкарыстоўваюцца ў цемнавой фазе фотасінтэзу.

*Выдзяленне малекулярнага кіслароду як пабочнага прадукту фатолізу дыгідрамонааксіду характэрнае для раслін, водарасцей і цыянабактэрый. Гэта так званы аксігенны фотасінтэз.

Многія фотасінтэзуючыя бактэрыі (напрыклад, пурпурныя і зялёныя серабактэрыі) не ажыццяўляюць фатолізу дыгідрамонааксіду. У якасці крыніцы электронаў для аднаўлення фотасістэм яны выкарыстоўваюць іншыя рэчывы — серавадарод, серу, малекулярны вадарод і інш. Такі тып фотасінтэзу не суправаджаецца выдзяленнем кіслароду і называецца анаксігенным.*

Фотасінтэз — працэс утварэння арганічных рэчываў з вуглякіслага газу і вады, які адбываецца з паглынаннем светлавой энергіі пры ўдзеле фотасінтэтычных пігментаў. Вылучаюць тры асноўныя групы фотасінтэтычных пігментаў: хларафілы, караціноіды і фікабіліны. Хларафілы паглынаюць святло пераважна ў сіне-фіялетавай і чырвонай частках спектра, караціноіды — у сіне-фіялетавай. Фікабіліны здольныя паглынаць аранжавае, жоўтае і зялёнае святло, недаступнае хларафілам і караціноідам.

У раслін і водарасцей фотасінтэз працякае ў хларапластах: светлавая фаза — на мембранах тылакоідаў і толькі на святле, цемнавая — у строме, незалежна ад наяўнасці святла. У светлавой фазе адбываецца паглынанне святла пігментамі, фатоліз дыгідрамонааксіду, сінтэз АТФ і аднаўленне НАДФ. Адзін з прадуктаў гэтай фазы — кісларод — выдзяляецца ў навакольнае асяроддзе. Другія прадукты — АТФ і НАДФ∙Н+Н+ — выкарыстоўваюцца ў цемнавой фазе.

1. Фотасінтэз з’яўляецца працэсам пластычнага ці энергетычнага абмену? Чаму?

2. У якіх арганоідах расліннай клеткі адбываецца фотасінтэз? Што ўяўляе сабой фотасістэма? Якую функцыю выконваюць фотасістэмы? У чым заключаюцца адрозненні паміж фотасістэмамі I і II?

3. Ахарактарызуйце светлавую і цемнавую фазы фотасінтэзу па плане: 1) месца працякання; 2) зыходныя рэчывы; 3) працэсы, якія адбываюцца; 4) канчатковыя прадукты. Якія прадукты светлавой фазы фотасінтэзу выкарыстоўваюцца ў цемнавой фазе?

4*. Параўнайце асноўныя групы фотасінтэтычных пігментаў па розных прыметах. Пакажыце рысы падабенства і адрозненні.

5*. Зялёныя водарасці жывуць пераважна на марскім мелкаводдзі і ў неглыбокіх прэсных вадаёмах. Бурыя водарасці засяляюць глыбіні да 40—100 м, а чырвоныя могуць існаваць і на большай глыбіні — да 200 м. З чым гэта звязана?

6*. Даследчыкі падзялілі расліны пшаніцы на дзве групы і вырошчвалі іх у лабараторыі ў аднолькавых умовах, за выключэннем таго, што расліны першай групы асвятлялі чырвоным святлом, а расліны другой групы — зялёным. У раслін якой групы фотасінтэз працякаў больш інтэнсіўна? Чаму?

Выдзяленне з лістоў фотасінтэтычных пігментаў і вывучэнне іх уласцівасцей

Заданне рэкамендуецца выконваць у школе. Будзьце асцярожныя пры рабоце з рэактывамі і награвальнымі прыборамі, выконвайце правілы тэхнікі бяспекі!

I. Вылучэнне фотасінтэтычных пігментаў

  1. Зялёныя лісты расліны здрабніце з дапамогай нажніц (лепш выкарыстоўваць участкі ліставых пласцінак, што не змяшчаюць буйных жылак).
  2. Невялікую колькасць здробненых лістоў (каля 1 г) змясціце ў фарфоравую ступку.  Дабаўце туды крыху мелу, кварцавага пяску (можна замяніць звычайным пяском) і прыкладна 5 мл этылавага спірту.
  3. Старанна разатрыце сумесь песцікам.
  4. Пасля гэтага дабаўце ў ступку яшчэ каля 5—10 мл этанолу, добра перамяшайце змесціва і прафільтруйце яго.

Атрыманы раствор уяўляе сабой спіртавую выцяжку фотасінтэтычных пігментаў — хларафілаў і каратыноідаў. Зялёны колер раствору абумоўлены тым, што хларафілы, якія змяшчаюцца ў лістах у вялікай колькасці, «маскіруюць» каратыноіды, што маюць жоўтую і аранжавую (радзей чырвоную ці іншую) афарбоўку.

Адрозніваюць два тыпы караціноідаў — караціны і ксантафілы. Караціны — непалярныя злучэнні. У склад малекул ксантафілаў уваходзяць палярныя групы.

● Як вы думаеце, для чаго пры выдзяленні пігментаў у ступку са здробненымі лістамі дабаўляўся пясок?

● Навошта дабаўляўся мел?

II. Раздзяленне пігментаў па метадзе Краўса

  1. Наліце ў прабірку 3—4 мл спіртавой выцяжкі пігментаў.
  2. Дабаўце 5—7 мл бензіну (ці петралейнага эфіру) і 2—3 кроплі вады для таго, каб спіртавая фаза лягчэй аддзялялася ад бензінавай.
  3. Прабірку закрыйце коркам, некалькі разоў інтэнсіўна страсяніце, потым дайце змесціву адстаяцца на працягу некалькіх мінут.

Адбываецца раздзяленне сумесі на 2 слоі: верхні (больш лёгкі) — бензінавы — і ніжні — спіртавы (мал. 22.5). Бензінавы слоі афарбаваны ў зялёны колер, ён змяшчае хларафілы і караціны. Спіртавы слой мае жоўтую (ці жоўта-аранжавую) афарбоўку, тут змяшчаюцца ксантафілы. Калі раздзяленне будзе недастаткова выразным, дабаўце 1—2 кроплі вады, узбоўтайце і паўтарыце адстойванне.

●Вядома, што хларафілы ўяўляюць сабой складаныя эфіры гідрафільнай хлорафілінавай кіслаты і двух спіртоў — метанолу (СН3ОН) і фітолу (С20Н39ОН). Як вы думаеце, які з гэтых структурных кампанентаў (і чаму менавіта ён) абумоўлівае растварэнне хларафілаў у бензіне?

● З прычыны чаго адбыўся падзел караціноідаў?

● Чаму ксантафілы апынуліся ў спіртавым слоі, а караціны — у бензінавым?

III. Дзеянне шчолачы на хларафіл

  1. У прабірку з пігментамі, падзеленымі па метадзе Краўса, дабаўце адну гранулу NaOH (або КОН).
  2. Закрыйце прабірку коркам, узбоўтайце да растварэння шчолачы і дайце адстояцца.
  3. Пад дзеяннем шчолачы адбываецца амыленне хларафілу — адшчапленне рэшткаў спіртоў і ўтварэнне солі хлорафілінавай кіслаты. З прычыны гэтага хларафіл губляе здольнасць растварацца ў бензіне і пераходзіць у ніжні (спіртавы) слой. Караціны і ксантафілы не рэагуюць са шчолаччу.
  4. Пасля адстойвання звярніце ўвагу на змяненне колеру слаёў.

Калі грануляванай шчолачы няма, дослед можна правесці наступным чынам.

  1. Наліце ў прабірку 2—3 мл спіртавога раствору пігментаў, дабаўце 1—2 мл раствору NaOH (ці KOH), 2 мл бензіну (петралейнага эфіру) і 1—2 кроплі вады.
  2. Закрыйце прабірку коркам, добра перамяшайце змесціва і дайце яму адстояцца.

● Якую афарбоўку мае бензінавы слой? Якія пігменты ён змяшчае?

● Які колер набыў спіртавы слой? Чаму? Што ў ім змяшчаецца?

IV. Дзеяннне кіслаты на хларафіл і аднаўленне афарбоўкі

У склад малекулы хларафілу ўваходзіць іон Mg2+. Пад дзеяннем кіслот ён замяшчаецца двума пратонамі (Н+) і ўтвараецца рэчыва бурага колеру — феафітын. Калі падзейнічаць на феафітын солямі медзі ці цынку, можна аднавіць зялёную афарбоўку пігменту дзякуючы замяшчэнню пратонаў іонамі гэтых металаў (атрыманая афарбоўка будзе крыху адрознівацца ад зыходнага колеру хларафілу).

  1. У тры прабіркі наліце па 3—5 мл спіртавой выцяжкі пігментаў.
  2. Адну з іх пакіньце для параўнання, а ў дзве другія дабаўце некалькі кропель 10%-га раствору HCl. Зялёная афарбоўка змяняецца на бурую ў сувязі з утварэннем феафітыну.
  3. Потым у адну з прабірак з феафітынам дабаўце некалькі крышталяў ацэтату медзі ці цынку (або некалькі кропель насычанага раствору гэтай солі).
  4. Нагрэйце прабірку на вадзяной лазні, звярніце ўвагу на паступовае аднаўленне зялёнай афарбоўкі. Калі колер раствору не змяняецца, дабаўце ў прабірку яшчэ крыху ацэтату медзі (цынку) і працягвайце награваць.

● Ярка-зялёная агародніна лічыцца больш прывабнай, чым бурая. Аднак у працэсе гатавання яна нярэдка змяняе зыходную зялёную афарбоўку на менш апетытную. Успомніце, напрыклад, які колер мае адваранае шчаўе ці тэрмічна апрацаваная зялёная цыбуля. З чым звязана змяненне зялёнай афарбоўкі агародніны на бурую?

● Як вы думаеце, што можна зрабіць для захавання ярка-зялёнага колеру агародніны? Улічыце, што дабаўляць у ежу солі медзі, цынку ці іншых цяжкіх металаў недапушчальна — яны таксічныя для арганізма!