Лекция 30 сағат Лабораториялық сабақ 15 сағат СӨЖ 45 сағат обсөЖ 45 сағат Барлық сағат саны 135 сағат



жүктеу 2.89 Mb.
бет9/27
Дата17.06.2016
өлшемі2.89 Mb.
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   27

Хлорофилл - Күн спектірінің көрінетін бөлігінде жарық сәулелерін талдап сіңіретін заттар – пигменттер деп аталады. Барлық органикалық пигменттер молекулаларының атомдары арасында бір және қос байланыс кезектесіп келіп отыратын жүйелері болады. Мұндай байланыс жүйесі коньюгацияланған жүйе деп аталады. 1906 жылы М.С. Цвет өсім діктердің көпшілігінде хлорофиллдің а және в деген екі түрін көрсетті, ал қазіргі кезде хлорофиллдің 10-ға жуық түрі белгілі, а хлолрофилі фотосинтез процесін жүргізуші барлық өсімдіктерді болады. Жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жасыл балдырларда а хлорофилімен қатар в хлорорфилі де болады. Қоңыр және диатомды балдырларда – с хлолрофилі, қызыл балдырларда – d хлолорофилі болады. Пурпурлық күкірт бактерияларында бактериохлолорофилл кездеседі. а хлолорофиллдің формуласы: - С55Н72О5N4Mg. в хлолрофиллдің эмпирикалық формуласы: - С55Н70О6 N4Mg. Ал бактериохлорофиллдің формуласы: - С55Н74О6 N4Mg. Хлорофилл құрамында фитол С20Н39ОН және метанол СН3ОН спирті бар хлорофиллин қышқылының күрделі эфирі. Спирт тобының қалдықтары хлорофиллин қышқылының карбоксил тобындағы сутегінің орнын басады. Эфир ретінде хлорофилл сабындалу реакциясына қабілетті келеді. Қышқылдың әсер етуімен холорофилл молекуласындағы магний өзінің орнын сутегінің екі атомына беріп, феофитин түзеді.


Жарық сәулесінің энергиясын сіңіру және оны басқа қосылыстарға беру немесе флуоресценция кванттары түрінде қайтадан шағылыстыру қабілеті хлорофиллдің аса маңызды қасиеттері. Бұл қасиеттер тұтасымен алғанда атомдардың ерекшеліктеріне және молекулалардың құрылымына байланысты. Холорофилл молекуласының құрылымын неміс биохимиктері Вильштеттер мен Штоль анықтаған. Хлорофилл молекуласының орталық бөлігі төрт пиррол тобынан түзілген. Бұл топтар порфирин сақинасын түзеді.

Порфирин сақинасының ортасына магний атомы орналасады. Пиррол тобы рим цифрларымен (І, ІІ, ІІІ, VI) нөмірленелі.хлорофилл молекуласында пиррол тобына қосымша бесінші изоциклді циклопентан тобы болады, ол V цифрымен белгіленеді. Порфирин сақинасының сыртқы атомдары сағат тілі жүрісінің бағыты бойынша араб цифрларымен белгіленеді. Фитол қалдығының көміртектік ұзын тізбегі молекуланың порфирин бөлігіне қосылады. Қазіргі кезде хлорофилл молекуласының мұндай құрылысы анықталған деп есептеуге болады, өйткені ол а және в хлорорфилін қолдан синтездеу арқылы дәлелденіп отыр. Неміс биохимигі Штрель мен американ биохимигі Вудворд 1960 жылы а хлорорфилін қолдан синтездеу әдісін жүзеге асырды. Бұл хлорофилден в хлорофилінің айырмашылығы мынада: в хлорофиліндегі көміртегінің үшінші атомына СН3 тобының орнына – СОН тобы қосылған. Порфирин сақинасында тұйық цикл түзетін коньюгация байланыс жүйесі болуының маңызы зор. Мұндай жүйеде - электрондар еркін айналым жасайды.



Хлорофилдер - Фотосинтез процесінде тікелей қатысатын пигменттерге хлорофилдер жатады. Фотосинтездік қабілеті бар организмдердің (бактериялар, балдырлар, жоғары сатыдағы өсімдіктер)

хлоропластарында міндетті түрде a-хлорофил болады. Жоғары сатыдағы өсімдіктерде тағы да b-хлорофилл, қоңыр, диатом, балдырларда қосымша c-хлорофилл, қызыл балдырларда d-хлорофилл кездеседі.



Хлорофиллаза-хлорофиллаза. Эстаразалар тобындағы ферменттер. a және b хлорофилдерінің хлорофиллидтерге, яғни хлорофилдегі фитол сутегіне немесе басқа бір спирт қалдығына алмастырылған қосындыларға айналу реакциясын катализдейді. Хлорофиллаза аз мөлшерде барлық жасыл өсімдіктерде кездеседі.

Хромотоплазма-хромотоплазма. Көк –жасыл балдырлардың клеткасындағы протопластың, ішінде пигменттер орналасқан, щнткі бөлігі. Көп уақыт бойы хромотоплазмада пигменттер шашыраңқы орналасқан.

Хромопластар-хромопласты. Түрлі түсті бояулармен (каротинодтармен) сары, қызғылт-сары, қызыл, кейде қызыл-қоңыр түске боялған өсімдіктер клеткасындағы пластидтердің бір түрі. Хромопластар сыртқы пішіні жағынан дөңгелек түйіртпекшелер немесе (пигменттердің кристалдануы салдарынан) инелер, орақтар, түрлі пішінді табақшалар сияқты болып кездеседі.

Хромосомалар-хромосомы. Организмде тұқым қуалайтын ақпарат (информация) жазылған, құрамы ДНҚ мен белоктардан (гистондар т.б.) тұратын, ядроның құрамды бөлігі. Әр хромосома бір-біріне ұқсас екі хроматидтен тұрады. Мейоз нәтижесінде түзілген жыныс клеткаларында екі хромосоманың тек біреуі ғана болады.

Хлорофилдің физикалық , химиялық қасиеттері.

Қатты күйдегі хлорофилл көгілдір –қара түсті аморфты зат. Хлорофилдер негізінен органикалық еріткіштерде-этил эфирінде, бензолда, хлороформда, ацетонда, этил спиртінде жақсы еріп, петролейн эфирінде нашар, ал суда ерімейді.

Хлорофилдер қызғылт –сары және сары сәулелерді нашар сіңіреді де, жасыл және инфрақызыл сәулелерді тіпті сіңірмейді.

Каротиноидтар- Барлық жоғарғы және төменгі сатыдағы өсімдіктерде хлорофиллмен қатар каротиноидтар деп аталатын сары пигменттер тобы болады. Олар барлық ұлпаларда кездеседі, бірақ олардың ең көп мөлшері хлоропластарда шоғырланған. Олардың ішінде каротиннің үш түрі неқғұрлым жиі кездеседі, бұларды грек алфавитінің әріптерімен α-каротин, β-каротин, γ-каротин деп белгілейді. Сондай-ақ ксантофилдер де жиі кездеседі. Каротиндердің жалпы формуласы С40Н56, олар бір-бірінен молекулаларының құрылымы бойынша ерекшеленеді. Химиялық тұрғыдан алып қарағанда олар изопереннің сегіз молекуласының полимерлену өнімдері долып табылады. Изопереннің формуласы:

СН2 = C - CH=CH2
CH3

Каротиндердің құрамындағы қос байланыстар бір байланыстармен кезектесе келе, коңюгациялық байланыстар жүйесін құрайды. β-каротин молекулаларында коңюгацияланған 11 қос, α-каротиннің құрамында конъюгацияланған 10 қос байланыс бар. β-каротин неғұрлым кең тараған. Гидролиз кезінде β-каротиннің молекуласы А витаминінің 2 молекуласын түзе отырып, екі жартыға ыдырайды. β-каротин оптикалық активті. Ең соңғы γ-каротин аз таралған, ол жапырақтардың пластидтерінде болмайды, өте аздаған мөлшерде сәбіздің тамырында кездеседі.


CH3 CH3

CH3 CH3


CH=CH- C=CH- CH= CH-C=CH-CH=CH-CH=
CH3
H3C CH3




CH3 CH3
=C-CH=CH-CH =C- C= CH
CH3
β-каротин
Сары пигменттердің екінші тобы- ксантофилдер каротиндердің тотыққан туындылары болып табылады. Ксантофилдердің ішінде лютеин неғұрлым кең таралған. Оның формуласы С40Н56О2, ол өсімдіктер пластидтерінде каротин және хлорофилмен қатар кездеседі. Оның сіңіру спектрі 446 және 476 нм. Ксантофилдердің лютеиннен басқа тағы бір изомері бар, ол – виолаксантин. Ол лютеинге қарағанда неғұрлым тотыққан, формуласы С40Н56О4 спектрі 424 – 482 нм.

Өсімдіктердің басым көпшілігі каротиоид тарды жарық жоқ жерде, қараңғыда синтездеуге бйім келеді. Таңбаланған атомдармен жүргізілген тәжірибелер көрсеткеніндей, сірке қышқылы каротиноидтар биосинтезінің бастапқы өнімі болып табылады.

Сары пигментер спектрдің күлгін-көк бөлігінде жарықты хлорофиллге қарағанда көп сіңіреді. Олардың жалпы жиынтығы жапырақтың құрғақ салмағының 0,1 – 0,3% -ын құрайды, бұл-хлорофилдің мөлшерінен 3-6 есе кем. Жапырақтың сіңірген бұл энергиясының 10%-ға дейінгі және спектрдің күлгін-көк бөлігіндегі энергиясының 30-40%-ы каротиноидтардың үлесіне келеді. Сары пигменттердің физиологиялық ролін зерттей келе, ғалымдар әр түрлі пікірлер айтады. М. Кальвин сары пишменттер спектрдің қысқа толқынды бөлігін сіңіре отырып, хлорофиллді фотототығудан сақтандырады деп есептейді. Олар сондай-ақ фотосинтездік фосфорлауға да қатысуы мүмкін.

Лекция № 16

Тақырыбы: Фотосинтез процесіне сыртқы жағдайлардың әсері.

(1 сағат)



Жоспары:

1.Фотосинтез процесіне сыртқы жағдайлардың әсері.


1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   27


©dereksiz.org 2016
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет