Работа 4. Флуоресценция хлорофилла
Флуоресценция – явление свечения веществ при поглощении ими света; излучаемый свет имеет большую длину волны, чем поглощаемый. Сущность этого явления заключается в следующем. При комнатной температуре и в темноте молекула пигмента находится в основном состоянии: энергия ее соответствует нижнему синглетному уровню (S0). Поглощение кванта света сопровождается переходом одного из -электронов на более высокий энергетический уровень без изменения знака спина. В результате возникает синглетное электронно-возбужденное состояние молекулы. В спектрах поглощения ему соответствует одна линия.
Молекула хлорофилла может переходить в электронно-возбужденное состояние при сообщении ей энергии в количестве 40 – 42 ккал (красная область спектра) и 70 ккал (сине-фиолетовая область спектра). Однако независимо от того, в какое электронно-возбужденное состояние (S1 или S2) молекула была переведена поглощенным квантом, она, в конечном счете, переходит на низший колебательный подуровень первого синглетного возбужденного состояния (S1)1. Энергия этого состояния может использоваться на осуществление фотохимических процессов, мигрировать от одной молекулы хлорофилла к другой, растрачиваться в виде тепла или флуоресцентного излучения. В последнем случае электрон возвращается в исходное положение. Таким образом, независимо от длины волны возбуждающего света хлорофилл флуоресцирует только в красной части спектра.
Для определения флуоресценции можно использовать спиртовую вытяжку пигментов или живой лист. В первом случае вытяжку помещают на темную бумагу у источника освещения и рассматривают в отраженном свете. Второй метод удобен для проведения исследований на элодее, которую помещают на предметный столик микроскопа и освещают сине-фиолетовыми лучами. Под их действием зеленые пластиды начинают светиться красным светом.
Материалы и оборудование. Спиртовая концентрированная вытяжка пигментов, цилиндр на 10 см3, черная бумага, настольная лампа.
Ход работы. Вытяжку пигментов темно-зеленого цвета налейте в цилиндр и поместите на черный фон, осветите сильной лампой, рассмотрите в отраженном свете. Запишите, какой цвет имеет вытяжка. Объясните наблюдаемую окраску.
____________________________________