Գիտնականները գիտեն, թե ինչ են բույսերի պիգմենտները՝ կանաչ և մանուշակագույն, դեղին և կարմիր: Բուսական պիգմենտները կոչվում են օրգանական մոլեկուլներ, որոնք հայտնաբերված են բույսերի օրգանիզմի հյուսվածքներում, բջիջներում. հենց այդպիսի ներդիրների շնորհիվ են նրանք ստանում գույն: Բնության մեջ քլորոֆիլը հայտնաբերվում է ավելի հաճախ, քան մյուսները, որն առկա է ցանկացած բարձր բույսի մարմնում։ Նարնջագույն, կարմրավուն երանգ, դեղնավուն երանգներ ապահովում են կարոտինոիդները:
Իսկ ավելի մանրամասն?
Բուսական պիգմենտները հայտնաբերված են քրոմ, քլորոպլաստներում: Ընդհանուր առմամբ, ժամանակակից գիտությունը գիտի այս տեսակի միացությունների մի քանի հարյուր տեսակ: Ֆոտոսինթեզի համար անհրաժեշտ է բոլոր հայտնաբերված մոլեկուլների տպավորիչ տոկոսը: Ինչպես ցույց են տվել թեստերը, պիգմենտները ռետինոլի աղբյուր են: Վարդագույն և կարմիր երանգները, շագանակագույն և կապտավուն գույների տատանումները ապահովվում են անտոցիանների առկայությամբ։ Նման պիգմենտներ նկատվում են բույսերի բջիջների հյութում։ Երբ ցուրտ սեզոնին օրերը կարճանում են,Գունանյութերը փոխազդում են բույսի մարմնում առկա այլ միացությունների հետ՝ պատճառ դառնալով նախկինում կանաչ հատվածների գույնի փոփոխության: Ծառերի սաղարթը դառնում է վառ ու գունեղ՝ նույն աշունը, որին մենք սովոր ենք։
Ամենահայտնի
Հավանաբար գրեթե յուրաքանչյուր ավագ դպրոցի աշակերտ գիտի քլորոֆիլի մասին՝ բուսական պիգմենտը, որն անհրաժեշտ է ֆոտոսինթեզի համար: Այս միացության շնորհիվ բույսերի աշխարհի ներկայացուցիչը կարող է կլանել արևի լույսը։ Այնուամենայնիվ, մեր մոլորակի վրա ոչ միայն բույսերը չեն կարող գոյություն ունենալ առանց քլորոֆիլի: Ինչպես ցույց են տվել հետագա հետազոտությունները, այս միացությունը բացարձակապես անփոխարինելի է մարդկության համար, քանի որ այն բնական պաշտպանություն է ապահովում քաղցկեղի պրոցեսներից։ Ապացուցված է, որ պիգմենտը խանգարում է քաղցկեղածիններին և երաշխավորում է ԴՆԹ-ի պաշտպանությունը թունավոր միացությունների ազդեցության տակ մուտացիաներից։
Քլորոֆիլը բույսերի կանաչ պիգմենտն է, որը քիմիապես ներկայացնում է մոլեկուլ: Այն տեղայնացված է քլորոպլաստներում։ Այդպիսի մոլեկուլի շնորհիվ է, որ այդ տարածքները գունավորվում են կանաչ։ Իր կառուցվածքով մոլեկուլը պորֆիրին օղակ է։ Այս յուրահատկության շնորհիվ պիգմենտը նման է հեմին, որը հեմոգլոբինի կառուցվածքային տարր է։ Հիմնական տարբերությունը կենտրոնական ատոմում է. հեմում երկաթը զբաղեցնում է իր տեղը, քլորոֆիլի համար մագնեզիումը ամենակարևորն է: Գիտնականներն առաջին անգամ այս փաստը հայտնաբերել են 1930 թվականին։ Իրադարձությունը տեղի է ունեցել 15 տարի անց, երբ Ուիլստաթերը հայտնաբերեց նյութը:
Քիմիա և կենսաբանություն
Առաջին, գիտնականները պարզեցին, որ բույսերի կանաչ պիգմենտը գալիս է երկու տեսակի, որոնք ստացել են երկու անուններ.լատինական այբուբենի առաջին տառերը. Սորտերի տարբերությունը, թեև փոքր է, այնուամենայնիվ կա և առավել նկատելի է կողային շղթաների վերլուծության մեջ: Առաջին սորտի համար իրենց դերը կատարում է CH3, երկրորդ տեսակի համար՝ CHO: Քլորոֆիլի երկու ձևերն էլ պատկանում են ակտիվ ֆոտոընկալիչների դասին։ Դրանց շնորհիվ գործարանը կարող է կլանել արեգակնային ճառագայթման էներգետիկ բաղադրիչը։ Այնուհետև հայտնաբերվեցին ևս երեք տեսակի քլորոֆիլ:
Գիտության մեջ բույսերի կանաչ պիգմենտը կոչվում է քլորոֆիլ: Ուսումնասիրելով բարձր բուսականությանը բնորոշ այս մոլեկուլի երկու հիմնական տեսակների միջև եղած տարբերությունները՝ պարզվեց, որ ալիքի երկարությունները, որոնք կարող են կլանվել պիգմենտը, փոքր-ինչ տարբեր են A և B տեսակների համար: Փաստորեն, ըստ գիտնականների, սորտերը արդյունավետորեն լրացնում են յուրաքանչյուրը: այլ՝ դրանով իսկ բույսին ապահովելով էներգիայի պահանջվող քանակությունը առավելագույնի հասցնելու կարողություն: Սովորաբար, քլորոֆիլի առաջին տեսակը սովորաբար նկատվում է երեք անգամ ավելի բարձր կոնցենտրացիայով, քան երկրորդը: Նրանք միասին կազմում են կանաչ բուսական պիգմենտ: Երեք այլ տեսակներ հանդիպում են միայն բուսականության հնագույն ձևերում:
Մոլեկուլների առանձնահատկությունները
Ուսումնասիրելով բույսերի պիգմենտների կառուցվածքը՝ պարզվեց, որ քլորոֆիլի երկու տեսակներն էլ ճարպային լուծվող մոլեկուլներ են։ Լաբորատորիաներում ստեղծված սինթետիկ սորտերը լուծվում են ջրում, սակայն դրանց կլանումը օրգանիզմում հնարավոր է միայն ճարպային միացությունների առկայության դեպքում։ Բույսերը օգտագործում են պիգմենտ՝ աճի համար էներգիա ապահովելու համար: Մարդկանց սննդակարգում այն օգտագործվում է վերականգնման նպատակով։
Քլորոֆիլ, նմանհեմոգլոբինը կարող է նորմալ գործել և արտադրել ածխաջրեր, երբ միացված է սպիտակուցային շղթաներին: Տեսողականորեն սպիտակուցը կարծես մի գոյացում է առանց հստակ համակարգի և կառուցվածքի, բայց իրականում այն ճիշտ է, և այդ պատճառով քլորոֆիլը կարող է կայունորեն պահպանել իր օպտիմալ դիրքը։
Գործունեության առանձնահատկություններ
Գիտնականները, ուսումնասիրելով բարձրագույն բույսերի այս հիմնական պիգմենտը, պարզել են, որ այն առկա է բոլոր կանաչիներում. ցանկում ներառված են բանջարեղենը, ջրիմուռները, բակտերիաները: Քլորոֆիլը լիովին բնական միացություն է։ Իր բնույթով այն ունի պաշտպանի հատկություններ և կանխում է ԴՆԹ-ի փոխակերպումը, մուտացիան թունավոր միացությունների ազդեցության տակ։ Հատուկ հետազոտական աշխատանք է կազմակերպվել Հնդկական բուսաբանական այգում՝ գիտահետազոտական ինստիտուտում։ Ինչպես պարզել են գիտնականները, թարմ դեղաբույսերից ստացված քլորոֆիլը կարող է պաշտպանել թունավոր միացություններից, պաթոլոգիական բակտերիաներից, ինչպես նաև հանգստացնել բորբոքման ակտիվությունը։
Քլորոֆիլը կարճատև է: Այս մոլեկուլները շատ փխրուն են: Արեգակի ճառագայթները հանգեցնում են պիգմենտի մահվան, սակայն կանաչ տերեւը կարողանում է նոր ու նոր մոլեկուլներ առաջացնել, որոնք փոխարինում են նրանց, ովքեր ծառայել են իրենց ընկերներին: Աշնանային սեզոնին քլորոֆիլն այլևս չի արտադրվում, ուստի սաղարթը կորցնում է իր գույնը։ Առաջին պլան են մղվում այլ գունանյութեր, որոնք նախկինում թաքցված էին արտաքին դիտորդի աչքերից:
Սորտի սահմանափակում չկա
Բուսական պիգմենտների բազմազանությունը, որը հայտնի է ժամանակակից հետազոտողներին, բացառիկ մեծ է: Տարեցտարի գիտնականները ավելի ու ավելի շատ նոր մոլեկուլներ են հայտնաբերում։ Համեմատաբար վերջերս է անցկացվելուսումնասիրությունները հնարավորություն են տվել վերը նշված քլորոֆիլի երկու տեսակներին ավելացնել ևս երեք տեսակ՝ C, C1, E: Այնուամենայնիվ, A տիպը դեռևս համարվում է ամենակարևորը: Բայց կարոտինոիդները հավասար են: ավելի բազմազան: Գունանյութերի այս դասը քաջ հայտնի է գիտությանը. դրանց շնորհիվ է, որ գազարի արմատները, շատ բանջարեղեն, ցիտրուսային մրգեր և բույսերի աշխարհի այլ նվերներ ձեռք են բերում երանգներ: Լրացուցիչ թեստերը ցույց են տվել, որ դեղձանիկները դեղին փետուրներ ունեն կարոտինոիդների պատճառով։ Գույն են տալիս նաև ձվի դեղնուցին։ Կարոտինոիդների առատության շնորհիվ ասիացի բնակիչներն ունեն մաշկի յուրահատուկ երանգ։
Ո՛չ մարդը, ո՛չ կենդանական աշխարհի ներկայացուցիչները չունեն կենսաքիմիական այնպիսի հատկանիշներ, որոնք թույլ կտան կարոտինոիդներ արտադրել։ Այս նյութերն առաջանում են վիտամին A-ի հիման վրա: Դա ապացուցում են բույսերի պիգմենտների դիտարկումները. եթե հավը կերակուրով բուսականություն չի ստացել, ապա ձվի դեղնուցը շատ թույլ երանգ կունենա: Եթե դեղձանիկին կերակրել են կարմիր կարոտինոիդներով հարստացված մեծ քանակությամբ սնունդ, նրա փետուրները կստանան կարմիրի վառ երանգ։
Հետաքրքիր առանձնահատկություններ. կարոտինոիդներ
Բույսերի դեղին պիգմենտը կոչվում է կարոտին: Գիտնականները պարզել են, որ քսանթոֆիլները կարմիր երանգ են հաղորդում: Գիտական հանրությանը հայտնի այս երկու տեսակների ներկայացուցիչների թիվը անընդհատ ավելանում է։ 1947 թվականին գիտնականները գիտեին մոտ յոթ տասնյակ կարոտինոիդներ, իսկ 1970 թվականին արդեն ավելի քան երկու հարյուր կար: Սա ինչ-որ չափով նման է ֆիզիկայի ոլորտում գիտելիքի առաջընթացին. սկզբում նրանք իմացան ատոմների, հետո էլեկտրոնների և պրոտոնների մասին, իսկ հետո բացահայտեցին.նույնիսկ ավելի փոքր մասնիկներ, որոնց նշանակման համար օգտագործվում են միայն տառեր. Կարելի՞ է խոսել տարրական մասնիկների մասին։ Ինչպես ցույց են տվել ֆիզիկոսների թեստերը, դեռ վաղ է նման տերմին օգտագործելը՝ գիտությունը դեռ այնքան զարգացած չէ, որ հնարավոր լիներ գտնել դրանք, եթե այդպիսիք կան: Նմանատիպ իրավիճակ է ստեղծվել պիգմենտների դեպքում՝ տարեցտարի հայտնաբերվում են նոր տեսակներ և տեսակներ, իսկ կենսաբանները միայն զարմանում են՝ ի վիճակի չեն բացատրել բազմակողմ բնույթը։
Ֆունկցիաների մասին
Բարձրագույն բույսերի պիգմենտներով զբաղվող գիտնականները դեռ չեն կարող բացատրել, թե ինչու և ինչու է բնությունը տրամադրել պիգմենտային մոլեկուլների այդքան լայն տեսականի: Բացահայտվել է որոշ առանձին սորտերի ֆունկցիոնալությունը։ Ապացուցված է, որ կարոտինը անհրաժեշտ է քլորոֆիլի մոլեկուլների անվտանգությունն օքսիդացումից ապահովելու համար։ Պաշտպանության մեխանիզմը պայմանավորված է միայնակ թթվածնի առանձնահատկություններով, որը ձևավորվում է ֆոտոսինթեզի ռեակցիայի ժամանակ՝ որպես լրացուցիչ արտադրանք։ Այս միացությունը շատ ագրեսիվ է:
Բուսական բջիջներում դեղին պիգմենտի մեկ այլ առանձնահատկությունը ֆոտոսինթեզի գործընթացի համար անհրաժեշտ ալիքի երկարության միջակայքը մեծացնելու կարողությունն է: Այս պահին նման գործառույթը ճշգրիտ ապացուցված չէ, սակայն բազմաթիվ հետազոտություններ են արվել՝ ենթադրելու համար, որ վարկածի վերջնական ապացույցը հեռու չէ։ Ճառագայթները, որոնք կանաչ բուսական պիգմենտը չի կարող կլանել, կլանում են դեղին պիգմենտի մոլեկուլները։ Այնուհետև էներգիան ուղղվում է դեպի քլորոֆիլ՝ հետագա փոխակերպման համար։
Պիգմենտներ՝ այնքան տարբեր
Բացառությամբ որոշներիկարոտինոիդների տեսակները, պիգմենտները, որոնք կոչվում են aurones, chalcones, ունեն դեղին գույն: Նրանց քիմիական կառուցվածքը շատ առումներով նման է ֆլավոններին։ Նման պիգմենտները բնության մեջ այնքան էլ հաճախ չեն հանդիպում։ Հայտնաբերվել են թռուցիկներում, օքսալիների և սնապդրագոնների ծաղկաբույլերում, տալիս են կորեոպսիսի գույնը։ Նման պիգմենտները չեն հանդուրժում ծխախոտի ծուխը: Եթե դուք ծխախոտով ծխախոտով ծխախոտ եք անում, այն անմիջապես կարմրում է: Խալկոնների մասնակցությամբ բույսերի բջիջներում տեղի ունեցող կենսաբանական սինթեզը հանգեցնում է ֆլավոնոլների, ֆլավոնների, աուրոնների առաջացմանը։
Եվ կենդանիները, և բույսերը ունեն մելանին: Այս պիգմենտը մազերին շագանակագույն երանգ է հաղորդում, դրա շնորհիվ է, որ գանգուրները կարող են սևանալ։ Եթե բջիջները չեն պարունակում մելանին, կենդանական աշխարհի ներկայացուցիչները դառնում են ալբինոս։ Բույսերի մեջ պիգմենտը հանդիպում է կարմիր խաղողի կեղևում և որոշ ծաղկաբույլերում՝ ծաղկաթերթերում:
Կապույտ և ավելին
Բուսականությունը ստանում է իր կապույտ երանգը ֆիտոքրոմի շնորհիվ: Այն սպիտակուցային բուսական պիգմենտ է, որը պատասխանատու է ծաղկման վերահսկման համար: Այն կարգավորում է սերմերի բողբոջումը։ Հայտնի է, որ ֆիտոքրոմը կարող է արագացնել բույսերի աշխարհի որոշ ներկայացուցիչների ծաղկումը, իսկ մյուսների մոտ դանդաղման հակառակ ընթացքն է։ Որոշ չափով այն կարելի է համեմատել ժամացույցի հետ, բայց կենսաբանական։ Այս պահին գիտնականները դեռ չգիտեն պիգմենտի գործողության մեխանիզմի բոլոր առանձնահատկությունները։ Պարզվել է, որ այս մոլեկուլի կառուցվածքը ճշգրտվում է ըստ օրվա ժամի և լույսի` շրջակա միջավայրի լույսի մակարդակի մասին տեղեկատվություն փոխանցելով բույսին։
Կապույտ պիգմենտ էբույսեր - անտոցիանին: Այնուամենայնիվ, կան մի քանի սորտեր. Անտոցիանները ոչ միայն կապույտ գույն են տալիս, այլև վարդագույն, նրանք նաև բացատրում են կարմիր և յասամանագույն գույները, երբեմն մուգ, հարուստ մանուշակագույնը: Բուսական բջիջներում անտոցիանների ակտիվ առաջացումը նկատվում է, երբ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանն իջնում է, քլորոֆիլի առաջացումը դադարում է։ Սաղարթի գույնը կանաչից փոխվում է կարմիր, կարմիր, կապույտ։ Անթոցիաների շնորհիվ վարդերն ու կակաչները ունեն վառ կարմիր ծաղիկներ։ Նույն պիգմենտը բացատրում է խորդենի և եգիպտացորենի ծաղկաբույլերի երանգները։ Անթոցիանինի կապույտ բազմազանության շնորհիվ կապույտ զանգերն ունեն իրենց նուրբ գույնը։ Այս տեսակի պիգմենտի որոշակի տեսակներ նկատվում են խաղողի, կարմիր կաղամբի մեջ։ Անտոցիանները ապահովում են սալորի, սալորի ներկումը:
Լուսավոր և մութ
Հայտնի դեղին պիգմենտը, որը գիտնականներն անվանել են անթոքլոր: Այն հայտնաբերվել է գարնանածաղկի թերթիկների մաշկի մեջ։ Անթոքլորը հանդիպում է primroses, խոյի ծաղկաբույլերում: Նրանք հարուստ են դեղին սորտերի կակաչներով և դալիաներով։ Այս պիգմենտը հաճելի գույն է հաղորդում դոդոշի ծաղկաբույլերին, կիտրոնի պտուղներին։ Այն հայտնաբերվել է որոշ այլ բույսերում:
Անտոֆեինը համեմատաբար հազվադեպ է բնության մեջ: Սա մուգ պիգմենտ է։ Նրա շնորհիվ որոշ լոբազգիների պսակի վրա առաջանում են կոնկրետ բծեր։
Բոլոր վառ պիգմենտները բնության կողմից ստեղծվել են բուսական աշխարհի ներկայացուցիչների հատուկ գունավորման համար: Այս գունազարդման շնորհիվ բույսը գրավում է թռչուններին և կենդանիներին։ Սա ապահովում է սերմերի տարածումը։
Բջիջների և կառուցվածքի մասին
Փորձում ենք որոշելորքանով է բույսերի գույնը կախված պիգմենտներից, ինչպես են դասավորված այդ մոլեկուլները, ինչու է անհրաժեշտ պիգմենտացման ողջ գործընթացը, գիտնականները պարզել են, որ պլաստիդները առկա են բույսի մարմնում: Այսպես են կոչվում փոքր մարմինները, որոնք կարող են գունավոր լինել, բայց նաև անգույն։ Նման փոքրիկ մարմինները միայն և բացառապես բույսերի աշխարհի ներկայացուցիչների մեջ են: Բոլոր պլաստիդները բաժանվեցին կանաչ երանգով քլորոպլաստների, կարմիր սպեկտրի տարբեր տատանումներով ներկված քրոմոպլաստների (ներառյալ դեղին և անցումային երանգները) և լեյկոպլաստների: Վերջիններս ոչ մի երանգ չունեն։
Սովորաբար, բուսական բջիջը պարունակում է պլաստիդների մեկ տեսակ: Փորձերը ցույց են տվել այս մարմինների՝ տեսակից տեսակ փոխակերպվելու ունակությունը։ Քլորոպլաստները հայտնաբերված են կանաչ ներկված բույսերի բոլոր օրգաններում: Լեյկոպլաստներն ավելի հաճախ նկատվում են արևի ուղիղ ճառագայթներից թաքնված հատվածներում։ Դրանք շատ են կոճղարմատներում, հանդիպում են պալարներում, բույսերի որոշ տեսակների մաղի մասնիկներում։ Քրոմոպլաստները բնորոշ են ծաղկաթերթիկներին, հասուն պտուղներին։ Թիլաոիդ թաղանթները հարստացված են քլորոֆիլով և կարոտինոիդներով։ Լեյկոպլաստները չեն պարունակում պիգմենտային մոլեկուլներ, բայց կարող են լինել սինթեզի պրոցեսների, սննդանյութերի միացությունների՝ սպիտակուցների, օսլայի, երբեմն էլ ճարպերի կուտակման վայր։
Ռեակցիաներ և փոխակերպումներ
Ուսումնասիրելով բարձր բույսերի ֆոտոսինթետիկ պիգմենտները՝ գիտնականները պարզել են, որ քրոմոպլաստները կարմիր գույն են ստանում՝ կարոտինոիդների առկայության պատճառով: Ընդհանրապես ընդունված է, որ քրոմոպլաստները պլաստիդների զարգացման վերջին քայլն են: Հավանաբար դրանք հայտնվում են լեյկո-, քլորոպլաստների վերափոխման ժամանակ, երբ նրանք ծերանում են: Մեծ մասամբՆման մոլեկուլների առկայությունը որոշում է սաղարթների գույնը աշնանը, ինչպես նաև վառ, աչքի հաճելի ծաղիկներն ու մրգերը: Կարոտինոիդները արտադրվում են ջրիմուռների, բույսերի պլանկտոնի և բույսերի կողմից։ Դրանք կարող են առաջանալ որոշ բակտերիաների, սնկերի կողմից: Կարոտինոիդները պատասխանատու են բույսերի աշխարհի կենդանի ներկայացուցիչների գույնի համար։ Որոշ կենդանիներ ունեն կենսաքիմիական համակարգեր, որոնց շնորհիվ կարոտինոիդները փոխակերպվում են այլ մոլեկուլների։ Նման ռեակցիայի համար հումքը ստացվում է սննդից։
Ըստ վարդագույն ֆլամինգոների դիտարկումների՝ այս թռչունները հավաքում և զտում են սպիրուլինան և որոշ այլ ջրիմուռներ՝ դեղին պիգմենտ ստանալու համար, որից հետո առաջանում է կանտաքսանտինը, աստաքսանտինը։ Հենց այս մոլեկուլներն են թռչունների փետրավորներին տալիս այդքան գեղեցիկ գույն։ Շատ ձկներ և թռչուններ, խեցգետիններ և միջատներ վառ գույն ունեն կարոտինոիդների շնորհիվ, որոնք ստացվում են սննդակարգից։ Բետա-կարոտինը վերածվում է որոշ վիտամինների, որոնք օգտագործվում են մարդու օգտին. դրանք պաշտպանում են աչքերը ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից:
Կարմիր և կանաչ
Խոսելով բարձրագույն բույսերի ֆոտոսինթետիկ պիգմենտների մասին՝ պետք է նշել, որ դրանք կարող են կլանել լուսային ալիքների ֆոտոնները։ Նշվում է, որ դա վերաբերում է միայն մարդու աչքով տեսանելի սպեկտրի հատվածին, այսինքն՝ 400-700 նմ տիրույթում գտնվող ալիքի երկարությանը։ Բույսերի մասնիկները կարող են կլանել միայն քվանտները, որոնք ունեն բավարար էներգիայի պաշարներ ֆոտոսինթեզի ռեակցիայի համար։ Կլանումը բացառապես գունանյութերի պատասխանատվությունն է: Գիտնականներն ուսումնասիրել են բուսական աշխարհի կյանքի ամենահին ձեւերը՝ բակտերիաները, ջրիմուռները։Հաստատվել է, որ դրանք պարունակում են տարբեր միացություններ, որոնք կարող են ընդունել լույս տեսանելի սպեկտրում։ Որոշ սորտեր կարող են ստանալ ճառագայթման թեթև ալիքներ, որոնք չեն ընկալվում մարդու աչքով՝ ինֆրակարմիր մոտ գտնվող բլոկից: Բացի քլորոֆիլներից, նման ֆունկցիոնալությունը բնության կողմից վերագրված է բակտերիորոդոպսինին, բակտերիոքլորոֆիլներին: Հետազոտությունները ցույց են տվել ֆիկոբիլինների, կարոտինոիդների սինթեզի ռեակցիաների կարևորությունը։
Բույսերի ֆոտոսինթետիկ պիգմենտների բազմազանությունը խմբից խումբ տարբերվում է: Շատ բան որոշվում է այն պայմաններով, որոնցում ապրում է կյանքի ձևը: Բարձրագույն բույսերի աշխարհի ներկայացուցիչներն ունեն պիգմենտների ավելի փոքր բազմազանություն, քան էվոլյուցիոն հնագույն սորտերը:
Ինչի՞ մասին է խոսքը
Ուսումնասիրելով բույսերի ֆոտոսինթետիկ պիգմենտները՝ մենք պարզեցինք, որ ավելի բարձր բույսերի ձևերն ունեն քլորոֆիլի միայն երկու տեսակ (նախկինում՝ A, B): Այս երկու տեսակներն էլ պորֆիրիններ են, որոնք ունեն մագնեզիումի ատոմ: Նրանք հիմնականում ընդգրկված են լույս հավաքող համալիրներում, որոնք կլանում են լույսի էներգիան և ուղղում այն դեպի ռեակցիայի կենտրոններ։ Կենտրոնները պարունակում են բույսում առկա 1-ին տիպի ընդհանուր քլորոֆիլի համեմատաբար փոքր տոկոսը: Այստեղ տեղի են ունենում ֆոտոսինթեզի համար բնորոշ առաջնային փոխազդեցությունները։ Քլորոֆիլը ուղեկցվում է կարոտինոիդներով. ինչպես պարզել են գիտնականները, սովորաբար դրանց հինգ տեսակ կա, ոչ ավելին: Այս տարրերը նաև լույս են հավաքում։
Քլորոֆիլները, կարոտինոիդները լուծված լինելով բույսերի պիգմենտներ են, որոնք ունեն լույսի կլանման նեղ գոտիներ, որոնք բավականին հեռու են միմյանցից: Քլորոֆիլն ունի ամենաարդյունավետ հնարավորությունըկլանում են կապույտ ալիքները, նրանք կարող են աշխատել կարմիրի հետ, բայց շատ թույլ են գրավում կանաչ լույսը: Սպեկտրի ընդլայնումը և համընկնումը ապահովում են բույսի տերևներից մեկուսացված քլորոպլաստները՝ առանց մեծ դժվարության: Քլորոպլաստային թաղանթները տարբերվում են լուծույթներից, քանի որ գունազարդման բաղադրիչները զուգակցվում են սպիտակուցների, ճարպերի հետ, փոխազդում են միմյանց հետ, և էներգիան տեղափոխվում է կոլեկտորների և կուտակման կենտրոնների միջև: Եթե դիտարկենք տերևի լույսի կլանման սպեկտրը, ապա այն ավելի բարդ, հարթեցված կլինի, քան մեկ քլորոպլաստը։
արտացոլում և կլանում
Ուսումնասիրելով բույսի տերևի պիգմենտները՝ գիտնականները պարզել են, որ տերևին դիպչող լույսի որոշակի տոկոս արտացոլվում է: Այս երևույթը բաժանված էր երկու տեսակի՝ հայելային, ցրված։ Առաջինի մասին ասում են, եթե մակերեսը փայլուն է, հարթ։ Թերթի արտացոլումը հիմնականում ձևավորվում է երկրորդ տեսակի կողմից: Լույսը ներթափանցում է հաստության մեջ, ցրվում, փոխում ուղղությունը, քանի որ և՛ արտաքին շերտում, և՛ թերթի ներսում կան տարանջատող մակերեսներ՝ տարբեր բեկման ինդեքսներով։ Նմանատիպ ազդեցություններ են նկատվում, երբ լույսն անցնում է բջիջներով: Չկա ուժեղ կլանում, օպտիկական ուղին շատ ավելի մեծ է, քան թերթի հաստությունը՝ չափված երկրաչափական եղանակով, և թերթիկը կարողանում է ավելի շատ լույս կլանել, քան դրանից արդյունահանվող պիգմենտը։ Տերևները նաև շատ ավելի շատ էներգիա են կլանում, քան առանձին ուսումնասիրված քլորոպլաստները:
Քանի որ կան տարբեր բուսական պիգմենտներ՝ համապատասխանաբար կարմիր, կանաչ և այլն, ներծծման երևույթը անհավասար է։ Թերթիկը կարողանում է ընկալել տարբեր ալիքի երկարությունների լույսը, սակայն գործընթացի արդյունավետությունը գերազանց է։Կանաչ սաղարթների ամենաբարձր կլանման կարողությունը բնորոշ է սպեկտրի մանուշակագույն բլոկին՝ կարմիր, կապույտ և կապույտ: Կլանման ուժը գործնականում չի որոշվում նրանով, թե որքանով են խտացված քլորոֆիլները: Դա պայմանավորված է նրանով, որ միջավայրն ունի բարձր ցրման ուժ։ Եթե պիգմենտները նկատվում են բարձր կոնցենտրացիաներում, ապա կլանումը տեղի է ունենում մակերեսի մոտ:
