100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Функции красящих веществ в жизни растений – пигменты растений, фото и видео

Натуральные растительные красители

Занятие исторической реконструкцией заставляет откапывать самую разную, порой неожиданную информацию, и чем больше её собирается, тем больше проникаешься осознанием единства человека и природы, осознаёшь, насколько все гармонично и красиво в сотрудничестве, в симбиозе.

Сын растёт — мы с мужем кодовую кличку дали — «Натурал»))))))))) Полтора года всего, а характер проявляет — жесть — стучит кулаком, требует босиком ходить, памперсы снимает с себя)))))))) и выкидывает демонстративно за дверь, одежки любит натуральные и чем их меньше, тем лучше, лишь бы тепло было))))))))) Решила, что надо пытаться повседневную одежду и себе и ему самой шить — красить — вышивать, по крайней мере летнюю. С украшениями уже все получается — красятся -валяются — луком, куркумой, свеклой, смородиной, всем, что под рукой есть) На днях тканями займусь.

Красители из растений. Желтые краски

Восковник, невысокий кустарник с большими листьями, распространен на севере России, имеет несколько разновидностей, известных под именем восковой ягоды, воскового вереска и т.д.; на плодах имеется восковой слой. Восковник имеет много красящего вещества, дающего ярко-желтый цвет, толокнянка — медвежий виноград, по виду напоминает бруснику, ягоды мучнистые, растет на песчаных местах и в сосновых лесах, собирать нужно после появления ягод. Дает желтый цвет.
Крушина — волчьи ягоды, красящее вещество находится в коре; произрастает на всей территории России, имеет много местных названий: корушатник, медвежина, крушина колючая, слабительная, окостер, проскурина и др. Кора некоторых видов крушины в свежем виде дает желтую окраску, а в сухом — коричневую.
Береза — красящее вещество содержится в листьях и молодой коре; листья и кора собираются в начале лета; из листьев получается ярко-желтая краска, из коры — желтоватая.
Василек угластый — листья красят шелк и шерсть.
Василистник — листья красят шерсть,
Золототысячник — трава красит шерсть.
Одноягодник — красит полотно.
Полынь — трава красит в соломенный и палевый цвет, с квасцами — в лимонный цвет.
Подмаренник — цветы с прибавлением квасцов красят в темно-желтый цвет.
Барбарис — кустарник. Красящее вещество получается из коры, корней и древесины.
Желтинник — на Украине называют скомпия, красящее вещество в листьях и молодых ветвях, собирают в августе, сушат, толкут и мелют.
Синие краски
Плаун ликоподий — травянистое растение; красящее вещество в стебле растения.
Вайда (синило, синиль, фарбовник) — растет в умеренной полосе России, красящее вещество содержится в листьях.
Гречиха — дикорастущая на берегах Каспийского моря. Красящее вещество в листьях, густого синего цвета (индиго).
Гераний лесной — красящее вещество в цветах.
Ежевика — ягоды красят в темно-синий цвет.
Черника — ягоды красят шерсть, смоченную, квасцами (1:10), в фиолетовый цвет.
Лакмусник — растет в Крыму. Трава красит шерсть в фиолетовый цвет, известный у французов под названием «Турнесоль».
Шалфей луговой — трава красит в темно-синий цвет.
Зеленые краски
Бузина — используют не спелые ягоды, как для красной краски, а листья бузины, которые дают хороший зеленый цвет.
Хвощ болотный, железник, беличий хвост, — растет повсюду; красящее вещество в стебле, дает зеленый цвет.
Щавель — растет почти повсюду; красящее вещество в листьях.
Можжевельник — растет почти повсюду; красящее вещество в ягодах.
Рута и цветок синего касатика — сок из них, смешанный вместе, дает прочный зеленый цвет.
Бирючина — ягоды окрашивают шерсть в, темно-зеленый цвет.
Черемуха — внутренняя кора окрашивает в зеленый цвет.
Тополь — внутренняя кора красит пряжу в зеленый цвет, пряжа должна быть предварительно смочена железным купоросом (1 :10).
Коричневые краски
Лишайники, торчовка, дубовая лапка — растут почти повсюду, на земле и камнях. Лишайник, растущий на камнях, дает особенно прочную коричневую окраску.
Ольха черная — распространена в умеренной полосе России, красящее вещество в листьях, молодых ветвях и коре.
Сухая кора крушины — дает коричневую окраску,
Кора сливяного дерева — дает коричневую окраску.
Трава серпуха — красит льняные и шелковые ткани.
Щавель конский — корень его, выкопанный осенью, дает коричневый цвет.
Красные краски
Крушина, волчьи ягоды — та же, что для получения желтого цвета; для красного цвета собирается не кора, а молодые ветки и листья до цветения.
Марена красильная или крап — растет на юге, в Крыму, Закавказье; красящее вещество в корне растения, который выкапывается до цветения.
Бузина — кустарник, растет почти повсюду; красящее вещество в спелых ягодах.
Ветла — кора, сваренная в щелоке, красит шелк и шерсть.
Душица — трава красит шерсть.
Мак дикий — сок из цветов красит шелк, шерсть, полотно, смоченные предварительно в растворе из 2 ч. квасцов, б ч. уксуса и 6 ч, воды.
Терн — кора, варенная со щелоком, красит шерсть.
Бирючина — сок из ягод, смешанный с нашатырем или глауберовой солью.
Стружки красного дерева фернамбук варить с прибавлением 2 — 3% квасцов (или поташа). Дает не только красный, но и желтый, оранжевый, пурпурный, фиолетовый цвета.
Серые краски
Барвинок — трава красит шерсть в темно-серый цвет.
Ель — кора красит шерсть.
Кувшинка — корень красит хлопок и лен.
Ракитник — кора дает темно-серый цвет.
Толокнянка — листья красят шерсть в светло-серый цвет.

Читайте так же:
Как печатают фото на выставку?

Копытень — красит шерсть в темно-серый цвет.

И еще — из того, что нам в средней полосе доступно и всем известно:

Зверобой четырехгранный.Hypericum quadrangulum L. Корни Красная (для шерсти)
Зверобой обыкновенный.Hypericum perforatum. Цветы и листья Красная и желтая

Купальница.Trollins europaeus L. Цветы Желтая (для холста)

Бессмертник цмин.Helichrysum arenarium DC. Все растение Желтая

Василек луговой.Centaurea jacea L. Цветы Желтая

Щавель.Rume[ acetosa L. Корни ЖелтаяДубитель

Череда.Bidens tripartius. Все растение Желтая
Ирис (касатик).Iris pseudacorus L. Корень ЖелтаяДубитель

Береза.Betula verrucosa. Листья Желтая

Чистотел.Chelidonium majus L. Все растение+квасцы Оранжевая

Крапива двухдомная.Urtica dioica L. Стебель, листья Зеленая

Пижма (дикая рябинка).Tancetum vulgaris L. Корни Зеленая
Осина.Populus tremula L. Шишки+шевлюга Зеленая
Яблоня (дикая и домашняя).Pyrus malus, Malus domestica Цветы и листья Кора+квасцы Зеленая Красная

И вот еще — полезные советы :

Куркума — многолетнее травянистое растение сем. имбирных. Для крашения использовали желтый корень, который высушивали и истирали в порошок. Краситель легко экстрагируется содой с образованием красно-бурого раствора. Окрашивает в желтый цвет без протравы и растительные волокна, и шерсть. Легко изменяет цвет при малейшем изменении кислотности, бурея от щелочей, даже от мыла, но так же легко восстанавливает яркий желтый цвет в кислоте. Нестоек на свету.
Шалфей луговой даёт различные, причём достаточно насыщенные, оттенки синего и тёмно-синего.
Результат покраски во многом зависит от предварительной обработки, как ткани, так и самого красителя.
Под предварительной обработкой красителя подразумевается вымачивание корыкорней в холодной воде от 12 до 20 часов. Затем раствор доводится до кипения( но не кипятится) и далее вываривается 2 часа при температуре 70-90 градусов под крышкой. Далее добавляется чистая вода и укладывается подготовленная ткань. Лен и шерсть принимают краситель за 30-40 минут, больше вываривать бесполезно. Ткань вынимается, слегка отжимается и промывается чистой водой. После этого операцию с покраской можно повторить.

Что скрывается под понятием предварительная обработка ткани.

Если ткань куплена в магазине, то обработку по удалению примесей она уже прошла на заводе, ткань необходимо лишь постирать в воде и закладывать ее мокрой. Если лен и шерсть домотканные, то придется попотеть. Ткань придется очищать от примесей растительного и животного происхождения, именно они будут препятствовать окраске. Жиры из шерсти выводятся путем кипячения ткани в кислотных составах. Лен вообще плохо смачивается(чистая целлюлоза), а если ткань заводская то в нити добавляют шлихту для прочности. Для вывода всей этой беды необходимо около 12 часов замачивать ткань в горячей воде в мыльно-содовом растворе.(в ведро с куском хозяйственного мыла на дне опускается ткань и промывается в горячей воде всю ночь).
После такой обработки ткани и красителя можно уверенно получать насыщенные цвета красного(морена), желтого(крушина) и коричневого(кора дуба).

До второй половины XIX века использовались исключительно натуральные красители, которые извлекались из растений, насекомых, моллюсков. Синий цвет, например, брали из растения, называемого вайда , желтый — из резеды , красный — из марены. Черный цвет давало кампешевое дерево, а фиолетовый — лакмусовый лишай. В старину еще синий краситель получали из корней девясила, чтобы использовать его для окрашивания тканей.
Такие моллюски, как иглянки, производили дорогостоящий краситель — тирский пурпур. Римские императоры любили наряжаться в яркие пурпурные цвета.
Но задолго до римских императоров властители и богачи уже носили одежду, окрашенную природными красителями . Красный пигмент производили самки червеца-кошенили . Судя по всему, его использовали для изготовления «червленой», красной шерсти, из которой делались полотнища древнеизраильской скинии и облачение первосвященника.
В Музее красок становится понятно, что окраска текстиля — это не просто окунание в краситель. Так, в процедуру еще включается протрава, благодаря которой краска закрепляется на волокне и не растворяется в воде. В качестве протравы используются химикаты, работа с которыми порой вредна.
Некоторые процессы крашения сопровождаются сильным зловонием. К таковым относится, например, окраска хлопчатобумажной ткани в алый, кумачовый цвет. Это долгая и сложная процедура, зато этот цвет не выгорает, не вымывается и не блекнет. В свое время этот процесс включал в себя 38 различных стадий и длился четыре месяца! От некоторых экспонатов, выкрашенных в такой алый цвет, не отвести глаз .

Читайте так же:
5 вещей, которым может научить японский образ жизни: поясняем во всех подробностях

Почему и где в растениях образуются красящие вещества

растения-красители

Натуральные красители используются для изготовления текстиля, в пищевой и косметической промышленности. Рассмотрим, в каком органе растения накапливаются красящие вещества, и как это происходит.

Самые распространенные растения-красители

Растительный краситель получают из различных представителей мира флоры. Некоторые культуры специально выращивают для этих целей. Всего известно более 2 тысяч красильных растений, но только около 100 из них имеют широкое применение. Среди самых популярных:

  • зверобой;
  • индигофера;
  • вайда красильная;
  • боярышник;
  • календула;
  • облепиха;
  • ольха.

Красящие вещества растений получают и из различных органов и тканей. У черемухи они находятся в коре и ветках, у таволги – в листьях.

Почему в растениях образуются красящие вещества

Окраску растительной клетке придают пигменты. Они представляют собой органические соединения, которые необходимы для фотосинтеза.

В каждой клетке находится вакуоль. Она выполняет ряд важных функций. В ней может накапливаться вода, питательные вещества, растительные пигменты и ферменты. Вакуоль является источником ценных жиров, белков и углеводов в растении, которые необходимы для развития и роста.

Классификация красящих веществ по типам химических соединений позволяет выделить следующие группы:

  • Алициклические, включающие каротиноиды. Они придают желтую и красную окраску плодам и цветам.
  • Ароматические встречаются в листьях хны, кожуре грецких орехов.
  • Азотсодержащие гетероциклы позволяют получить цвет индиго и пурпур.
  • Гетероциклические красители включают флавоноиды и антоцианидины.

Оттенок получаемого красителя зависит от времени сбора, способа выделения, возраста растения и даже от состава грунта.

В каком органе растения накапливаются красящие вещества

Натуральные красители можно получать из таких органов:

  • корень, корневище;
  • древесина;
  • трава и листья;
  • цветки или их части;
  • плоды.

Какой орган используется, зависит от вида культуры и места накопления красящих пигментов.

Растение, из корней которого добывается красящее вещество

Часто добывают красящие вещества из корней растения. Среди наиболее известных отмечают красильную морену. Это многолетнее растение, у которого корень достигает в длину 10-25 см. Его толщина около 50 мм.

Для получения красящего вещества, которое называют «крапп», корень измельчают. Он позволяет получить красные оттенки, так как в нем содержатся такие пигменты, как пурпурин и ализарин. Крапп почти перестал применяться, так как его вытеснили анилиновые красители. Но в девятнадцатом веке он был популярен в текстильной промышленности.

Еще одно растение, из корней которого добывается красящее вещество, – куркума. Оно позволяет получить краситель, используемый для растительных и животных волокон. Молотый корень барбариса применяют для кожи и тканей.

Зеленое красящее вещество листьев растений

Зеленый растительный оттенок используют в пищевой, косметической промышленности. Хлорофилл представляет собой сложное органическое соединение, при участии которого осуществляется фотосинтез. Он может содержаться в различных культурах.

Зеленый краситель

Зеленый цвет получают из листьев:

  • конопли;
  • щавеля;
  • крапивы;
  • болотного хвоща.

Зеленое красящее вещество листьев растений – хлорофилл добывают путем протравы из железного купороса. Зеленые оттенки получают и путем смешений нескольких красителей.

Фиолетовое красящее вещество в растениях

За образование фиолетового красящего вещества в растениях отвечает такой пигмент, как антоциан. Его применяют для окраски продуктов, напитков, тканей. Фиолетовый цвет можно получить из таких культур:

  • черника;
  • лакмусник;
  • мальва черная;
  • гречиха.

Краситель получают из травянистых частей, плодов, цветков.

Красное и синее красящее вещество

Красящие вещества растений красного и синего цветов обусловлены наличием пигментов гематоксилин, индикан и др. Добывают их из таких растений:

  • Вайда. Применяется для окраски текстильных изделий. Растение известно еще со времен Древнего Египта. Из него получают красители насыщенного синего цвета.
  • Индигофера. Родиной индигоферы красильной является Индия. В ней содержатся вещества, дающие оттенок индиго.
  • Гармала. Красный цвет извлекают из семян гармалы. Растение выращивают в Средней Азии.
  • Морена. Яркий оттенок дает краситель из корней морены.

Для получения красного цвета могут использоваться гранат, бирючина, мальва и др.

Применение растительных красителей

Растительные краски использовались с древности и до сих пор не потеряли своей актуальности. Их получение более дорогостоящее, чем производство синтетических заменителей. Но они отличаются нежными насыщенными цветами, экологической безопасностью и долговечностью.

Читайте так же:
Что такое перекати-поле?

Краски холи

Растительные красители незаменимы в пищевой промышленности. Окраска продуктов этими веществами совершенно безопасна для здоровья. Они актуальны и в косметологической сфере. Красители могут добавляться в кремы, лосьоны, шампуни. Использование косметических средств не вызовет аллергических реакций. Применяются краски из растений также в текстильном производстве.

Общие правила сбора и заготовки красильных растений

Для получения и использования красителя можно самостоятельно заготовить сырье. Необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  • Сбор и заготовки делаются в сухую теплую погоду.
  • Сырье подвешивают или размещают на поддоне как можно разреженней.
  • Сок делают из свежесобранных культур.
  • Цветки собирают распустившиеся, но не завядшие.
  • Корни заготавливают весной или осенью.
  • Стебли и листья собирают перед тем, как распустятся цветки.
  • Плоды заготавливаются после их полного созревания.

Растения собирают как дикорастущие, так и выращенные самостоятельно на дачном участке.

Как покрасить ткань растительным красителем

Самостоятельно красить ткани можно в домашних условиях. Большинство красителей водорастворимы, поэтому понадобится выварить сырье на дистиллированной воде. Это делается в эмалированной посуде. Время выварки зависит от культуры. В полученный концентрат помещается ткань и кипятится в течение 15-20 минут. Для достижения лучшего результата добавляют уксусную эссенцию.

Чтобы покрасить ткань в желтый цвет с помощью березовых листьев, понадобится:

  1. 1 ч. л. сухих квасцов смешать с 2 л воды и довести до кипения.
  2. Ткань оставить в кипящем растворе на 30 минут.
  3. Сделать отвар из 4 л воды и 0,5 кг листьев. Жидкость довести до кипения и оставить на огне в течение 1 часа.
  4. Ткань положить в процеженный кипящий отвар на 60 минут.
  5. Вещь хорошо прополоскать под проточной водой.

Растительные красители отличаются гипоаллергенностью и безопасностью. Поэтому они очень ценны в таких сферах, как производство продуктов и косметики. Их получают из растений – как культивируемых, так и дикорастущих. Натуральные красители можно использовать в домашних условиях, если своевременно и правильно заготовить сырье.

Понятие фотосинтеза. Фотосинтетические пигменты

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Понятие фотосинтеза. Фотосинтетические пигменты»

Для живых организмов нашей планеты основным источником энергии является солнечный свет. Вы уже знаете, что в процессе фотосинтеза растения и некоторые прокариоты (фотосинтезирующие бактерии и цианобактерии) с помощью специальных пигментов поглощают солнечную энергию и преобразуют её в энергию химических связей органических веществ. Часть образованных питательных веществ идёт на построение клетки, а другая часть расходуется на получение энергии. Исходными соединениями для синтеза органических веществ служат бедные энергией неорганические вещества – углекислый газ и вода.

Запишем уравнение фотосинтеза – это процесс образования из двух неорганических веществ (углекислого газа и воды) органического вещества глюкозы. В результате фотосинтеза происходит выделение в окружающую среду кислорода. Фотосинтез происходит только на свету. Таким образом, фотосинтез – это процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов. Фотосинтез является единственным поставщиком кислорода на Земле.

Фотосинтез относится к процессам пластического обмена (или ассимиляции), так как происходит синтез органических веществ из более простых соединений. Реакции пластического обмена идут с затратами (поглощением) энергии.

Органоиды, которые осуществляют фотосинтез, – это хлоропласты. Зелёный цвет хлоропластов обусловлен присутствием в них основных фотосинтетических пигментов – хлорофиллов. Хлоропласты также содержат и вспомогательные пигменты – оранжевые, жёлтые или красные.

У растений в одной клетке листа может находиться несколько десятков хлоропластов, а у некоторых водорослей (например, спирогиры и хлореллы) – только 1–2 гигантских хлоропласта (или хроматофора).

Хлоропласты и другие пластиды (хромопласты и лейкопласты) развиваются из первичных пластид образовательной ткани (пропластид), имеющих вид мелких (до 1 микрометра) пузырьков. На свету в первичных пластидах формируется внутренняя мембранная система, и они превращаются в хлоропласты. Пластиды одного типа могут превращаться в пластиды другого типа. При старении листьев, созревании плодов в хлоропластах разрушается хлорофилл и внутренняя мембранная система, и они превращаются в хромопласты. Лейкопласты могут превращаться в хлоропласты и хромопласты. Только хромопласты никогда не превращаются в пластиды других типов, так как являются конечным этапом развития пластид. Необходимо отметить, что в одной клетке могут содержаться пластиды только одного типа.

Рассмотрим схему строения хлоропласта. Чаще всего хлоропласт имеет форму двояковыпуклой линзы. Это двумембранный органоид (имеет наружную и внутреннюю мембраны). Между ними находится межмембранное пространство. Наружная мембрана ровная, она ограничивает хлоропласт. Внутренняя мембрана в ходе развития хлоропласта образует впячивания, которые превращаются в замкнутые дисковидные образования – тилакоиды. Стопки лежащих друг на друге тилакоидов называются гранами. Пространство внутри тилакоидов называется люменом. Внутренняя среда хлоропласта – это строма. В ней содержатся кольцевые молекулы ДНК и РНК, рибосомы, запасные вещества (липидные капли, зёрна крахмала) и различные белки, в том числе ферменты, участвующие в фиксации углекислого газа.

Читайте так же:
Как вернуться домой, если в путешествии украли все документы

Основная функция хлоропластов – осуществление фотосинтеза. Кроме того, в них происходит синтез некоторых белков, липидов и АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты – сложного химического соединения, энергия которого нужна для обеспечения процессов жизнедеятельности). Хлоропласты способны делиться, благодаря чему их количество в клетке может увеличиваться.

В мембранах тилакоидов расположены фотосинтетические пигменты, поглощающие свет, а также ферменты, которые участвуют в преобразовании энергии света. Фотосинтетические пигменты – это органические вещества, которые способны улавливать и поглощать энергию света. При этом они поглощают свет определённой длины волны, а другие световые волны отражают. В зависимости от спектрального состава отражённого света пигменты приобретают окраску – зелёную, жёлтую, красную и другие.

И сейчас мы с вами подробно рассмотрим, какие существуют фотосинтетические пигменты. Различают три класса фотосинтетических пигментов – хлорофиллы, каротиноиды и фикобилины. Наиболее важными пигментами являются хлорофиллы.

Существует несколько типов хлорофиллов. Растения и цианобактерии содержат различные хлорофиллы типа а. У высших растений, зелёных и эвгленовых водорослей имеется хлорофилл b (он образуется из хлорофилла а). Бурые и диатомовые водоросли вместо хлорофилла b содержат хлорофилл с, а красные водоросли – хлорофилл d. Разные формы хлорофилла имеют разное строение молекул. Все хлорофиллы интенсивно поглощают красный и синий свет, а зелёный отражают. Это определяет их зелёную окраску, а следовательно, и цвет листьев. Хлорофиллы бактерий имеют некоторые специфические особенности и называются бактериохлорофиллами.

Дадим определение. Хлорофилл – это зелёный пигмент, окрашивающий хлоропласты растений в зелёный цвет. При его участии происходит фотосинтез. Рассмотрим его химическое строение. Хлорофилл представляет собой сложный эфир дикарбоновой кислоты хлорофиллина с двумя спиртами – фитолом и метанолом. Структура молекулы определяет свойства хлорофилла. Основой является плоское порфириновое ядро, образованное четырьмя пиррольными кольцами, соединёнными между собой метиновыми мостиками, с атомом магния в центре. В ядре, кроме пиррола, содержатся также его изомер – пирроленин – и продукт неполного восстановления пиррола – пирролин. Так как в ядре имеются многочисленные двойные связи, там присутствуют делокализованные π-электроны, которых в ядре насчитывается 18. Они очень важны для фотосинтеза. Гидрофобный фитольный «хвост» удерживает молекулу в гидрофобной части мембраны тилакоида хлоропласта, а гидрофильное порфириновое ядро обращено к строме хлоропласта.

Молекулы хлорофиллов способны, взаимодействуя друг с другом и молекулами белков, создавать агрегаты, которые различаются по длине волн поглощённого света. Рассмотрим спектры поглощения пигментов хлоропластов. Хлорофилл а имеет два чётко выраженных максимума поглощения: от 660 до 663 нм и от 428 до 430 нм. Хлорофилл b поглощает более короткие волны в красной части спектра и более длинные в синей. Его максимумы поглощения будут от 642 до 644 нм и от 452 до 455 нм соответственно.

Другую группу пигментов образуют каротиноиды. Эти жирорастворимые пигменты имеют различную окраску – от жёлтой до красной. Они содержатся во всех окрашенных пластидах (хлоропластах и хромопластах) растений. Причём в зелёных частях растений хлорофилл маскирует каротиноиды, делая их незаметными до наступления холодов. Осенью зелёные пигменты разрушаются, и каротиноиды становятся хорошо заметными, определяя окраску осенних листьев. Кроме растений, каротиноиды синтезируют фототрофные бактерии и грибы. Каротиноиды способны поглощать свет, недоступный для других пигментов, и передавать его хлорофиллам.

Третьей группой пигментов являются фикобилины, присутствующие у красных водорослей и цианобактерий. Эти пигменты имеют красную или синюю окраску и способны поглощать зелёный, синий и фиолетовый свет, проникающий в глубину морей и океанов. Фикобилины имеют максимум поглощения от 560 до 570 нм. Они образуют комплексы с белками – фикобилипротеиды (хромопротеиды).

Электроны молекул пигментов, поглотив энергию, переходят на более высокий энергетический уровень, т. е. становятся возбуждёнными. Однако рано или поздно они возвращаются на свой исходный (стационарный) уровень, выделив энергию, полученную ранее при возбуждении. Эта энергия используется для синтеза органических веществ из неорганических, запасаясь при этом в химических связях синтезированных веществ.

Читайте так же:
Тайные пляжи Дубая: это важно знать

В мембранах тилакоидов хлоропластов, кроме фотосинтезирующих пигментов, расположены особые пигмент-белковые комплексы – фотосистемы. Существует два типа фотосистем – фотосистема I и фотосистема II. Рассмотрим схему строения и работы фотосистем. В состав каждой входит светособирающая антенна, образованная молекулами пигментов (хлорофиллами а и b, каротиноидами и фикобилинами), реакционный центр и переносчики электронов. Светособирающая антенна работает наподобие воронки: молекулы пигментов поглощают свет и передают всю собранную энергию в реакционный центр, где находится молекула-ловушка, представленная хлорофиллом а.

Молекулы пигментов антенных комплексов не осуществляют фотохимических реакций, а передают полученную энергию по цепи хлорофиллу реакционного центра.

Направление переноса энергии (сами электроны здесь не передаются) в антенных комплексах всегда ориентировано от пигментов, поглощающих самую короткую часть спектра (каротиноидов), к более «длинноволновым» пигментам. Такой процесс называется резонансной передачей энергии. Поглотив энергию, молекула-ловушка переходит в возбуждённое состояние и отдаёт один из своих электронов специальному переносчику, то есть окисляется. Получается, что фотосистемы совместно обеспечивают трансформацию световой энергии.

Рассмотрим, в чём заключается различие между фотосистемами. В состав фотосистемы II входит особый ферментный комплекс, осуществляющий на свету фотолиз воды – расщепление молекул воды с образованием кислорода, электронов и протонов водорода.

Полученные при этом электроны используются фотосистемой II для восстановления молекулы-ловушки в реакционном центре. В фотосистеме I отсутствует подобный комплекс, и, следовательно, она не способна использовать воду в качестве источника электронов для восстановления своей молекулы-ловушки.

На этом процесс фотосинтеза не заканчивается, и начинает протекать множество других реакций, составляющих световую и темновую фазы фотосинтеза. С ними мы познакомимся при изучении следующей темы.

Функции красящих веществ в жизни растений – пигменты растений, фото и видео

Опасные растения России

Растения

Операция, которая обеспечивает создание различных оттенков и цветов, выглядит довольно простой. Но всевозможные цвета и оттенки в природе – это совокупность сложных сочетаний главных пигментов и разных взаимодействий со средой. А так же они зависят от места размещения пигментов в тканях растения.

Актуальные исследования показывают, что пигменты природного происхождения (в большей части, относящейся к группе фенолов), которые содержатся в разных тканях растений, выполняют важную функцию в их жизни. Красящие вещества, которые находятся в клетках растений, способствует самому эффективному поглощению и переработке солнечной энергии.

Пигменты растений

Все пигменты растений – это химические фильтры, которые улавливают и перерабатывают солнечный свет в зависимости от длины волны. Можно рассмотреть на примере пигмента хлорофилла, который располагается в клетках листьев. Хлорофилл “впитывает” лишь два вида солнечных лучей: красные и сине-фиолетовые. Данный вид солнечных лучей используется в химическом процессе, именуемом фотосинтез. Он создает сложные органические соединения, получаемые растениями из поверхности земной коры.

Хлорофилл в листьях

Хлорофилл в листьях

Однако с цветками ярких цветов дело обстоит несколько иначе: данные цветки поглощают солнечные лучи другой длины волны и перерабатывают их в иные формы химических соединений и энергии, из-за того, что в них содержатся различные пигменты. Разнообразные формы энергии растения используют для множества необходимых жизненных процессов: для созревания яйцеклеток и пыльцы, создания ароматических масел.

Приспособление растений к окружающей среде

В целом, можно отметить, насколько растения умеют приспосабливаться к окружающей среде посредством собственных ресурсов: характерной пигментации, формирования особого строения и многое другое. Так, например, чашечковидные венчики цветов, произрастающих на горных склонах и в арктических зонах, создают эффект вогнутых собирательных зеркал – отражая и скапливая солнечную энергию в центре цветка, повышают температуру на несколько градусов, по сравнению с окружающей средой.

Цветки в дневной период поворачиваются вслед за движением солнца и максимально впитывают его энергию. На закате, закрываясь или же наклоняя соцветие книзу, растение максимально сохраняет полученную световую энергию. Пигменты также имеют защитную функцию. Высокое их содержание в растении благотворно влияет на защиту наследственного аппарата от различных мутагенных воздействий.

Пигментация растений так же необходима для защиты от перенасыщения солнечным светом. Отличным примером послужат горные цветки, которые, с увеличением уровня высоты, меняют свой цвет на более яркий. Важную функцию в этом процессе играет пигмент – меланин. Из-за своей структуры его можно представить в виде “молекулярного сита”, в котором остаются и выводятся вредные радикалы, появляющиеся под воздействием ультрафиолетовых лучей. Некоторые семейства микроорганизмов, в которых имеется меланин, имеют высокую устойчивость к ультрафиолету.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию