Грищенко а, кодацька з
Гра кольорів, або Пігменти в нашому житті
Ви проходите повз квітки?
нахиліться,
Подивіться на диво,
Яке бачити ви раніше ніде не могли.
Він вміє таке, що ніхто на землі не вміє.
Наприклад.
Він бере крупинку м`якої чорної землі.
Потім він бере дощу дождинка,
І промінчик, сонечком пролитої.
то бузковий, то золотий!
В. Солоухин
Публікація статті проведена за підтримки бюро перекладів «Дружба Народів». У широкий спектр пропозицій бюро перекладів «Дружба Народів» входять послуги технічного, юридичного, медичного і усного перекладу на 240 мов і діалектів. Професіоналізм і висока кваліфікація фахівців бюро перекладів «Дружба Народів», забезпечують виконання послуг, здатних задовольнити вимогам самого вимогливого клієнта. Дізнатися більше про пропозицію бюро перекладів «Дружба Народів» і отримати безкоштовну онлайн консультацію з питань можна на сайті https://druzhbanarodov.com.ua
Відео: Зустріч Порошенко з Трампом - не перемога, а початок діалогу між країнами, - Грищенко
Пігменти. Які вони бувають
Природа нагородила нас надзвичайним даром - кольоровий зір, а разом з ним дала можливість захоплюватися красою навколишнього рослинного світу. Ми з надією дивимося на ніжну зелень весняної листя і з сумом милуємося жовто-помаранчевої гамою осіннього лісу. Хто не захоплювався фарбами квітучого лугу, узлісся, осіннього листя, дарів саду та поля? Колір волосся ми порівнюємо з золотистими колосками хліба, а колір очей - з синіми волошками. Навіть самі назви кольорів - помаранчевий, ліловий, індиго - теж походять від назв рослин.
Але чи часто ви задавали собі питання: чому зелене листя восени жовтіють або червоніють? Чому пелюстки ромашки білі, а перші весняні листочки тополі червонуваті? Чому оточуючі рослини пофарбовані саме так, а не інакше, як виникає величезне багатство кольорів і відтінків? Чому квітка вранці рожевий, а до вечора вже синій? Чому в одному суцвітті зустрічаються віночки квіток з різним забарвленням - від білого до рожевого? Чи можна приготувати фарбу з квіток троянди, волошки, нагідок, щоб холодною зимою радіти яскравим фарбам літа? Як людина може застосувати знання про колір рослин в повсякденному житті? Чи можна кольором лікуватися?
Звичайно ж, якщо рослини пофарбовані, значить, в них є барвники - пігменти. Рослинні пігменти є предметом дослідження багатьох наукових дисциплін. Предмет фізичної хімії - виділення пігментів з рослин і визначення їх хімічної будови, біохімія досліджує процеси, що призводять до утворення забарвлених речовин, фізіологія вивчає їх локалізацію та міграцію в органах рослин, хемотаксономія використовує наявність різних пігментів для класифікації рослин.
Колір визначається здатністю пігменту до поглинання світла. Електромагнітні хвилі з довжиною хвилі 400-700 нм становлять видиму частину сонячного випромінювання. Хвилі довжиною 400-424 нм - це фіолетовий колір, 424-491 - синій, 491-550 - зелений, 550-585 - жовтий, 585-647 - помаранчевий, 647-740 нм - червоний. Випромінювання з довжиною хвилі менше 400 нм - ультрафіолетова, а з довжиною хвилі більше 740 нм - інфрачервона область спектру. Максимальна цветоразложеніе сонячного світла припадає на 13-15 годин. Саме в цей час луг, поле здаються нам найбільш яскраво і строкато прикрашені.
Якщо світло, що падає на яку-небудь поверхню, повністю від неї відбивається, ця поверхня виглядає білою. Якщо все промені поглинаються, поверхня сприймається як чорна. Якщо ж поглинаються лише промені певної довжини, то відображення інших створює відчуття кольору. Наприклад, шкірка апельсина поглинає промені синьої частини спектра. І ми бачимо апельсин помаранчевим.
Забарвлення не завжди обумовлена виборчим поглинанням світла. Так металевий колір листя деяких рослин пояснюється заломленням світла і розсіюванням його з поверхні особливих «оптичних» лусочок або клітин. Але в більшості випадків відповідальними за забарвлення є пігменти.
рослинні пігменти - це великі органічні молекули, які поглинають світло певної довжини хвилі. У більшості випадків «відповідальними» за появу забарвлення є певні ділянки цих молекул, звані хромофорами. Зазвичай Хромофорную фрагмент складається з групи атомів, об`єднаних в ланцюзі або кільця з чергуються одинарними і подвійними зв`язками (С = С-С = С-). Чим більше таких чергуються зв`язків, тим глибше забарвлення. Крім того, поглинання світла посилюється при наявності в молекулі кільцевих структур.
У рослинних клітинах найчастіше зустрічаються зелені пігменти хлорофіли, червоні і сині антоціани, жовті флавони і флавоноли, жовто-оранжеві каротиноїди і темні меланіни. Кожна з цих груп представлена кількома відмінними за хімічною будовою, а отже, з поглинання світла і забарвленням пігментами.
А ще колір пігменту може змінюватися при зміні кислотності середовища, температури, при взаємодії з різними речовинами. Тому важливе значення має хімічний склад клітин, особливо вакуолярного соку. Нарешті, забарвлення рослини залежить і від будови тканини, в якій містяться пігменти: її товщини, кількості межклетников, щільності знаходиться на поверхні клітин воскового нальоту ...
У рослинному світі широко поширений білий колір: білі квіти, білі стебла, білі плями на листі. Білий фарбувальний пігмент називається бетулін. Накопичуючись в клітинах кори молодих дерев, бетулін забарвлює стовбур берези в той прекрасний білий колір, яким ми всі захоплюємося. Але у інших рослин причиною білого забарвлення, наприклад віночків, є великі межклетники в поєднанні з клітинами, позбавленими пігментів. Білий колір їм додає. повітря. У цьому можна переконатися декількома способами (Досвід 1).
Відео: Розмова із щастям - Грищенко Іоанн
А що визначає забарвлення рожевих, бузкових, синіх і фіолетових квіток? Як це не дивно, але ці кольори визначає одна група пігментів - антоціани, вперше виділені з квіток волошки синьої.
Яскраво-червоні троянди, блакитні волошки, фіолетові братки містять розчинені в клітинному соку антоціани. Яблука, вишні, виноград, чорниця, лохина, сік листя і стебел гречки, червонокачанної капусти, листя і коренеплодів столового буряка, молода червона кора евкаліпта, червоні осіннє листя своїм кольором теж зобов`язані антоцианам. Якщо орган рослини має блакитний, синій, фіолетовий колір, то немає ніякого сумніву в тому, що його забарвлення зумовлене антоцианами.
Антоціани - це глікозиди, що виникають при з`єднанні різних цукрів з циклічними сполуками, званими антоцианідіни. Містяться антоціани в клітинному соку (вакуолях), значно рідше - в клітинних оболонках.
У присутності лугу в молекулах антоціанів відбувається перегрупування подвійних і ординарних зв`язків між атомами вуглецю, що призводить до утворення нового хромофора - в лужному середовищі антоціани набувають синього або синьо-зелений колір. Тому їх можна використовувати в якості кислотно-лужних індикаторів (Досвід 2). При дії мінеральних та органічних кислот антоціани утворюють солі червоного, при дії лугів - синього кольору. На колір антоціанів впливає також здатність цих пігментів утворювати комплексні сполуки з металами.
Розглянемо тепер жовті пігменти, які широко поширені в світі рослин, але в деяких випадках маскуються антоцианами, хлорофілом і тому менш помітні.
Група пігментів, здатних надати клітці жовтий або жовто-оранжевий колір, найбільш численна - це каротиноїди, флавони, флавоноли і деякі інші. Флавони і флавоноли - досить стійкі з`єднання, причому деякі з них добре розчиняються в гарячій воді. Саме тому флавоновие пігменти були першими барвниками, які наші предки використовували для фарбування тканин. Близькі до Флавон за будовою інші барвники жовтого кольору - халкони і аурони. У рослинах вони містяться в квітках (пелюстки, рильця маточки), листках, плодах. Серед відомих нам рослин ці пігменти можна виявити в листі і квітках кислиці, кореопсису, лев`ячого зіва. Зосереджені вони в вакуолях епідермальних клітин. Назви цих пігментів зазвичай походять від назв рослин, з яких вони були вперше виділені. Наприклад, кверцетин - пігмент кори і плодів дуба.
У деяких, нечисленних в порівнянні з «антоціановой» групою, видів рослин помаранчева і червоно-коричневе забарвлення квіток (тагетес прямостоячий, настурція велика) або плодів (томати, шипшина, конвалія травнева) обумовлена не розчиненими в клітинному соку антоцианами, а що знаходяться переважно в жовтих і помаранчевих пластидах (хромопласти) пігментами групи каротиноїдів. Назва цієї групи, в честь одного з пігментів, що містяться в помаранчевих коренях моркви, дав біохімік рослин М.С. Колір. Каротиноїди містяться практично у всіх органах рослин: у квітках, листі, плодах і насінні. У листі і зелених плодах каротиноїди знаходяться в хлоропластах, де маскуються хлорофілом, і в хромопласти.
Каротиноїди нерозчинні в воді, але добре витягуються з пластид органічними розчинниками (бензин, спирт). Їх колір, на відміну від антоціанів, не залежить від кислотності середовища. У каротиноїдів неможливо виділити який-небудь один характерний Хромофорную фрагмент, тому що їх молекули містять ланцюжка атомів з чергуються простими і подвійними зв`язками різної довжини, - ланцюжку кожного типу відповідає свій індивідуальний хромофор. У міру подовження ланцюга забарвлення пігментів змінюється від жовтої до червоної і навіть червоно-фіолетовою. У молекулах помаранчевих і оранжево-червоних пігментів? -каротину (пігмент моркви і солодкого перцю), рубіксантін (пігмент шипшини) і лікопіну (пігмент помідорів) є 11 подвійних зв`язків, що чергуються з простими, а в молекулах червоного віолоксантін (пігмент деяких червоних фруктів) - 13.
Каротиноїди разом з Флавонові пігментами надають жовтий колір листю і віночки квіток огірка, гарбуза, кульбаби, лютиков, купальниці, Калюжниця, чистотілу, соняшнику, плодам кукурудзи, гарбуза, кабачків, баклажанів, пасльону, помідори, дині, а також багатьох цитрусових. Рекордсменом за кількістю каротіноідних пігментів є стручковий червоний перець. А ось за концентрацією каротиноїдів чемпіонами є плоди абрикоса, коренеплоди моркви і листя петрушки.
Зазвичай в віночках рослин містяться і антоціани, і флавони, і флавоноли. Наприклад, в квітках лев`ячого зіва виявлено два види антоціанів (пеларгонідін і ціанідин), два флавонола, в тому числі кверцетин і кілька флавонов, наприклад лютеолин - пігмент братків.
А як справи з чорними пігментами? Абсолютно чорного пігменту у рослин немає. У шкірці червоних сортів винограду, пелюстках деяких квіток, чорному чаї, чаге (березовий гриб) містяться чорно-коричневі пігменти групи меланінів. Але в більшості випадків, коли мова йде про чорних квітках або плодах, ми маємо справу з накопиченням темно-синіх антоціанів.
Плоди чорниці, бузини чорної, крушини виглядають чорними, оскільки товстий шар забарвлених клітин м`якоті повністю поглинає сонячне світло.
Відео: Інше Особа / Another Face. Фільм. StarMedia. мелодрама
Коричневий колір обумовлений накопиченням в клітинах великої кількості жовтих пігментів, часто в поєднанні з пофарбованими в червоно-коричневі тони дубильними речовинами. Наприклад, в плодах кінського каштана звичайного, дуба черешчатого міститься дуже багато жовтого пігменту кверцетину.
Причиною появи коричневої і чорного забарвлення, крім того, можуть бути безбарвні речовини з групи катехінів. При окисленні особливими ферментами вони полімеризуються і дають «харчові» дубильні речовини, забарвлені в червоний і коричневий кольори. Катехіни добре розчинні в гарячій воді, накопичуються в вакуолях і у великій кількості містяться в листі багатьох рослин, деревині, плодах, листках (чай).
Найголовнішим пігментом рослин, який обумовлює їх належність до окремого зеленому царству, є, звичайно ж, хлорофіл. Він міститься в зелених частинах рослин (від 0,6 до 1,2% від маси сухого листа).
До складу молекули хлорофілу входить іон магнію. На відміну від великих груп антоціанів, каротиноїдів, флавонов і флавонолів, в клітинах всіх вищих рослин є тільки дві форми хлорофілу - зелений з синюватим відтінком, хлорофіл а і зелений з жовтуватим відтінком, хлорофіл b. Хлорофіл a характерний для всіх видів фотосинтезирующих рослин. Хлорофіл b присутній в аркушах-ях вищих рослин і в більшості водоростей. Бурі водорості, крім того, містять хлорофіл с. а червоні - хлорофіл d.
Значно рідше зустрічаються в природі протохлорофилла і хлорофиллид. Зелений колір всіх перерахованих пігментів обумовлений наявністю в їх молекулах ажурного порфіринового циклу, пов`язаного з іоном магнію, в чому можна переконатися, провівши простий досвід (Досвід 3).
Колір хлорофілу, як і будь-якого пофарбованого речовини, обумовлений поєднанням тих променів, які пігмент не поглинає. Для розчинів хлорофілу максимуми поглинання розташовані в синьо-фіолетової (430 нм у хлорофілу а і 450 нм у хлорофілу b) і червоною (660 нм у хлорофілу а і 650 нм у хлорофілу b) областях спектра. Ці промені поглинаються хлорофілом повністю. Блакитні, жовті, помаранчеві промені поглинаються в набагато меншому ступені, і їх сумарне поглинання визначається загальною кількістю хлорофілу. Мінімум поглинання лежить в зоні зелених променів. Зовсім не поглинається хлорофілом тільки невелика частина червоних променів, які в спектрі розташовані на кордоні з інфрачервоною областю. Це так звані далекі червоні промені.
Виборче поглинання хлорофілом променів різної частини спектра можна поспостерігати на досвіді (Досвід 4) - у міру збільшення висоти стовпа рідини в пробірці спостерігається зміна забарвлення розчину від яскраво-зеленого до вишнево-червоною. Отже, праві ті, хто бачив в густому лісі червоне світіння, що виходить з-під пологу лісу.
Для листя різного віку, різних видів рослин характерно різноманіття відтінків зеленого кольору. Пояснюється це тим, що у формуванні забарвлення листа бере участь не тільки хлорофіл, а й інші містяться в листі пігменти: жовті каротиноїди, червоні антоціани. Переконатися в розмаїтті фарбувальних лист пігментів можна на досвіді (Досвід 5).
Таблиця. Барвники з рослинного матеріалу
колір фарбування
