ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние растворителя на спектры поглощения хлорофилла и бактериохлорофилла из "Фотосинтез Том 2" Часть расхождений, вероятно, можно отнести за счет плохого спектрофотометрического оборудования. Кроме того, Маккинней [88] указывает на ошибки, возникающие при идентификации максимума полосы с так называемой осью полосы (см. стр. 10 и гл. XXIII, стр. 151). Другие, и может быть более важные, расхождения могут обусловливаться самими препаратами вследствие того, что экстракты листьев часто содержат хлорофиллы а и в невыясненных пропорциях. А ведь известно, как трудно получить спектральную воспроизводимость даже с очищенными препаратами одного компонента хлорофилла Незначительные загрязнения растворителя также могут сильно менять вид спектра (см. стр. 54). [c.44] Однако если избрать растворители одного химического типа, то выявится более правильное смещение, по крайней мере, для красной полосы поглощения. [c.45] Смещение синей полосы остается неправильным даже в отобранной серии растворителей. Наивысшие значения Хмаво синей полосы найдены в растворителе с наиболее низким показателем преломления — в метаноле. Этот факт, вероятно, объясняется специфической чувствительностью сине-фиолетовой полосы к таутомеризации (гипотеза, обсуждавшаяся на стр. 14). Равновесие таутомеризации, как известно, сильно изменяется при изменении растворителя. [c.45] Оси полос в разбавленном растворе (2 лг/ЮО мл). [c.47] Кривые Вакки, так же как и кривые, приведенные на фиг. 26, смещаются по направлению к более длинным волнам при возрастании дипольного момента растворителя, что можно объяснить наложением сил притяжения между растворителем и растворенным веществом, обусловленных поляризуемостью, на силы, обусловленные постоянной. поляризацией самих молекул. Этот дипольный эффект сильнее у хлорофилла Ь, чем у хлорофилла а, так как из этих двух соединений первый компонент более полярен. Например, красная полоса хлорофилла а, согласно Гаррису и Цшейле, лежит у 660 мц в эфире и у 664 мц — в метаноле (ДА. = 4 мц), тогда как для хлорофилла Ь соответствующие значения составляют 642,5 и 651 мц (ДА. = 8,5 мц). Возможно, что при объяснении этого явления следует принимать во внимание также и водородные связи. [c.48] Катц и Вассинк [89] экстраполировали кривые фиг. 27 к вакууму (показатель преломления равен 1) и предсказали, что максимум поглощения свободных молекул хлорофилла, если бы его можно было определить, располагался бы у 648 zt 5 мц, а свободного бактериохлорофилла— вблизи 740 мц. [c.49] В растворе пиперидина полоса поглощения хлорофилла лежит у 642 мц, т. е. за пределами значения, полученного экстраполированием для свободной молекулы. Это говорит о том, что из правила Кундта имеются исключения, связанные, вероятно, со специфическим химическим взаимодействием между растворителем и растворенным веществом. Другое (менее резкое) отклонение от правила Кундта отмечено Маккиннеем [88, 93] и Эгле [91]. [c.49] Теоретически более правильным было бы наносить на графиках фиг. 26 и 27 волновые числа, (или частоты), так как они пропорциональны энергиям и поэтому могут быть прямо сопоставлены с членами в выражении (21.4). Однако в узком спектральном интервале, где мы имеем дело с одной полосой одного и того же пигмента, результаты линейной экстраполяции в шкале волновых чисел не будут заметно отличаться от результатов, полученных при линейной экстраполяции в шкале длин волн. При сравнении же смещений полос, лежащих в разных частях спектра, применение шкалы длин волн может повести к ошибкам (смещение на 10 мц в области 440 мц будет, например, эквивалентно в энергетической шкале смещению в 22,5 мц при 660 Мц). [c.50] Влияние растворителя на остальные максимумы поглощения хлорофилла систематически не изучалось, однако известно, что, в общем, все они при увеличении показателя преломления растворителя смещаются по направлению к более длинным волнам (см., например, Эгле [91]). Точные измерения этого смещения могут оказаться полезными для интерпретации спектра, так как можно ожидать (в соответствии с гипотезой, высказанной на стр. 42), что полосы поглощения, ведущие к одному и тому же верхнему электронному состоянию, будут обнаруживать одинаковый сдвиг. Красновский с сотрудниками [108] нашли, что в пиридине полосы II и III сдвигаются на 30—35 мц (к 643 и 622 мц соответственно), тогда как другие полосы смещены всего лишь на 8—15 мц. [c.50] На фиг. 28 даны кривые поглощения хлорофиллов а к Ь в различных растворителях, по Гаррису и Цшейле [101] . [c.50] Характерные изменения, повидимому, имеют место в дублетной структуре сине-фиолетовой полосы. У спиртового раствора хлорофилла а обе компоненты этой полосы хорошо разделены и их пики имеют почти одинаковую высоту, так что, может быть, именно благодаря этому разделению полосы на две почти одинаковые компоненты, сине-фиолетовый пик в этом случае лишь незначительно выше красного, В диоксане же фиолетовая компонента представляет собой ЛИШЬ сателлит, который в 2 раза ниже главного синего пика (последний в этом случае почти на 50% выше, чем максимум красной полосы). В начале главы уже указывалось, что эти различия свидетельствуют, быть может, о таутомерном равновесии однако это пока не более, чем предположение. [c.51] Представлялось бы интересным определить полную площадь, охватываемую кривыми, для того чтобы выяснить, меняются ли в разных растворителях вероятности перехода или просто изменяется форма полос без изменения их полной площади. [c.51] Длина волны, м(1 Фиг. 29. Спектры поглощения хлорофилла Ь. [c.54] Евстигнеев,. Гаврилова и Красновский [107] установили, что полярные молекулы не влияют на спектры поглощения и флуоресценции соединений, не содержащих магния (феофитина и фталоцианина), и поэтому приписывают отмеченный выше эффект связыванию этих молекул через остаточные валентности магния. [c.55] Следует также сказать несколько слов относительно влияния растворенных газов на спектр поглощения растворов хлорофилла. Падоа и Вита [82] описывают изменения в спектрах поглощения растворов хлорофиллов а и в бензоле при насыщении растворов азотом, кислородом, окисью углерода и углекислотой. Сильное изменение спектра наблюдалось под действием СО. Авторы рассматривают это как указание на существование комплекса хлорофилл — окись углерода, подобного карбоксигемоглобину. Однако спектры, представленные в работе Падоа и Вита, так сильно отличаются от настоящего спектра хлорофилла, что они принадлежат скорее каким-то продуктам разложения, чем нормальному пигменту. Катц и Вассинк [89] получили практически идентичные кривые экстинкции для коллоидных водных экстрактов бактериохлорофилла в атмосфере кислорода, сероводорода, азота, водорода и воздуха. [c.56] Евстигнеев, Гаврилова и Красновский [106] утверждали, что присутствие кислорода определенным образом влияет на спектр хлорофилла а- -Ь или чистого Ь) в толуоле. В их опытах после откачки воздуха коэффициент поглощения уменьшался в обоих максимумах, которые слегка смещались по направлению к красной области спектра. В хлорофилле Ь при удалении воздуха появлялся новый максимум поглощения у 670 мц. Все эти изменения были обратимы, однако в ультрафиолете наблюдались и необратимые изменения. Аналогичные эффекты были отмечены также в четыреххлористом углероде и гептане, в пиридине же, этаноле, ацетоне и бензоле наблюдать их не удалось. Добавление одной капли спирта, пиридина или ацетона к 10 мл толуола уничтожало эффект откачки. Однако позднее те же самые исследователи [107] обнаружили, что все перечисленные эффекты, которые они приписывали присутствию воздуха, на самом деле связаны с присутствием водяных паров. [c.56] Вернуться к основной статье