Kimyo – biologiya

Darsning maqsadi: Barglardan xlorofill pigmentini ajratib olinib, uning tarkibi va xususiyatlari o’rganiladi.
Kerakli o’quv materiallari:

Spektroskop, yashil barg, probirkali shtativ, spirt, benzin, kristall holdagi yoki spirtda ^{eritilgan ishqor, 20% li HCl, spirt, lampa, Cu(CH}3^COO)2 ^{yoki Zn(CH}3^COO)2

Ishning bajarilishi:

Pigmentlarning xususiyatlari bilan tanishish uchun quyidagi ishlar bajariladi.

1. 
   Bargdagi pigmentlar spirt eritmasiga o’tkaziladi. Buning uchun biror o’simlikning quruq yoki ho’l bargi maydalanadi. Maydalangan bargga qum qo’shiladi va aralashma eziladi. Ezilgan massaga 10 ml etil spirti qo’shiladi va spirt to’q yashil eritmasi filtr yordamida toza quruq probirkaga yoki kolbaga filtrlanadi.
   
2. 
   Pigmentlar Kraus usulida bir-biridan ajratiladi. Filtratdagi yashil rangli spirt eritmasi tarkibida 2 ta yashil xlorofill (a va b), 2 ta sariq pigment (karotin va ksantofill) bo’ladi. Bargdan olingan pigmentlarning biri spirtda, ikkinchisi benzinda oson eriydi. SHundan foydalanib pigmentlarni bir-biridan ajratib olish uchun asosan spirt va benzin ishlatiladi.
   

Quruq toza probirkaga 2-3 ml filtrat solib, unga 3-5 ml benzin qo’shib chayqatiladi. Bir necha minutdan keyin eritma 2 qavatli bo’lib qoladi. Ustki qavatda benzin, pastda spirt to’planadi.
Xlorofill spirtga nisbatan benzinga yaxshiroq eriydigani uchun yuqori qavatda to’planadi. Eritma yashil rangga bo’yaladi. Bu qavatga xlorofilldan tashqari benzinda yaxshi eriydigan karotin pigmenti ham o’tadi. Spirt qavatida esa sariq pigment (ksantofill) yig’iladi. Agar spirt va benzin qavatlari bir-biridan qiyinlik bilan ajraladigan bo’lsa, probirkaga 1-2 tomchi suv qo’shib qayta chayqatiladi.

3. 
   Feofitin hosil bo’lishi va vodorod atomining metall bilan qayta o’rin almashinishi aniqlanadi. Buning uchun filtratdan 2-3 ml olib, unga 20% li HCl kislotadan 4 tomchi qo’shiladi. Bunga filtrat yashil rangdan qo’ng’ir rangga kiradi. Bu reaksiya vaqtida xlorofill tarkibidagi Mg metali ajratilib, kislotadagi H bilan o’rin almashinadi va feofitin hosil bo’ladi. Bu reaksiya quyidagicha bajariladi:
   

C H ON Mg
COOCH ₃

• 
  2 HCl C H ON
  

COOCH ₃

• 
  
  2
  MgCl
  

32 30 4
COOC
2 ^H 39
32 32
⁴ COOC
20^H 39

^{Agar qo’ng’ir rangli eritmaga sirka kislotaning mis tuzi Cu(CH}3^COO)2 ^{yoki ruh tuzi Zn(CH}3^COO)2 ^{kristallaridan asta-sekin qo’shilib qizdirilsa qo’ng’ir rangli eritma qaytadan} yashil tusga kiradi. Bu reaksiya quyidagicha boradi:

C H ON
COOCH ₃

• 
  (CH
  

COO ) C C H


ON Cu
COOCH ₃

• 
  2 CH
  

3
CO`OH

32 32
⁴ COOC
20^H 39
3 2 4
32 30 4
COOC
2 ^H 39

Bu reaksiya vodorod o’rnini metall (Cu yoki Zn) oladi, ya’ni xlorofill molekulasi metall organik birikma ekanligi isbotlanadi. Bu sirka kislota katalizatorlik vazifasini bajaradi.

4. 
   Xlorofillga ishqorlarni ta’siri tekshiriladi. Buning uchun quruq toza probirkaga filtratdan 2- 3 ml olib, ozgina KON yoki NaOH kristallaridan qo’shib ehtiyotlik bilan qizdiriladi. Eritma sovigandan keyin ustiga 2-3 ml benzin tomizib, tinch qoldiriladi. Keyin qaralganda eritmada (benzin qavatida) sariq pigment (karotin), pastki qavatida yashil pigment (xlorofill) bo’lganligi ko’rinadi. Ksantofill pigmenti xlorofill bilan birga pastki qavatda qoladi.
   

Xlorofill xlorofilindikarbon kislota bilan metil va fitol spirtlarining birikishidan hosil bo’ladi. SHunga ko’ra xlorofill murakkab efirlar gruppasiga kiradi. Xlorofillga ishqor ta’sir etganda sovunlanish reaksiyasiga kirishadi, ya’ni xlorofilindikarbon kislota tuzlariga, erkin metil va fitol spirtlarga parchalanib ketadi. Bu reaksiya quyidagicha boradi:

C H ON Mg
COOCH ₃

• 
  2 KOH
  

32 30 4
COOC
20 ^H 3

C₃₂ H
₃₀ON
₄ Mg
COOK _{ CH} COOK
₃OH  C
20 ^H
₃₉OH

xlorofilindikarbon metil kislotaning kaliyli spirt tuzi

Sovunlanish reaksiyasida xlorofill rangini saqlab qolsa ham benzinda eruvchanlik xususiyatini yo’qotadi.

5. 
   Xlorofill va boshqa pigmentlarning spektr nurlarini yutishi aniqlanadi. Buning uchun spektroskopda ko’zga tashlanib turgan 7 xil rangni aniq ko’rib olish kerak. Birinchi ishda qo’llangan probirka spektroskop oldiga qo’yiladi. Avvalo benzin qavatdagi xlorofill so’ngra spirt qavatdagi ksantofill nuri yutgan nurni aniqlash uchun sovunlanish reaksiyasi o’tkazilgan probirka ishlatiladi. Xlorofill spektrda ko’ringan qizg’ish va ko’kish-binafsha nurlarni, sariq pigment ksantofill va karotin ko’kish-binafsha nurlarni yutganligi ko’rinadi.