叶绿素的紫外吸收谱

第23卷 第1期2011年3月

文章编号:1004 5929(2011)01 080 03

光 散 射 学 报

THEJOURNALOFLIGHTSCATTERING

Vol 23 No 1Mar 2011

叶绿素的紫外吸收谱

范 雅

1,2

,蔡红星,李 霜

11,2

,王雪萍

1

(1.长春理工大学理学院,长春130022;2.吉林大学物理学院,长春130021)

摘 要:鉴于光合作用对人类生存和发展的极其重要的作用,本文选取其关键载体 叶绿素进行其光谱的分析研究。在理论分析的基础上,使用WGD 8A型多功能组合光谱仪测量并分析了叶绿素的紫外吸收谱。结果表明,叶绿素溶液在紫外波段230nm左右有一较强的吸收峰,且随溶液浓度的增大向长波方向移动;另外在270nm和330nm处有两个较宽的吸收带,其位置不依赖于溶液浓度。关键词:光合作用;叶绿素;吸收光谱;光谱分析中图分类号:O433 文献标识码:A

TheUltravioletAbsorptionSpectraoftheChlorophyll

FANYa,CAIHong xing,LIShuang,WANGXue ping

(1.CollegeofScience,ChangchunUniversityofScienceandTechnology,

Changchun130022,China;

2.CollegeofPhysics,JilinUniversity,Changchun130021,China)

Abstract:Inviewoftheimportanteffectofthephotosynthesisonhuman ssurvivalanddevelopments,thespectraofthechlorophyll(thekeycarrierofthephotosynthesis)wereanalyzedandstudiedinthisarticle.Onthebaseofthetheories,theultravioletabsorptionspectraofthechlorophyllweremeasuredandanalyzedbytheWGD 8Agratingspectrome ter.Resultsshowedthattherewasastrongabsorptionpeakintheultravioletabsorptionspectraofthechlorophyll,whichliedatabout230nmandshiftedtowardslongerwave lengthwiththeincreaseofthecontentofthechlorophyll.Besides,thereweretwowideabsorptionbandsat270nmand330nm,whichwerenotdependentonthecontentofthechlorophyll.

Keywords:photosynthesis,chlorophyll,absorptionspectrum,spectralanalysis

了对叶绿素方面的研究。综观其研究历史及当前研究方法,叶绿素的光谱分析法是必然趋势,而且利用发展中的光谱分析法来研究光合作用的关键载体叶绿素已经成为现实[1]。叶绿素在可见光波段存在两个强的吸收带,一个是波长为640~660nm的红光吸收带,一个是波长为430

1,2

1

1,2

1

1 引言

光合作用为地球上几乎所有生物提供了物质来源和能量来源,而叶绿体更是光合作用最直接的细胞器,所以早在1818年Berzelius就开始

收稿日期:2009 05 01;修改稿日期:2010 12 14

作者简介:范雅(1981-),女,河南南阳人,讲师,在读博士,研究方向为极端条件固体物理.E mail:bnucarol@http://

第1期范雅:叶绿素的紫外吸收谱

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~450nm的蓝紫光吸收带[2]。但其紫外吸收谱未见相关报道,本文将通过测量、分析叶绿素的紫外吸收谱,来探讨紫外线对植物光合作用的影响。

2 叶绿素的紫外吸收谱测量2.1 实验系统及样品

本实验的光路原理框图如图1

所示。

Fig.1 Theschematicdiagram

实验所用的光源为氘灯,样品池为石英比色皿,所用叶绿素由新鲜菠菜叶片中提取,提取方法见参考文献[3]。

实验采用的光谱仪是WGD 8A型组合式多功能光栅光谱仪,由光栅单色仪、接收单元、扫描系统、电子放大器、A/D采集单元组成。光谱仪利用汞原子光谱进行校正[4]。

实验均在暗室中进行。2.2 透射谱

用吸管吸取叶片中提取出的叶绿素,依次向石英比色皿中的去离子水中加入0.05mL、0.10mL、0.15mL,摇匀,得到不同浓度的叶绿素溶液。

采用WGD 8A型组合式多功能光栅光谱仪,分别测量氘灯经过去离子水和不同浓度的叶绿素溶液吸收后的透射光谱,所得光谱图如图2

所示。

谱,如图3所示。可以看出,叶绿素溶液对紫外

光有较强的吸收。

Fig.3 Theabsorptionspectra

3 分析讨论3.1 吸收峰

在波长约230nm附近有一较强吸收峰,为中心离子谱带的特征吸收峰。从表观来看,随叶绿素溶液浓度增加,吸收峰位置向长波方向移动(曲线1、2、3吸收峰中心波长分别为222nm、228nm和234nm)。其原因据分析是由于饱和吸收引起,由于叶绿素在紫外波段有很强的吸收,很低的浓度也能引起吸收饱和,故导致中心波长的移动。3.2 吸收带

叶绿素在270和330nm附近还有两个吸收

Fig.2 Thetransmissionspectra

带,其中270nm吸收带对应于C-H键吸收,是有机物的特征峰之一;330nm宽带吸收则是叶绿素所特有的。3.3 吸收线性度

由图中可见,三次测量结果均有一个吸光度

2.3 吸收谱

将氘灯经去离子水及叶绿素溶液吸收后的光谱数据进行处理,得到叶绿素溶液的紫外吸收

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光 散 射 学 报

高等教育出版社,2002:201-202][3]

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为0.4的基底。该基底吸收的产生,据分析是由于叶绿素提取过程中所引入的叶片细微纤维素的散射所引起。由于散射源尺寸较大,所以该散射是米氏散射,具有波长无关性。在扣除该基底信号后,吸光度与溶液浓度表现出明显的线性关系,符合Lambert Beer定律。4 结论

叶绿素作为植物进行光合作用的主要色素,其含量会直接影响光合作用。随着叶绿素含量的增加,叶绿体对光能的吸收与转化能力增强,光合速率增大,从而有利于光合产物的合成与积累。

通过本实验研究发现,叶绿素对中、远紫外线都有较强的吸收。但紫外辐射增强对叶绿素会有降解的作用,导致叶绿素含量下降,破坏植物的光合作用[6,7]。因此为了促进农作物的光合作用,提高生产效率,需要采取一定措施,使农作物免于过度的紫外辐射。参考文 …… 此处隐藏：2245字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……