Жасыл Өсімдік пигменттері

Жасыл өсімдіктердің органдарындағы пигменттер хлорофилдер, каротинойдтар, фикобилиндер, антоциандар, флавиндар және флавонолдар болып алты топқа белінеді.

Хлорофилл — жапырақтағы ен, басты және ең күрделі пигмент. Хлорофилдін, (грекше: хлорос — жасыл, филон — жапырақ, жапырақтағы жасыл пигмент деген мағынаны білдіреді) түсі жасыл. Ол жапыраққа да жасыл түс береді. Кезінде Ч. Дарвин: «Хлорофилл бүкіл органикалық заттардын, ішіндегі гең көңіл аударатын зат» деп жазды. Сондықтан да ғалымдар хлорофилдің химиялық құрамы мен физикалық қасиеттерін көп жылдардан бері жан-жақты зерттеп келеді. Хлорофилдің химиялық құрамын зерттеу жұмыстары XX ғасырдьщ басынан басталды.

1818 жылы француз ғалымдары Ж. Пельтье және Ж- Кванту өсімдік жапырағынан бірінші рет жасыл пигментті бөліп алды. Оны олар хлорофилл деп атады. Хлорофилдін химиялық құрамын зерттеген ғалымдар — Р. Вильштеттер (1907), Г. Фишер (1929).

Кейінгі кезде хлорофилді зерттеуге физиктер, химиктер, ма-тематиктер көп көңіл белуде. Осынын. нәтижесінде хлорофилдін, бірнеше құпия сырлары ашылды. ОНЫЕ химиялық құрамын жан-жақты зерттеген ғалым Г. Молиш және басқалар. Бұл ғалымдар спирт арқылы жапырақтан хлорофилді және екі сары пигментті бөліп алды. Мұның езі хлорофилдің химиялық құрамын анықтауға үлкен мүмкіндік жасады. Алайда мүнымен де оның толық химиялық құрамын анықтауға болмайтыны байқалды, Ол үшін жаңа әдістер мен күрделі аспаптар табуды қажет етті.

Жаңа әдістер мен аспаптардьщ ішінде орыс ғалымы химик М. В. Ненцкийдің есімін ерекше атаған жөн. Ол қандағы (адам және жануарлар) гемоглобин мен есімдік жапырақтарындағы хлорофилдің бір-бірімен өте ұқсас екенін анықтады.

М. В. Ненцкийдің бүл жаңалығын Қ. А. Тимирязев өте жо-ғары бағалады. Бүл пигменттің химиялық қүрамын зерттеуде К. А. Тимирязевтің өзі де айтарлықтай қызмет етті. «Хлорофилдің спектр анализі» деген әйгілі ецбегінде ол ете маңызды және қызықты эксперименттік мәліметтер келтіріп, хлорофилдің химиялық реакциясы мен физикалық қасиеттеріне тықғылықты түрде талдаулар жасады. Ол: «Жасыл жапырақ, яғни дүрысын айтқанда, хлорофилдің жасыл түйіршігі бір жағынан күн энергиясын қабылдап жататын, ал екінші жағынан жердегі тіршілік атаулыға нәр беріп отыратыи дүние жүзілік кеңістіктегі құдіретті фокус нүктесі болып табылады»,— деген болатын.

1905 жылы биохимик Этар хлорофилге жан-жақты талдау жасап, бір есімдіктін, жапырағында екі түрлі хлорофилл барын байқады. Бұл екі хлорофилл тұр жағынан бірдей болғанымен, олардың химиялық құрамының бір-біріне ұқсамайтынын жоие хлорофилдің өсімдік жапырағынан спирт, ацетон, эфир арқылы тез бөлінетінін көрсстті. Ол хлорофилдіқ күрделі химиялык, формулаларына анализ жасап, молекулалардың орналасу тәртібін анықтады. Оның бұл еңбегі физиология ғылымындағы өте ірі жаңалықтардың бірі болып есептеледі.

1906 жылы француз ғалымы Готье дара жонс қосжарңақты өсімдіктерде әртүрлі хлорофилл болатынын дәлелдеді. Хлорофилдің аз, көптігі өсімдіктердің физиологиялық өзгешеліктеріне байланысты екенін анықтап, олардың химиялық қүрамының (дара және қосжарыақты өсімдіктерде) бірдей екенін көрсетті.

Алайда хлорофилдің химиялық және физикалық қасиеттерін К. А. Тимирязевтен басқа бірде-бір ғалым толық зерттей алғаң жоқ. Ол бірнеше мақалалар мен ғылыми еңбектер жазды. К. А. Тимирязев ортүрлі өсімдіктен хлорофилді бөліп алып, оған бірнеше әдіспен зерттеу жұмыстарын жургізе келіп, өсімдіктід физиологиялық және экологиялық өзгешеліктеріне байланысты хлорофилдіц мөлшері ортүрлі болғанымен, оныц химиялық құрамы бірдей болады деген тұжырымға кслді.

К. А. Тимирязев хлорофильдің өсімдік организміндс үнемі өзгеріп отыратынын байқады. Температура жоғары болса, оныц мөлшері азаяды. Өйткені ол энергияны көп сіңіре алмайды. Ал температура төмен болса, хлорофилдің саыы көбейеді. Сөйтіп, күп сәулесінің хлорофилге тікелей қатысы бар екені анықталды. Қүн сәулесі мол тусетін жерде өсетін өсімдік жапырағында хлорофил аз болса, күн сәулесі түспейтін жердегі өсімдік жапырақтарында хлорофилл көп болатыны тәжірибе арқылы белгілі болды. Мұны біз далада есстін есімдіктен де анық байқаймыз.

Күн сәулесінің шамасына қарай өсімдік жапырақтары көкшіл, кейде солғын түсті болып келеді. Ол алыстан қарағаида күмістей жалтырайды. Ал көлеңке жерде өскен өсімдік жапырақтарының түстері қара көк болады. Бұл —олардағы хлорофилдің аз-көптігінің белгісі. Әрине, жапырақтағы хлорофилдің аз-көптігін көзбен байқау — қарапайым әдістердің бірі.

Өсімдік жапырағындағы хлорофилдід өзгеріп тұруына ауадағы және жердегі ылғал кушті әсер етеді. Хлорофилдің құрамы мен физикалық қасиеттері судың әсерінен күшті озгереді. Сондықтан да ауылшаруашылық өсімдіктерімен мол енім алу үшін жапырақтағы хлорофйлдің көп болуын қамтамасыз еткен жөн. Ол үшін өсімдіктерді дер кезіиде суарып отыру керек.

Бір айта кететін жай, ксйінгі кезде жүргізілген зерттеу жұ-мыстарының қорытындыларына, қарағанда, өсімдік жапырағында хлорофилдің мөлшері көп болса да, оньщ өнімі мол болмай тұр. Бүл —өсімдік жапырағындағы хлорофил қарқынының төмендеуі. Сондықтан да ауылшаруашылық өсімдіктерінің жаңа сорттарын шығарғанда, селекционерлер хлорофилдің сан жагына емсс, сапа жагыпа көңіл бөледі. Жапырақта хлорофилдіқ саны аз болса да ол қарқынды болса, есімдіктен мол өнім алуға мүмкіндік болады. Хлорофилдің саны мсн сапасына қарап, өсімдіктердің экологиялық факторларга қалай бейімделуін білеміз.