Фикохром*

Энциклопедия Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А. (1890 - 1916гг.) Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии (118447 статей и 6000 рисунков).

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Z
Ф ФА ФЕ ФИ ФЛ ФО ФР ФТ ФУ ФЫ ФЬ ФЭ ФЮ
ФИА
ФИБ
ФИВ
ФИГ
ФИД
ФИЕ
ФИЗ
ФИК
ФИЛ
ФИМ
ФИН
ФИО
ФИР
ФИС
ФИТ
ФИУ
ФИФ
ФИХ
ФИЦ
ФИЧ
ФИШ
ФИЯ

Фикохром* — Нэгели назвал этим именем окрашенное вещество (пигмент), заключающееся в клетках фикохромовых (см.) водорослей. Ранее Нэгели Кютцинг показал, что это вещество содержит зеленый хлорофилл и синий фикоциан. Лучше дать название Фикохром* всем сопровождающим хлорофилл и каротины в хроматофорах (см.) водорослей пигментам, названным Надсоном гидрохромами. Окраска Фикохром* различна: у синезеленых (см.) водорослей преобладает синий (фикоциан), встречается также фиолетовый, красный и бурый, у красных (см.) красный (фикоэритрин), но также и другие, у темноцветных (см.) бурый (фикофеин), замечен также и красный. Пигменты перидиней, фикоциррин, перидинин и т. д., открытые Шюттом, изучены весьма слабо, и связь их с Фикохром* установить еще нельзя. Фикохром* диатомей совсем не изучены; вероятно, Фикохром* эти подобны бурому и золотисто-желтому (фикохризину), найденному у хризомонад. Смесь Фикохром* в живых клетках водорослей с хлорофиллом Энгельманн назвал хромофиллами, бурым (феофилл), красным (родофилл) и т. д. Общие свойства Фикохром*: в хроматофорах (см.) водорослей они заключаются вместе с хлорофиллом (см.) и каротинами, маскируют зеленый цвет первого и обусловливают типичную окраску всех незеленых водорослей; Фикохром* более или менее растворимы в воде, и потому их легко отделить от нерастворимых в воде хлорофилла и каротинов: если положить в воду какую-либо мертвую водоросль, то Фикохром* переходит в первую, а хлорофилл остается в клетках водоросли. Фикохром*, заключающиеся в растворах, нестойки, изменяются и разрушаются от света и нагревания; к химическим деятелям они крайне чувствительны — осаждаются кислотами, спиртом, многими солями, изменяются от действия щелочей. От некоторых реактивов быстро изменяется их окраска, причем оптически они могут переходить один в другой. Фикохром* обладают типичными полосами светового поглощения: в спектрах живых клеток всех незеленых водорослей, наряду с типичной полосой поглощения хлорофилла, между Фрауэнгоферовыми линиями В и С можно всегда заметить полосы фикохромов.

  Фиолетовые водоросли (Сyanophyceae и Rhodophyceae) Синезеленые водоросли (те же) Красные водоросли (те же) Буро-красн. водоросли (те же) Бурые, оранж. и желтые водоросли
Максимумы поглощения I B—C
II C—D нет нет нет
III D—F нет нет
IV D—F нет нет
V b—F
VI у линии G

От действия щелочей, напр. едкого натра, окраска и спектр клеток фиолетовых и красных водорослей становятся подобными синезеленым, а синезеленых — подобными бурым и оранжевым. От действия кислот, напр. соляной, фиолетовые водоросли оптически становятся подобными красным, а буро-красные синезеленым. Не только одни и те же виды, но и одни и те же экземпляры живых красных (Rhodopbyceae) и синезеленых (Cyanophyceae) водорослей могут изменять свою окраску и быть окрашены в различные переходы зеленого, синего, красного и бурого цвета, что зависит как от способности Фикохром* постепенно переходить один в другой, так и различного пропорционального отношения между Фикохром* и хлорофиллом. Вследствие названной способности в клетках некоторых водорослей содержится лишь 1 Фикохром*, в других же несколько вместе. Химическую природу Фикохром* установить очень трудно: растворы их, заключающиеся в водных или глицеринных вытяжках, содержат массу других бесцветных тел, которые выходят из клеток в жидкость и от которых отделить Фикохром* крайне затруднительно; не доказано также и то, что полученные из этих вытяжек окрашенные подобно Фикохром* кристаллы представляют действительно чистое вещество Фикохром*, а не искусственный продукт, именно окрашенное и пропитанное первым бесцветное вещество.

Фиг. 1. Зеленые водоросли: abs — кривая поглощения лучей спектра клетками этих водорослей; ass — кривая ассимиляции углекислоты у этих клеток, полученная при помощи бактериального метода.

Реакции как растворов, так и кристаллов указывают на то, что они имеют характер белковых тел (Молиш), но не доказано, зависят ли эти реакции от Фикохром* или от находящихся вместе с ними белковых тел. Водный раствор фиолетового Фикохром*, полученного, напр., из фиолетовых осциллярий (см.), красно-фиолетового цвета с сильной оранжево-желтой флуоресценцией.

Фиг. 2. Бурые водоросли: abs — поглощение, ass ассимиляция.

При испарении этого раствора получаются аморфная фиолетовая масса и в очень незначительном количестве сине-фиолетовые мелкие призматические кристаллы. От действия щелочей твердый фиолетовый Фикохром* становится синим и зеленым. Спектр раствора и кристаллов обладает максимумами II, III (сильнейшим) и IV. Фикохром* в водной вытяжке осаждается спиртом, кислотами (аморфный, красноватый осадок) и некоторыми солями (сернокислый аммоний, азотнокислое серебро и т. д.).

Фиг. 3. Синезеленые водоросли: abs — поглощение, ass — ассимиляция.

От кипячения, действия щелочей и щелочных земель происходит изменение окраски Фикохром*; он становится синим с сильнейшей красной флуоресценцией (подобным синему Фикохром*), затем сине-зеленым, зеленым, затем мутнеет и разрушается.

Фиг. 4. Красные водоросли: abs — поглощение, ass — ассимиляция.

Вытяжка из красных водорослей в слабых концентрациях розовая, в сильных пурпуровая или пунцовая с сильной желтой флуоресценцией. Спектр красного Фикохром* обладает максимумами III (сильнейшим), IV, иногда II и V. Спирт осаждает красный Фикохром* (фикоэритрин) в неизмененном виде. Полученный от спирта осадок растворяется опять в воде. При испарении последнего раствора получаются красные кристаллы или, вернее, кристаллоиды (разбухающие в воде), очень мелкие, призматической формы. Если на находящийся в твердом состоянии красный Фикохром* подействовать щелочью, он становится фиолетовым, синим и зеленым и, наконец, бурым; то же изменение окраски получается при действии щелочей, всего лучше едкого натра, на водный раствор красного Фикохром*, в особенности на добытый из водоросли Роrphyra. Раствор становится синевато-голубым, с красной, как у синего Фикохром*, флуоресценцией, затем зеленым и, наконец, желтым. Отношение к щелочам красных Фикохром*, добытых из тех или иных водорослей, различно. Кислоты осаждают красный Фикохром* в измененном виде. Этот Фикохром* осаждается также поваренной солью, сернокислым аммонием, хлорным железом и т. д. Свет и нагревание действуют на него более или менее разрушающим образом. Раствор синего Фикохром* (фикоциана) в слабых концентрациях небесно- или синевато-голубой, в сильных синий с сильнейшей красной флуоресценцией. Спектр его обладает максимумами II (сильнейшим) и III. Свет и нагревание действуют на него разрушительно. От спирта получается красновато-фиолетовый осадок: кислоты осаждают синий Фикохром* также в измененном виде. При действии сернокислого аммония получаются синие кристаллы, по форме подобные красным и фиолетовым. Осадки получаются также при действии азотнокислого серебра, хлорного железа, медного купороса и т. д. Действие щелочей на синий Фикохром* еще окончательно не изучено: сильные щелочи, так же как и на красный Фикохром*, действуют разрушительно. Бурый Фикохром* (фикофеин) в водном растворе красно-бурого цвета, спектр его обладает полосами V и VI. Этот Фикохром* мало изменяется от кипячения, темнеет от времени, медленно и трудно осаждается спиртом, быстро медным купоросом, хлорным железом и кислотами. Главное отличие бурого Фикохром* — способность его переходить из мертвых клеток не только в воду, но и в спирт. Спиртовая вытяжка, полученная из бурых и иногда синезеленых водорослей, содержит часто столько фикофеина, что кажется буро-зеленой. Бурый Фикохром*, заключающийся в спиртовых вытяжках, подал повод к установлению особых пигментов — фикоксантина и фукоксантина, которые суть лишь загрязненные бурым Фикохром* хлорофилл и каротин (фикоксантин Рейнке) или один каротин (фикоксантин Сорби). Хотя Фикохром* изучены еще весьма слабо, однако оптические переходы одного в другой можно представить следующим образом: золотистый Фикохром* (фукохризин), найденный у хризомонады (см.) Chromulina, серовато-желтого цвета с зачатками золотисто-оранжевой флуоресценции. Спектр его обладает максимумами V, VI и более сильным поглощением оранжевых лучей, он осаждается спиртом и не изменяется при кипячении, во время которого происходит свертывание бесцветного белка.

Все флуоресцирующие Фикохром* наиболее сильно поглощают те лучи, которыми они флуоресцируют.

Строго различать одни Фикохром* от других трудно вследствие того, что между ними существуют различные переходы. Значение Фикохром* в жизни водорослей Энгельманн объясняет следующим образом: если наблюдать над глубинным распределением водорослей в морях, то можно заметить, что, за малыми исключениями, красные водоросли занимают наиболее глубокую зону, средняя населена бурыми, а на поверхности растут зеленые и синезеленые. Надсон наблюдал образование красного Фикохром* даже у одной водоросли, принадлежащей к отряду зеленых, когда она растет на большой глубине (Ostreobium). Поглощение света водорослями соответствует их распределению: красные поглощают те лучи, которые наименее поглощаются на тех глубинах, на которых эти водоросли растут, именно желтые и зеленые; бурые, опять-таки вследствие того же, сильно поглощают синие лучи, а зеленые, те, которые наиболее интенсивны на поверхности земли, именно красные. Из этого Энгельманн заключает, что Фикохром* служат водорослям при разложении углекислоты: они поглощают на различных глубинах наиболее интенсивные лучи, необходимые для этого процесса. Как известно, главный деятель при ассимиляции углекислоты — хлорофилл — поглощает всего сильнее красные лучи между линиями В и С (I максимум). Ввиду того, что под водой лучи эти очень ослаблены, Фикохром* служат водорослям для поглощения других, менее ослабленных лучей. Свою теорию Энгельманн подтверждает опытом. Клетки водорослей наблюдаются при помощи особого инструмента, микроспектрального объектива, в спектре. Вместе с клетками водоросли в препарате находятся поглощающие кислород бактерии. Для того, чтобы получить нужный последним для дыхания кислород, они устремляются к тем частям клетки, где происходит наиболее сильно разложение углекислоты и выделение кислорода. При опытах с зелеными клетками всего более бактерий скопляется между линиями В и С (максимум хлорофилла), второй максимум скопления находится у линии F; в зеленых лучах, которые наименее поглощаются хлорофиллом, бактерий почти нет; бурые водоросли при тех же опытах не обладают минимумом в зеленых лучах; максимум скопления у красных водорослей лежит между линиями D и E (максимум красного Фикохром*), а у синезеленых между С—D (максимум синего Фикохром*); таким образом, максимум ассимиляции углекислоты находится у водорослей всегда там, где находится и максимум поглощения света. Ганзен хотя и возражал против этих заключений Энгельманна и считал, что Фикохром* служат водорослям для дыхания, но фактических доказательств не представил. Еще не опубликованные опыты Н. Гайдукова показали, что если поместить сосуд, в котором культивируются фиолетовые осциллярии, под колокола с цветными стеклами или под колокола с двойными стенками, в которых налита какая-либо окрашенная жидкость, то в синей среде фиолетовые водоросли становятся бурыми и как бурые водоросли всего более поглощают синие лучи, а в красной и оранжевой они становятся сине- или грязно-зелеными и всего более поглощают красные и оранжевые лучи, как синезеленые водоросли. Эти наблюдения подтверждают теорию Энгельманна.

Литература. Kutzing, "Phycologia generalis" (1843); Nä geli, "Gattungen einzelliger Algen" (1849); Розанов, "Физиологические и анатомические исследования из области морской и пресноводной флор" ("Натуралист", №№ 21—23, СПб., 1867); Cohn, "Beitr äge z. Physiologie d. Phycochromaceen und Florideen" ("Arch. f. mic r. Anatomie", III, 1867); Sorby, "On comparative Vegetable Chromatology" ("Proc. Royal Society", 1867, XV); его же, "Monthly microscopical Journal", VI, 1871, стр. 124, и "Journ. Linnean Society", XV, 1877, стр. 34); Nebetung, "Spectroscopische Untersuchu ngen der Farbstoffe einiger Sü sswasseralgen" ("Bot. Zeitung", 1878); Engelmann, "Farbe und Assimilation" (там же, 1883); его же, "Ueber die quantitativen Beziehungen zwischen Absorption und Assimilation" (там же, 1881); Reinke, "Photometrische Untersuchung" (там же, 1886); Molisch, "Das Phycoerithrin" (там же, 1894), его же, "Das Phycocyan" (там же, 1895); Schutt, "Ueber das Phycoerithrin" ("Ecr. Deutsch. Bot. Ges.", VI, 1888); его же, "Ueber das Phycophaein" (там же, V, 1887); его же, "Ueher Peridineenfarb s toffe" (там же, VIII,1890); Гайдуков, "Ueber das Chrysochrom" (там же, XVIII, 1900); его же, "О пигментах водорослей" ("Дневник XI съезда рус. естеств. и вр.", 1901); Надсон, "Заметка о фикоциане осциллярий и его отношении к другим растительным пигментам" ("Бот. записки", IV, 1893); его же, "Сверлящие водоросли" (там же, вып. XVIII, 1900); Декенбах, "О некоторых пигментах, сопровождающих фикоэритрин" ("Труды СПб. общ. естеств.", XXIII, 1893); Askenasy, "Beitr äge z. Kenntniss des Chlorophylls und einiger dasselbe begleitender Farbstoffe" ("Bot. Zeit.", 1867); Hansen, "Das Clorophyllgrün der Fucaceae" ("Arbeit. Bot. Instit. Wü rzburg", III, 1888); его же, "Ueber Stoffbildung bei d. Meeresalgen" ("Mitth. Zool. Station Neapel", 1893).

H. Гайдуков.

Смотрии так же...