Varför är växter gröna?
Komplexitet:
Fara:
Gör detta experiment hemma
Reagenser
Säkerhet
- Innan du börjar experimentet, sätt på skyddshandskar och skyddsglasögon.
- Gör experimentet på en bricka.
- Utför experimentet i ett välventilerat utrymme, borta från antändningskällor.
Allmänna säkerhetsregler
- Undvik att få kemikalier i ögonen eller munnen.
- Tillåt inte personer utan skyddsglasögon, såväl som små barn och djur, till experimentplatsen.
- Förvara experimentsatsen utom räckhåll för barn under 12 år.
- Tvätta eller rengör all utrustning och tillbehör efter användning.
- Se till att alla reagensbehållare är väl förslutna och förvaras på rätt sätt efter användning.
- Se till att alla engångsbehållare kasseras på rätt sätt.
- Använd endast den utrustning och reagens som medföljer i satsen eller rekommenderas i de aktuella instruktionerna.
- Om du har använt en matbehållare eller experimentredskap, kassera dem omedelbart. De är inte längre lämpliga för matförvaring.
Information om första hjälpen
- Om reagenser kommer i kontakt med ögonen, skölj ögonen noggrant med vatten, håll ögonen öppna vid behov. Sök omedelbart läkarvård.
- Vid förtäring, skölj munnen med vatten, drick lite rent vatten. Framkalla inte kräkningar. Sök omedelbart läkarvård.
- Vid inandning av reagens, flytta offret till frisk luft.
- Vid hudkontakt eller brännskador, spola det drabbade området med mycket vatten i 10 minuter eller längre.
- Om du är osäker, kontakta omedelbart en läkare. Ta med dig ett kemiskt reagens och en behållare från det.
- Vid skada, kontakta alltid en läkare.
- Felaktig användning av kemikalier kan orsaka skador och skador på hälsan. Utför endast de experiment som anges i instruktionerna.
- Denna uppsättning experiment är endast avsedd för barn 12 år och äldre.
- Barnens förmågor skiljer sig markant även inom en åldersgrupp. Därför bör föräldrar som utför experiment med sina barn efter eget gottfinnande bestämma vilka experiment som är lämpliga för deras barn och som är säkra för dem.
- Föräldrar bör diskutera säkerhetsregler med sina barn eller sina barn innan de experimenterar. Särskild uppmärksamhet måste ägnas åt säker hantering av syror, alkalier och brandfarliga vätskor.
- Innan du startar experiment, rensa platsen för experiment från föremål som kan störa dig. Förvaring av livsmedel nära testplatsen bör undvikas. Testplatsen bör vara väl ventilerad och nära en kran eller annan vattenkälla. För experiment behöver du ett stabilt bord.
- Ämnen i engångsförpackningar bör användas helt eller kasseras efter ett försök, d.v.s. efter att ha öppnat förpackningen.
Vanliga frågor
Var kan jag få en 96% alkohollösning (etanol)?
Alkohol kan köpas på apoteket eller fås genom laboratoriemetod. För att göra detta behöver du tre ljus och stark alkohol eller en 40-60% etanollösning. Resten hittar du i Växtkemi-lådan och startpaketet.
- Sätt i metalladaptern i pluggen med ett hål.
- Sätt ett silikonrör på adaptern.
- Sätt in en tratt i kolven och häll i 40 ml stark alkohol eller 40-60 % etanollösning.
- Stoppa kolven.
- Häll kallt vatten i ett glasglas (upp till mitten). Släpp provröret i bägaren.
- Sätt tre ljus på brännaren och tänd dem. Täck brännaren med en flamspridare.
- Placera kolven på flamspridaren. Sänk ner den fria änden av röret i provröret. Vänta tills röret är två tredjedelar fullt med vätska.
- Släck ljusen.
- Häll vätskan från provröret i ett glas med krossade gröna blad och fortsätt experimentet enligt instruktionerna.
Andra experiment
Steg-för-steg-instruktion
Klorofyll är ämnet som ger bladen deras gröna färg. Det är praktiskt taget olösligt i vatten, men lösligt i många organiska lösningsmedel, såsom etylalkohol.
När tillräckligt med klorofyll har lösts upp i alkoholen, ta två prover av lösningen.
Det finns en magnesiumjon Mg 2+ (grön) i klorofyllmolekylen. I närvaro av en syra "lämnar" den lätt molekylen. Feofytin bildas - en förening med en mindre ljus och mättad färg.
Platsen befriad från magnesium kan lätt upptas av kopparjonen Cu 2+ (brun) från kopparsaltet CuSO 4 . Det resulterande feofytinkopparkomplexet liknar klorofyll i färg.
Kopparkomplexet av feofytin är mer stabilt än klorofyll. Om du lämnar båda proverna i ljuset kommer klorofyllet att blekna och skillnaden mellan ämnena blir tydligt synlig.
Förfogande
Kassera det fasta avfallet från försöket med hushållsavfall. Häll av lösningarna i diskhon och skölj sedan noggrant med vatten.
Vad hände
Varför använder vi lösningsmedel?
Alkoholen hjälper till att extrahera klorofyllet från de krossade löven. Klorofyllmolekylen har en lång hydrofob ("vattenrädd") svans som hindrar ämnet från att lösas upp i vatten. Men i alkohol (eller till exempel i aceton) är klorofyllets löslighet redan ganska hög.
Att lära sig mer
Klorofyll löses också i fett. På grund av detta har vissa vegetabiliska oljor, som raps och olivolja, ofta en uttalad grön nyans. För att avfärga sådana oljor behandlas de med alkali. Som ett resultat förlorar klorofyllmolekylen sin hydrofoba svans och därmed förmågan att lösas upp i fett.
Bättre än aceton och alkohol, klorofyll löser sig endast i vätskor som bensin. Men bensin kan inte extrahera pigmentet från bladen lika effektivt. Faktum är att i en växt är klorofyllmolekyler nära förknippade med proteinmolekyler. För att bryta bindningen med proteinet måste lösningsmedlet innehålla vatten som inte blandas med kolväten (bensin, fotogen, petroleumeter).
Varför blev den gröna lösningen blek efter att ha tillsatt citronsyra?
Färgen på lösningen blev mindre mättad, eftersom vätejoner H+ i en sur miljö ersatte magnesiumjoner Mg 2+ och klorofyll förvandlades till feofytin. Jämfört med det ursprungliga ämnet har feofytin en mörkare, men samtidigt mindre ljus färg.
Att lära sig mer
Feofytinisering är ett mycket vanligt fenomen. Detta fruktansvärda ord kallas processen för missfärgning av klorofyll på grund av förlusten av magnesiumjoner Mg 2+ i närvaro av syror. Du måste ha märkt att färska gröna grönsaker tenderar att mörkna när de tillagas. Effekten av pheophytinization är särskilt uppenbar när man betar gurkor: efter att ha tillsatt marinaden blir fruktens ljusgröna skal brunaktigt.
Vad händer när CuSO 4 läggs till?
När vi tillsätter en lösning av kopparsulfat CuSO 4 uppstår kopparjoner Cu 2+ i provröret. De upptar en plats i klorofyllmolekylen, från vilken magnesium Mg 2+ tidigare förträngdes. Komplexet av klorofyll med koppar har en ljusgrön färg, så lösningen får igen en uttalad grön färg. Även efter några dagar, när det magnesiumhaltiga klorofyllet redan har hunnit kollapsa, förblir färgen på lösningen av kopparkomplexet av klorofyll mättad.
Att lära sig mer
Produkten av interaktionen av en lösning av feofytin med kopparjoner Cu 2+ har ett hårt namn - "kopparklorofyllkomplex". Detta ämne är registrerat under koden E141 som en godkänd livsmedelsfärg. Ett sådant ämne kan endast användas i strikt begränsade doser, eftersom kopparn som finns i den är en tungmetall som är hälsofarlig i mängder på mer än 5 mg per dag. US Food and Drug Administration (FDA) tillåter användning av E141 i livsmedel uteslutande för färgning av torra blandningar vid tillverkning av citrusbaserade drycker. I detta fall bör andelen färgämne inte vara mer än 0,2 viktprocent av den torra produkten. I Europa, Ryssland och de flesta länder i Asien, Afrika och Sydamerika är det tillåtet att använda klorofyllkopparkomplex vid tillverkning av konfektyr, konserverade grönsaker, kosmetiska produkter och mediciner.
Vilka andra metaller kan ersätta magnesium i klorofyll?
Inte bara koppar Cu 2+ kan återställa färgen till en surgjord klorofylllösning. Salter av zink Zn 2+ och kvicksilver Hg 2+ bildar också grönfärgade föreningar med klorofyll. Men reaktionerna med dessa joner är mycket långsammare och kräver speciella förhållanden, och färgen på komplex med klorofyll är inte lika mättad som med koppar. Det är också värt att komma ihåg att kvicksilversalter är extremt giftiga och inte alls är avsedda för hemexperiment.
Varför blev klorofylllösningen blek?
Med tiden sker fotokemisk oxidation i en lösning av magnesiumkomplexet av klorofyll. På grund av detta förlorar lösningen sin mättade färg. Kopparkomplexet av klorofyll är mycket stabilare än sin naturliga föregångare. Den oxiderar inte lika snabbt, och därför behåller lösningen sin färg längre.
Vilka växtblad är bäst lämpade för experimentet?
Många färska gröna blad duger. Innan du utför experimentet, se till att växten inte är giftig. Använd inte heller bladen på växter med mjölkaktig juice (euphorbia, maskros, mammas favoritficus och andra). För att kontrollera om det finns mjölkaktig juice i växten, titta på bladets skärning: utskjutande vita (ibland gula, beige eller rödaktiga) ogenomskinliga droppar indikerar att det är bättre att inte ta sådant material för experimentet. Med saftiga köttiga löv (sedum, kalanchoe, tradescantia och andra) kommer lösningen att bli blek, eftersom massan av bladet från sådana växter innehåller för lite klorofyll.
Laboratoriearbete nummer 7.
Studie av egenskaperna hos fotosyntetiska pigment
Syftet med arbetet: att bekanta sig med metoderna för extraktion av pigment och deras kemiska egenskaper.
Uppgift 1. Kemiska och optiska egenskaper hos bladpigment
I processen för fotosyntes av högre växter är två grupper av pigment involverade: grönt - klorofyll a och b; gul - karotener och xantofyller. Vi kommer att bekanta oss med metoden för att extrahera pigment, separation enligt Kraus-metoden, med de viktigaste kemiska och optiska egenskaperna hos pigment. Arbetet består av separata steg, som utförs i sekvensen nedan.
1. Skaffa en alkohollösning av pigment
För detta ändamål kan både torra löv och färskt växtmaterial användas. När du arbetar med torra löv rekommenderas att fukta dem innan du extraherar pigmenten. När du arbetar med råmaterial är pelargon-, ärt- och bönorblad bekväma.
För att få en stor volym extrakt används torkade nässelblad, som placeras i en 200 ml konisk kolv och skållas med kokande vatten, sedan töms vattnet. 100 ml etylalkohol hälls i kolven, stängs med en propp under återflöde och placeras i 5 minuter i ett bad med kokande vatten för att extrahera pigmenten. Därefter kyls innehållet i kolven och lösningen dekanteras försiktigt genom en tratt med ett veckat filterpapper. Den filtrerade lösningen används i efterföljande experiment. Förvara pigmentlösningar mörkt i kylen.
Framsteg : Lägg 1–2 g pelargonblad i en porslinsmortel, tillsätt lite kvartssand (för bättre slipning av växtvävnader) och en nypa krita (för att skapa ett neutralt eller lätt alkaliskt medium). Mal bladen till en homogen massa, tillsätt 10–15 ml 96 % etanol. Efter noggrann blandning, filtrera homogenatet i ett provrör genom ett pappersfilter med en vit tejp. För att vätskan inte ska rinna ner i väggen när den hälls ut ur murbruket, sätt en glasstav på murbrukets näsa, smord på utsidan med vaselin. Morteln och mortelstöten kan sköljas med några milliliter etanol, som måste rinna av på samma filter. Arbetet är av kvalitativ karaktär; därför kan fullständig överföring av pigmenten till lösningen inte uppnås. Om de första delarna av filtratet visade sig vara grumliga måste de filtreras igen utan att byta filtret. Det resulterande gröna extraktet är lämpligt för efterföljande experiment.
2. Separering av pigment enligt Kraus-metoden
Metoden är baserad på pigmentens olika löslighet i alkohol och bensin, som vid avtappning inte blandas och bildar två lager: det översta lagret är bensin; lägre - alkohol. Empirisk formel för klorofyll a- C55H72O5N4Mg, klorofyll b- C55H70O6N4Mg. Klorofyll är en ester av dikarboxylsyran klorofyllin och två alkoholer, metanol och fytol. Fytol har en lång kolvätekedja (C20H39), som bestämmer klorofyllmolekylens hydrofobicitet. Det löser sig bättre i ett hydrofobt lösningsmedel - bensin. Karoten, som är ett kolväte (C 40 H 56), har också hydrofoba egenskaper och har en stor affinitet för bensin. Xantofyller är alkoholer (C40H56O2), och därför är de mer lösliga i etanol än i bensin.
Framsteg : Häll 2–3 ml av ett alkoholextrakt av pigment i ett provrör och tillsätt 3–4 ml Kalosh-bensin (petroleumeter kan användas istället för bensin). Skaka röret och låt innehållet sedimentera. Emulsionen bryts ner. Bensin samlas upp ovanifrån med klorofyller som har passerat in i det, som färgar detta lager grönt. Karoten finns också i bensin, men dess gula färg maskeras av klorofyll. Det nedre alkoholskiktet innehåller xantofyllpigment, som är gulfärgat.
Om separationen av pigmenten inte är tillräckligt tydlig, tillsätt 1–2 droppar vatten till provröret och skaka det kraftigt igen. Överskott av vatten bör undvikas eftersom lösningen kan bli grumlig.
Resultatet av arbetet registreras i form av en ritning.
Sammanfattningsvis bör en förklaring ges till pigmentens olika löslighet i alkohol och bensin.
3. Förtvålning av klorofyll med alkali
Estrar kan reagera med alkali (förtvålningsreaktion), medan deras molekyl delas upp i syra och alkohol. Av bladpigmenten förtvålas endast klorofyll, från vars molekyl, under påverkan av alkali, metanol och fytol avskiljs:
Natriumsaltet av klorofyllinsyra som bildas under förtvålningen behåller en grön färg, men får hydrofila egenskaper och därmed en större affinitet för alkohol. Gula pigment under inverkan av alkali ändrar inte deras kemiska natur.
Framsteg : tillsätt 1-2 droppar 20% NaOH-lösning i ett provrör med 2-3 ml pigmentextrakt. Värm provröret i ett vattenbad tills lösningen kokar i det. Efter kylning, tillsätt 2–3 ml bensin och 2–3 droppar vatten till provröret (för bättre separering av blandningen). Skaka sedan innehållet i röret kraftigt och låt sätta sig. Två lager bör finnas i provröret: det nedre (alkohol) lagret, färgat grönt; ovandel (bensin), gulmålad. Natriumsaltet av klorofyllsyra och xantofyller löses i alkoholskiktet, vars färg maskeras av klorofyll. Karoten löses i bensinlagret.
Sammanfattningsvis är det nödvändigt att förklara fördelningen av färg i alkohol- och bensinlagren.
4. Erhållande av feofytin och omvänd substitution av väte med en metallatom
Klorofyll tillhör Mg-porfyriner. Huvuddelen av dess molekyl är porfyrinkärnan, som består av fyra pyrrolringar.
Deras hörn med kväveatomer är riktade mot mitten av porfyrinkärnan och interagerar med magnesiumatomen, som intar en central position. Magnesium i porfyrinkärnan hålls inte fast och kan, med noggrann exponering för starka syror, ersättas av två väteatomer.
Vätesubstituerad klorofyll kallas feofytin och har en brun färg:
Vätet i feofytin kan ersättas igen med en metall om koppar- eller zinksalter används; detta återställer pigmentets gröna färg. Därför beror klorofyllets färg på närvaron av en organometallisk bindning i molekylen.
Processen för feofytinisering observeras ofta i naturen och indikerar en ökning av permeabiliteten hos levande membran, vilket innebär skador och celldöd.
Framsteg : häll 2–3 ml av en alkohollösning av pigment i två provrör och tillsätt en eller två droppar 10 % saltsyra. Den gröna färgen på lösningen blir brun när feofytin bildades. Lämna ett provrör för kontroll, tillsätt en liten kristall av kopparacetat till det andra och värm lösningen i ett vattenbad till en kokning. Den bruna färgen på lösningen kommer att ändras till grön, eftersom bildandet av ett kopparklorofyllderivat har inträffat:
I slutet av arbetet, rita en bild av separationen av pigment efter förtvålning av klorofyll.
Sammanfattningsvis är det nödvändigt att förklara färgförändringen.
Uppgift 2. Separering av fotosyntetiska pigment genom papperskromatografi
Separationen av pigment i denna uppgift är baserad på olika hastigheter för deras framsteg med lösningsmedlet. Detta beror på olika adsorption av pigment på papper och delvis på olika löslighet i bensin och massan av molekyler. Empirisk formel för klorofyll a- C55H72O5N4Mg, klorofyll b- C55H70O6N4Mg. Karoten (C 40 H 56) har en stor affinitet till bensin. Xantofyller (C 40 H 56 O 2) löser sig bättre i etanol än i bensin.
Framsteg : förbered ett extrakt av aceton (eller alkohol) från färska blad från alla växter. Växtmaterialets vikt ska vara 2–3 g, volymen av acetonextraktet ska vara 25 ml (100 % aceton).
Klipp en remsa 1,5–2,0 cm bred och 20 cm lång från kromatografiskt papper. Med en kort nedsänkning reser sig huven på pappret med 1–1,5 cm.
Torka sedan papperet i en ström av luft och doppa igen i pigmentlösningen. Upprepa denna operation 5–7 gånger tills en ljusgrön rand bildas vid den övre kanten. Därefter sänks kromatogrammets nedre ände i några sekunder i ren aceton så att alla pigment stiger med 1–1,5 cm.Därmed erhålls en färgad zon på papper i form av en grön remsa, där pigmentblandningen är koncentrerad, som måste separeras.
Ris. 1. Vy av kromatogrammet med separerade pigment
Placera ett vältorkat kromatogram (tills lukten av aceton försvinner) i en strikt vertikal position i en kammare, i botten av vilken det finns en petriskål med ett lösningsmedel (bensin:bensenblandning - 1:2), så att lösningsmedel vidrör inte pigmentzonen. Stäng kammaren tätt. Efter 10–15 minuter kommer lösningsmedlet att stiga med 10–12 cm.I detta fall kommer blandningen av pigment att separeras i separata komponenter i form av band arrangerade i följande ordning: det första från botten är klorofyll b, ovanför det - klorofyll a sedan xantofyll (fig. 1). Karoten rör sig längs med lösningsmedelsfronten snabbare än andra komponenter, och dess zon på papper är placerad ovanför alla andra pigment.
Limma det resulterande kromatogrammet i en anteckningsbok, ring in pigmentzonerna med en penna och tecken.
Mål: bekanta dig med arbetsordningen; dra en slutsats om bladpigmentens kemiska egenskaper.
Teoretisk information. Kloroplastens pigmentsystem representeras av två typer av pigment: grönt - klorofyller a och b och gul - karotenoider. Det huvudsakliga funktionella pigmentet är klorofyll a, fungerar som en direkt energigivare för fotosyntetiska reaktioner, de återstående pigmenten överför endast den absorberade energin till den .
Framsteg:
Erhålla en alkohollösning (extrakt) av pigment. Pigment från växtvävnad extraheras med polära lösningsmedel (etylalkohol, aceton), som förstör bindningen av klorofyller och xantofyller med plastidlipoproteiner och säkerställer deras extraktion. Torra löv placeras i en 200 ml konisk kolv och skållas med kokande vatten, sedan töms vattnet. 100 ml etanol hälls i kolven, stängs med en korkpropp under återflöde och placeras i ett bad med kokande vatten för att extrahera pigmenten. Efter fem minuters kokning kyls innehållet i kolven och hälls försiktigt i en annan kolv. Extraktet används i efterföljande experiment.
Separation av pigment enligt Kraus. Metoden bygger på pigmentens olika löslighet i alkohol och bensin. Dessa lösningsmedel blandas inte i ett kärl, utan bildar två faser - den övre bensinen, den nedre alkoholen, på grund av vilken komponenterna i pigmentblandningen separeras.
2-3 ml alkoholextrakt av pigment och 3-4 ml bensin hälls i ett provrör. Innehållet i provröret skakas, stängs med en propp eller ett stort polermedel och försvaras. När emulsionen bryts ner blir bensinlagret grönt på grund av den bättre lösligheten av klorofyll i det. Karoten går också över i bensin, men dess färg maximeras av klorofyll. Xantofyll finns kvar i alkoholskiktet av gyllengul färg.
Om pigmenten inte separerar, tillsätt tre till fyra droppar vatten och skaka igen. Med ett överskott av vatten är grumling av det nedre lagret möjlig. Tillsätt i så fall lite etylalkohol och skaka provröret.
Rita en bild av fördelningen av pigment och dra slutsatser.
Förtvålning av klorofyll med alkali. Genom att behandla klorofyll med alkali är det möjligt att orsaka förtvålning av estergrupper, d.v.s. klyvning av rester av metylalkohol och fytol:
Det resulterande saltet av klorofyllinsyra behåller klorofyllets gröna färg och optiska egenskaper, men skiljer sig från det i större hydrofilicitet.
Häll 1 ml 20% NaOH-lösning i ett provrör med 2-3 ml av en alkoholhaltig lösning av pigment och skaka. Röret placeras i ett kokande vattenbad. Så snart lösningen kokar tas provröret bort och kyls, sedan tillsätts en lika stor volym bensin och några droppar vatten. Innehållet i röret skakas kraftigt och sedimenteras. Karoten och xantofyll passerar in i bensinskiktet, och natriumsalt av klorofyllinsyra passerar in i alkoholskiktet. Skissa färgen på lagren, och indikera fördelningen av pigment.
Erhålla feofytin och omvänd substitution av väte med en metallatom. Magnesiumatomen hålls relativt svagt kvar i porfyrinkärnan i klorofyll och, under försiktig verkan av starka syror, ersätts den lätt av två protoner för att bilda brunt feofytin:
Om feofytin behandlas med salter av koppar, zink eller kvicksilver, kommer motsvarande metall in i kärnan istället för två protoner och reaktionsprodukterna blir gröna. Men den resulterande färgen skiljer sig något från färgen på klorofyll:
Därför beror färgen på klorofyller på den organometalliska bindningen i deras molekyler. Det omvända införandet av magnesium i feofytin är mycket svårt. Ta 2-3 ml alkoholextrakt av pigment i två provrör och tillsätt en eller två droppar 10% saltsyralösning. När den skakas förvandlas den gröna färgen på klorofyll till brun, karakteristisk för feofytin. Ett rör med feositin lämnas för kontroll, och flera kristaller av kopparacetat tillsätts till det andra och lösningen värms upp i ett vattenbad till kokning. När lösningen värms upp ändras lösningens bruna färg till grön som ett resultat av bildandet av ett klorofyllliknande kopparderivat.
Skissa färgen på feofytin och kopparderivat av klorofyll.
Utrustning: Torra eller råa löv, etylalkohol, bensin , 20% NaOH-lösning, 10% saltsyralösning i en droppare, kopparacetat. Koniska återflödeskolvar, vattenbad, provrörsställ, 1 ml pipetter, koniska kolvar, färgpennor.
Litteratur: 1, sid. 63-66
Testfrågor:
1 Vilken roll har klorofyll i fotosyntesen?
2 Vilken roll har karotenoider i fotosyntesen?
3 Vad är mekanismen för att omvandla ljusenergi till kemisk energi?
lever i kontroll. Genom placeringen av de mörka banden i det experimentella spektrumet bestäms vilka strålar som absorberas av pigmentet som studeras.
Syftet med arbetet: att bekanta sig med pigmentets optiska egenskaper
Bestämning av absorptionsspektrum för klorofyll . Ställ in spektroskopet i förhållande till ljuset så att alla områden i spektrat har samma ljusstyrka. Häll ett alkoholextrakt av klorofyll i en spektrofotometrisk kyvett, placera den framför spektroskopslitsen och bestäm läget för de mörka banden som motsvarar de strålar som absorberas av klorofyll.
Bandens bredd beror på koncentrationen av pigmentet eller tjockleken på skiktet av dess lösning. För att observera absorptionsspektra för lösningar med olika koncentrationer av klorofyll, späd extraktet med alkohol i förhållandet 1:1, 1:3, 1:5, etc. och undersöka de optiska egenskaperna hos de resulterande lösningarna. Vid en jämförelse av absorptionsspektra för lösningar av olika koncentrationer finner vi att den starkaste absorptionen sker i de röda strålarna (det mest koncentrerade extraktet). I slutet av experimentet, gör en slutsats om beroendet av klorofylls absorptionsspektrum på dess koncentration och förklara det etablerade faktumet.
Absorptionsspektrum av karoten och xantofyll. För att erhålla absorptionsspektrum för karotenoider med en pipett, ta försiktigt en bensinlösning i vilken karoten och xantofyll har passerat efter förtvålning av klorofyll, överför den till en kyvett och placera den framför spektroskopslitsen. Betrakta absorptionsspektrumet och jämför det med absorptionsspektrumet för klorofyll. Rita båda spektra.
Klorofyllfluorescens. Fluorescens är emission av ljus från en exciterad klorofyllmolekyl. Dess kärna är följande. Vid rumstemperatur och i mörker är klorofyllmolekylen i grundtillstånd, d.v.s. dess energi motsvarar den lägre singletnivån (So).: Absorptionen av ett ljuskvantum åtföljs av övergången av en av π-elektronerna till en högre energinivå. Som ett resultat uppstår ett elektroniskt exciterat singlett tillstånd av molekylen. Ett singletttillstånd är ett sådant exciterat tillstånd där övergången av en elektron till en högre energinivå inte åtföljs av en förändring i spinns tecken. I absorptionsspektra motsvarar det en linje. Om ett kvantum av rött ljus absorberas i detta fall, passerar elektronen till den första singlettnivån (S1) med en energi på 1,7 eV och en livstid på 10–8–10–9 s. När det gäller att fånga ett blått ljuskvantum, befinner sig elektronen på den andra singletnivån (S2) med en energi på 2,9 eV, och livslängden för ett sådant tillstånd minskar till 10–12–10–13 s. Men oavsett val
det tronexciterade tillståndet för molekylen överfördes av det absorberade kvantumet, det övergår så småningom till den lägsta vibrationssubnivån av det första singlettexciterade tillståndet (S1). Energin i detta tillstånd kan användas för att utföra fotokemiska processer, migrera från en klorofyllmolekyl till en annan, gå till spillo i form av värme eller fluorescerande strålning.
Således, oavsett längden på det spännande ljuset, fluorescerar klorofyll endast i den röda delen av spektrumet. Minskningen av energin hos ett kvant som emitteras av en exciterad molekyl jämfört med energin hos ett absorberat kvant kallas Stokes-skiftet. Endast klorofyll "a" och klorofyll "b" fluorescerar; karotenoider har inte denna förmåga. Klorofyll a är det huvudsakliga fluorescerande pigmentet i det levande bladet. Samtidigt är fluorescens mycket mindre uttalad i löv än i lösning, eftersom en del av den absorberade energin används för att sensibilisera fotokemiska reaktioner. Därför innebär en ökning av intensiteten av fotosyntes som regel en minskning av fluorescens. Fluorescens ger inte bara värdefull information om användningen av energi i fotokemiska processer, utan är också en viktig egenskap för interaktionen mellan olika pigmentmolekyler i kloroplasttylakoidlameller, energimigration i fotosystem, och så vidare.
Framsteg . För att bestämma fluorescens, placera ett alkoholextrakt av pigment eller en lösning av klorofyll i bensin, erhållen genom separation av pigment enligt Kraus, på mörkt papper kl.
Fig. 10. Övervägande av ett alkoholextrakt av klorofyll:
A - i reflekterade strålar; B - i överförda strålar; a - ljuskälla; b - provrör med extrakt; in i ögat; d - infallande strålar; d, e
- reflekterade strålar; g - strålar som har passerat genom klorofyll
ljuskälla och undersök i reflekterat ljus (fig. 10). Klorofyllextraktet kommer att vara mörkröd till färgen.
Fluorescens kan också observeras i ett levande blad. För att göra detta, ta kanadensisk elodea (Elodea canadensis Michx.), Placera föremålet på mikroskopscenen och belys med blåvioletta strålar, under påverkan av vilka gröna plastider börjar lysa med rött ljus.
Material och utrustning: 1) alkoholextrakt av bladpigment; 2) en lösning av karoten och xantofyll (bensinskikt erhållet efter förtvålning av klorofyll); 3) 1 ml pipetter; 4) kyvetter; 5) spektroskop.
3.3. Separering av pigment genom papperskromatografi
Den föreslagna metoden gör det möjligt att delvis separera plastidpigment på papper. Fullständig separation av pigmenten kan erhållas med ett speciellt kromatografiskt papper med användning av flera lösningsmedel.
I föreliggande arbete är separationen av pigment baserad på deras olika framsteg med ett lösningsmedel, vilket beror på pigmentens olika adsorberande förmåga på papper och delvis deras olika löslighet i bensin.
Syfte med arbetet: att utföra en fullständig separering av en blandning av pigment i enskilda komponenter med hjälp av ett tvådimensionellt kromatogram.
Arbetets framsteg: 1. Förbered ett acetonextrakt från färska växtblad. Växtmaterialens vikt ska vara 2-3 g, volymen acetonextrakt av pigment ska vara 25 ml (100% aceton).
2. Från det kromatografiska pappret skär du en remsa 1,5-2,0 cm bred och 20 cm lång. Håll pappersremsan vertikalt, spetsen
henne sänk i några sekunder i extraktet av pigment, hälls i en flaska eller porslinsmugg. Med en kort nedsänkning reser sig huven längs pappret förbi 1,0-1,5 cm (startlinje). Papperet torkas sedan i en luftström och nedsänks igen i pigmentlösningen. Denna operation utförs 5-7 gånger.
3. Därefter sänks nedre änden av pappersremsan i några sekunder i ren aceton så att alla pigment stiger med 1,0-1,5 cm. Således erhålls en färgad zon på det kromatografiska pappret (i form av en grön remsa) , där en blandning av pigment är koncentrerad, som bör delas.
4. Efter att ha torkat pappersremsan väl i en luftström (tills lukten av aceton försvinner), placera den i ett strikt vertikalt läge i en cylinder, på vars botten bensin med en kokpunkt på 80-1200 C är hälls, så att lösningsmedlet inte vidrör pigmentzonen. Cylindern är hermetiskt tillsluten med en väl vald propp. Efter 15 minuter stiger lösningsmedlet med 10-12 cm.. Blandningen av pigment delas sedan i
separata komponenter i form av
los, som är belägna i |
|||||
Nästa | ordning: först |
||||
klorofyll "b" nedanför, ovanför den |
|||||
klorofyll "a", sedan xanto- |
|||||
rör sig |
|||||
med framsidan | lösningsmedel |
||||
snabbare än andra komponenter, och |
|||||
dess zon på papperet är belägen |
|||||
Ris. 11. Fördelning av pigment | andra pigment |
||||
(Fig. 11). Gör en ritning. |
|||||
på pappret |
|||||
Material och utrustning: 1) växtblad; 2) aceton; 3) bensin; 4) vaselin; 5) flaskor eller porslinsmuggar; 6) porslinsmortlar med mortelstötar; 7) trattar; 8) glasstavar; 9) pappersfilter; 10) remsor av kromatografiskt papper; 11) höga glas eller cylindrar; 12) sax.
3.4. Bestämning av karotenhalt i morotsrötter
För att utföra detta arbete används en fotometrisk metod. Den är baserad på att omvandla analyten i lösning till en ljusabsorberande förening och mäta ljusabsorptionen av den resulterande föreningen.
Om ett ljusflöde riktas mot en kyvett med en färgad lösning, kommer en del av det att absorberas, och resten kommer att passera genom lösningen. Förbi-
absorption kommer att bero på antalet molekyler som påträffas i vägen för ljusflödet.
När du arbetar måste du välja det filter som skulle överföra strålarna som absorberas av lösningen: den maximala överföringen av filtret bör sammanfalla med den maximala absorptionen av lösningen. Ljusfilter på FEC installeras med olika våglängder i området för maximal transmission. För mätning väljs de enligt principen om ytterligare färg: när man arbetar med en gulfärgad förening - blå, med en blå förening - röd, etc.
Kyvetterna kännetecknas av deras arbetslängd (avståndet mellan ytorna, vilket anges på väggen som vetter mot det genomsläppta ljuset): 5, 10, 20, 30, 50 mm. Vid analys av svagt färgade lösningar tas kyvetter med längre arbetslängd, medan starkt färgade lösningar tas med en kortare. De strävar efter att få avläsningar på en optisk densitetsskala på högst 0,8.
Syftet med arbetet: att bestämma mängden karoten i morotsrötter.
Arbetets fortskridande: 1. Finhacka en del morötter (1 g) och mal i en mortel med sand och 0,3 g CaO (för att ta bort vatten) till en homogen massa. Tillsätt lösningsmedlet i små mängder till morteln
- aceton och fortsätt gnugga. Häll det erhållna extraktet i en 25 ml mätkolv. Vid slutet av extraktionen, fyll kolven med lösningsmedel upp till märket. Om karotenlösningen är grumlig, filtreras den.
2. En lösning av azobensen används som standard (den motsvarar 0,00235 g karoten per 1 ml lösning).
3. Efter att ha erhållit experiment- och standardlösningarna, fortsätt till deras kolorimetri. För att göra detta hälls en experimentell lösning i en kyvett, en standardlösning hälls i en annan och kolorimetriskt på FEC med ett blått ljusfilter. Beräkningen görs enligt formeln:
(K D1 | V 100) | |||
där X är mängden karoten i mg per 100 g morötter;
K är mängden karoten för standarden (0,00235 g); V är volymen av lösningen i ml (25 ml);
D1 – optisk densitet för karotenlösning; D2 - optisk densitet för standarden.
4. Bestäm det dagliga mänskliga behovet av morötter, baserat på normen på 5 mg karoten per dag.
Material och utrustning: 1) morotsrot; 2) aceton; 3) azobensenlösning; 4) 25 ml kolvar; 5) porslinsmortlar med mortelstötar; 6)
filter; 7) trattar; 8) fotoelektrisk kolorimeter med kyvetter; 9) glasstavar.
3.5. Bestämning av intensiteten av fotosyntes med assimileringskolvmetoden (enligt L.A. Ivanov och N.L. Kossovich)
Metoden bygger på att bestämma mängden koldioxid som absorberas av löven under fotosyntesen. Skottet eller ett separat blad placeras i en glaskolv som vänds upp och ner (fig. 12) och utsätts för ljus i 15-20 minuter. En del av koldioxiden som finns i kolven förbrukas under fotosyntesen. Sedan binds CO2 som inte absorberas av bladen genom att hälla lite överskott av alkalilösning i kolven. Därefter titreras återstående alkali med salt- eller oxalsyra. Detsamma görs med kontrollkolven (utan plantan) och resultaten av titreringen jämförs.
Ris. 12. Enhet L.A. Ivanova och N.L. Kossovich för att bestämma intensiteten av fotosyntes: a - kolv; b - stång med ett ark; c - kork
Om försöks- och kontrollkolvarna har samma volym och om samma mängd Ba(OH)2-lösning hälls i båda kolvarna, kommer mängden koldioxid som absorberas av växten att vara direkt proportionell mot skillnaden i titreringsresultaten av innehållet i dessa kolvar. För att fastställa vilken mängd CO2 som motsvarar 1 ml av syran som används för titrering, jämför vi reaktionerna där alkali som hälls i kolven kommer in:
Ba (OH) 2 + CO2 = BaCO3 ↓ + H2 O,
Ba (OH)2 + 2HCI \u003d BaCI2 + 2H2O.
1M HCl motsvarar 0,5M CO2, d.v.s. 44:2 = 22 g CO2. Vid en koncentration av 0,025 N HCl innehåller 1 ml av denna lösning
0,000025 M HCI, vilket motsvarar 22×0,000025=0,00055 g eller 0,55 mg CO2. Denna metod ger tillräckligt exakta resultat endast i
i händelse av att alla operationer för att öppna och stänga kolvarna utförs utan att vidröra glaset med händerna (annars kommer luften, som expanderar vid upphettning, delvis att lämna kolvarna).
Syftet med arbetet: att bestämma intensiteten i växtfotosyntesen Arbetets framsteg: 1. Ta två likadana kolvar och förvara dem i
samma förhållanden öppnar i 10-20 minuter för att fyllas med luft. Sätt sedan samtidigt in proppar med hål stängda med glasproppar (nr 1) i dem, förhindra att kolvarna värms upp genom att röra händerna.
2. Skär av ett blad eller skott av en växt, förnya snittet med en rakhyvel under vatten och lägg i ett provrör fyllt med vatten (de tar kokt vatten så att det inte blir några luftbubblor) fäst på en pinne som sticks in i korken (Nej . 2).
3. Med en snabb men lugn rörelse, ta bort propp nr 1 från kolven och sätt in propp nr 2 (med en planta).
4. Exponera kolven för ljuset och markera starttiden för experimentet. Under experimentet, övervaka temperaturen inuti kolven och, i händelse av överhettning, kyl kolven med vatten. Det är särskilt viktigt att temperaturen i slutet av experimentet är densamma som i början, annars kan luft komma in
i kolven eller lämna den. Varaktigheten av experimentet bör vara sådan att bladen hinner absorbera högst 25% av
Xia i en kolv med CO2. I bra ljus för en 1 L kolv bör exponeringen inte överstiga 5 minuter, för större kolvar
- 15-20 minuter.
5. I slutet av experimentet, ta bort plantan från kolven och stäng den snabbt med propp nr 1, notera tiden. Öppna även kontrollkolven i några sekunder. Häll 25 ml i kolvarna genom hålet i korken
0,025N Ba(OH)2-lösning och 2-3 droppar fenolftalein och stäng omedelbart hålet med en propp.
Tabell 8 |
|||||||||
Fotosyntesintensitet | |||||||||
HCl-förbrukning, ml | Intensiv |
||||||||
infunderas | |||||||||
fotosyntetisk |
|||||||||
dm2 | Ba(OH)2, | för, mgCO2 / |
|||||||
6. För att öka kontaktytan för Ba (OH) 2 med luft, fukta kolvarnas väggar försiktigt med denna lösning och
skaka med jämna mellanrum i 3 minuter, varefter titrering utförs genom hålet i proppen med en 0,025 N saltsyralösning tills den rosa färgen försvinner.
7. Bestäm arkets yta med kvadratmetoden. Resultat för-
skriv i tabell 8. | ||||
Intensiteten av fotosyntesen Jf (ml CO2/g | timme) räknat från |
|||
(A B)K | ||||
där A är mängden HCl som används för baryttitrering i försökskolven, ml;
B är mängden HCl som används för titrering av baryt i kontrollkolven, ml;
K - korrigering till HCI-titern;
0,55 är antalet mg CO2 motsvarande 1 ml 0,025N HC1; S är bladarea, dm2;
t är exponering, min;
60 är omvandlingsfaktorn för minuter till timmar.
Material och utrustning: 1) blad eller skott av växter; 2) 0,025N lösning av Ba(OH)2; 3) 0,025N HCl-lösning; 4) fenolftalein; 5) koniska kolvar med en kapacitet på 1 l (2 st.); 6) papper; 7) gummiproppar (3 stycken); 8) två proppar med ett hål stängt med en glaspropp, en glas- eller metallstav med ett litet provrör och en termometer bunden till det sätts in i den tredje proppen; 9) ett stativ för montering av kolven i en upp och nedvänd position; 10) elektrisk lampa 200-300 W; 11) sax; 12) papper; 13) våg med vikter.
testfrågor
1. Rymden roll gröna växter. Betydelsen av verken av K.A. Timiryazev.
2. Pigment av fotosyntetiska växter. Metoder för separation av pigment.
3. Kemiska och optiska egenskaper hos pigment.
4. Fysikalisk-kemiska egenskaper hos klorofyllmolekylen. Klorofyllfluorescens.
5. Fotosyntesens ljusstadium. fotosyntetisk fosforylering.
6. Mörkt stadium av fotosyntesen. Calvin-cykel, HatchSlack-cykel, fotosyntes av Crassula-typ.
7. Intensiteten av fotosyntes, fotorespiration.
8. Inverkan av miljöfaktorer på intensiteten av fotosyntes
4. VÄXTANDNING
Historien om utvecklingen av läran om andning. Teori om oxidation och reduktion: A.N. Bach, V.I. Palladin, G. Wieland, O. Warburg, S.P. Kostycheva och andra Klassificering av enzymsystem för andning. Enzymernas struktur. Verkan av aktivatorer och inhibitorer. Karakterisering av dehydrogenaser, oxidoreduktaser, oxidaser. Verkningsmekanismer för katalas, peroxidas, cytokromoxidas och polyfenoloxidas.
Andningens fysiologiska roll. Specificitet av andning hos växter. Mitokondrier. Deras struktur och funktioner.
Sätt att oxidera organiska ämnen i cellen. Enande under-
andningsskikt. Mekanismen för aktivering av respiratoriska substrat, sätt att inkludera dem i processerna för biologisk oxidation. De viktigaste sätten att dissimilera kolhydrater. Pentosmonofosfatväg för glukosoxidation. Glykolytisk oxidationsväg (glykolys), huvudstadier. G. Krebs cykel, reaktionssekvensen. Glyoxylatcykel.
Elektrontransportkedja för mitokondrier: strukturell organisation, huvudkomponenter, deras redoxpotentialer. Elektronbärarkomplex. Alternativa katalytiska mekanismer för biologisk oxidation (cyanidresistent andning). Extramitokondriella oxidativa system.
oxidativ fosforylering. Andningsenergi: fosfater och tioetrar. Enheten av elementära energiprocesser i levande natur. Fosforylering på substratnivå (substrat) och fosforylering i andningskedjan (koenzym). Teorier om oxidativ fosforylering: kemisk, mekanisk-kemisk (Boyers teori), kemiosmotisk (Mitchels teori). De viktigaste bestämmelserna i Mitchells kemiosmotiska teori om konjugation. Membran som en strukturell bas för bioenergetiska processer. Energiomvandling på parningsmembran. Den elektrokemiska potentialen är drivkraften för fosforylering. Reglering av elektrontransport och fosforylering. Frånkoppling av andning och fosforylering. Inverkan av miljöfaktorer på denna process.
Andning som den centrala länken i ämnesomsättningen. Andningens betydelse för cellens konstruktiva ämnesomsättning och dess förhållande till andra funktioner i cellen.
Kvantitativa indikatorer för gasutbyte (syreupptag, koldioxidutsläpp, andningskoefficient, etc.). L. Pasteureffekt.
Andningsreglering. Andningens ekologi. Andningsberoende på yttre och inre faktorer.
4.1. Gasometrisk bestämning av katalas
Många redoxprocesser i växtvävnader involverar enzymer.
Metoden för att bestämma enzymaktivitet är baserad på katalasens förmåga att sönderdela väteperoxid med frisättning av gasformigt syre. Eftersom mängden väteperoxid som har genomgått sönderdelning beror på enzymets aktivitet, är det möjligt att bedöma aktiviteten av katalas utifrån mängden syre och hastigheten för dess frisättning.
2H202 -> 2H2O + O2.
Syftet med arbetet: bestämning av aktiviteten av katalasenzymet i växtmaterial.
Arbetets fortskridande: 1. Ta ett prov av löv eller delar av en växt som väger 4 g, tillsätt 0,2 g krita (för att ge en alkalisk reaktion), en nypa sand och mal försiktigt i en mortel med en liten mängd destillerat vatten . Överför den malda massan längs tratten till en 100 ml mätkolv och ta med di-
med stillat vatten upp till märket. 2. Kolv med grönsaksex-
låt kanalen stå i 15 minuter. Förbered vid denna tidpunkt alla delar av katalazimeteranordningen (fig. 13) för att bestämma aktiviteten av katalas och kontrollera dess täthet.
3. Efter 15 minuter, ta 10 ml av extraktet tillsammans med suspensionen från kolven med hjälp av en mätpipett och överför den till ett utrymme i reaktionskärlet (katalysator). På en annan avdelning med
Ris. 13. Katalazimeter provplats 5 ml väteperoxid. reaktionskärl
anslut till resten av katalazimeterinstrumentet.
)
. Inlägget är väldigt långt.
Jag hoppas att du fyllt på med nödvändiga ingredienser? Idag ska vi utvinna klorofyll. I olika böcker och filmer om magiska laboratorier finns alltid ett kärl fyllt med en lysande grön vätska, över vilken en blåaktig dimma ryker...
I själva verket är detta inte så långt från verkligheten en magisk bild. Men jag kommer inte före mig själv.
Skaffa klorofyll och studera dess egenskaper
Mål: utvinning av klorofyll från gröna växter för att studera dess egenskaper.
Material och utrustning:
2-3 blad av en krukväxt (pelargon, tradescantia, andra gröna växter är också lämpliga, men undvik att ta giftiga, till exempel alocasia). Bladen ska tas mörkgröna, med en hög halt av klorofyll.
15 ml medicinsk alkohol (helst 95%, men 70% duger, då kommer vi att öka alkoholvolymen något). Om du bestämmer dig för att göra experiment 3 är det vettigt att göra mer extrakt.
Krita är en liten bit.
Porslinsservis med porslinsstöt, sked (helst porslinsmortel och mortelstöt)
Liten tratt för silning.
Filterpapper (du kan prova att ersätta med en tjock servett
)
Provrör och ett litet glas.
Fackla.
Svart papper (för att slå in provröret), lim, gummiband eller tejp för fixering.
Sax, kniv.
Erfarenhet 1. Extraktion av klorofyll
Framsteg:Extraktion är frigörandet av ett ämne under inverkan av ett lösningsmedel. Extraktionen av klorofyll utförs med alkohol, eftersom det är i det som det gröna pigmentet löses upp. Kärnan i denna magi är vanlig diffusion.
1. Mal bladen med en sax (eller en kniv), lägg i en porslinsmortel och mal med en mortelstöt. När massan blir mer eller mindre mosig, tillsätt lite alkohol medan du fortsätter att mala.
PS: helst tillsätts en glassmula för bättre slipning, men vi kan klara oss utan det.
Jag har ingen porslinstöt, istället använder jag en saltkar av porslin. Mycket praktiskt, som det visar sig.
2. Tillsätt kritflis (en liten nypa) i massan. Detta är nödvändigt för att neutralisera surheten i cellsaven som kommer ut ur vakuolerna. Cellsavsyror har förmågan att förstöra klorofyll, då blir extraktet olämpligt för experiment. Och krita rättar till situationen.
3. Fortsätt att mala vällingen, tillsätt gradvis den återstående alkoholen. Du bör få en smaragdfärgad färg på vätskan.
4. Filtrera genom en tratt med ett filter. Det blir väldigt bra om du har riktigt filterpapper. Om det inte finns där, men du kan använda en läsplatta (det är synd att de slutade lägga till dem i anteckningsböcker), eller tjocka servetter, ett lager bomullsull från en bomullsdyna. Bomull kommer att absorbera mycket vätska. Därför, om du börjar använda det, bör du göra mer extrakt. Bilden nedan visar hur du viker filtret på rätt sätt för blotterprocessen.
Uppmärksamhet! När du applicerar filtret på tratten, använd inte vatten för att få papperet att fastna på tratten, annars kanske experimentet inte fungerar.
Filtrera i ett glas. Det kommer att ta lite tid, fem minuter eller mer. För att på något sätt hålla barnet sysselsatt medan det väntar kan du leka med ord som älskar grönt. Men filtreringen är över.
Grattis, du har fått filtratet. Vårt filtrat kallas "klorofyllextrakt" eller dess alkoholextrakt.
Erfarenhet 2. Vilken färg har klorofyllextraktet?
"Vilken konstig fråga!" - du kommer att bli indignerad. Naturligtvis grön! Men är det verkligen så? Vi tar reda på det.Framsteg:
1. Ta med det resulterande utdraget till det svarta papperet mittemot fönstret. Vad tittar du på?
Stilig, eller hur? Det verkar glöda inifrån. Faktum är att han verkligen lyser! Detta är fenomenet fluorescens - det vill säga glöden av ämnen när de absorberar ljus. Så, klorofyllextrakt är en fluorescerande lösning! Överraskande nog verkar det som att vi har avslöjat hemligheten bakom den ovanliga fyllningen av en alkemisk flaska med en lysande magisk lösning! Är det inte ett mirakel?
2. Och låt oss nu svara på frågan varför det inte var värt att fukta filtret med vatten, och varför alkohol används i experimentet, och inte vodka. Vad händer om vi tillsätter vatten? Häll lite av det erhållna extraktet i ett provrör och tillsätt vatten till det, ungefär en fjärdedel av extraktets volym. Vad tittar du på?
Det är värt att tillsätta vatten, eftersom lösningen blir grumlig och inte längre lyser.
Om vi lägger till en liten mängd citronsaftextrakt (eller vinäger), blir lösningen kärrgul, och om vi använde en stark koncentrerad syra skulle den bli brun. Detta beror på att magnesium, som finns i mitten av klorofyllmolekylen, undanträngs av väte från syran och det bildas feofytin istället för klorofyll.
Och vi kommer att använda det återstående extraktet för att studera egenskaperna hos fluorescens. Jag vill varna dig för att det här experimentet kanske inte fungerar om det inte finns tillräckligt med extrakt. Den volym som krävs för experimentet är minst 10 ml extrakt.
Experiment 3. Klorofyllfluorescens
Framsteg:1. Linda in provröret med en tub med svart papper så att ljuset inte faller på huven från sidorna.
3. Tillsätt ganska mycket, 1 ml av extraktet i provröret. Notera färgen.
4. Tillsätt ytterligare 2 ml av extraktet till lösningen i provröret. Har färgen ändrats?
Snart kommer du att se att färgen från smaragdgrönt blir hårdare, närmare en kall blåaktig ton.
5. Lägg till lite mer huva. Notera hur färgen på lösningen i provröret ändras när den ses uppifrån.
6. När du lägger till tillräckligt med extrakt tror du inte dina ögon! Lösningen blir rödaktig, jag skulle till och med beskriva den som svart-röd.... Färgen är förvrängd på fotografiet.
För att uppnå bästa effekt, experimentera med avståndet till ljuskällan. Om lampan är för kraftfull kommer ljuset att blinka genom provröret och effekten kommer inte att märkas.
Förklaringen till upplevelsen ligger i egenskaperna hos absorptionen av ljusvågen av klorofyll. Den högsta graden av ljusabsorption av klorofyll ligger i den blåvioletta zonen av spektrumet, med en våglängd på 430-460 nm. Den andra toppen observeras i zonen med röda strålar (660-650 nm). I det orange, gula och blåa spektrumet är absorptionen mycket svag. Och i den gröna zonen - absorptionen är den svagaste, ljuset reflekteras, så det verkar för oss att växterna är gröna.
Men bara långt röda strålar som ligger på gränsen till det infraröda området absorberas inte alls. Så när koncentrationen av klorofyll växer i ett provrör, eller i skogen, tvingas ljuset att bryta igenom de täta flerskiktskronorna, någon gång börjar vi urskilja dessa avlägsna röda strålar och gissa den täta färgen på mogna körsbär. Här är svaret på gåtan om det röda skogstaket!
Erfarenhet 4. Sammansättning av klorofyll
För denna upplevelse behöver vi inte göra någonting, allt som återstår är att vara uppmärksam på filtret. Om du tittar noga på filtret ser du att klorofyllextraktet sprider sig ojämnt över det.
Blågröna fläckar ersätts av gulgröna till gulaktiga. Faktum är att vi genom observation har fastställt klorofyllpigmentets heterogenitet. Alla högre växter har två typer av klorofyll: klorofyll A kommer att vara blågrön, och klorofyll B kommer att vara gulgrön, och gula fläckar representerar helt olika pigment - karotenoider. Alla dessa pigment har olika förmåga att lösas upp och adsorberas (sedimenteras, absorberas) av filtret.
Experiment 5. Trolldryck
Och låt oss nu hälla lite extrakt i porslinsfat, dämpa ljuset och sätta i brand, iaktta alla säkerhetsregler. Naturligtvis kommer alkohol att brinna, men hur imponerande det ser ut i kombination med ett grönt extrakt av klorofyll ....
Om du fortfarande har en fluorescerande lösning av klorofyll kan du korka den i en flaska och förvara den som en magisk artefakt.
Detta är magin i biologin av grönt klorofyll. Zelenkina-fen säger dock inte adjö till dig.
Fortsättning följer....
PS: Information till de läsare som har svårt att få tag i alkohol för experiment. Du kan också extrahera klorofyll med bensin.
