Už jste někdy přemýšleli o tom, proč podzim hraje barvami? Proč jsou listy po většinu roku zelené a pak najednou mění barvu? V rostlinách totiž nalezneme poměrně širokou škálu různých barviv - žlutých, oranžových, modrých, zelených, hnědých, atd. Přesto je většina rostlin alespoň z části zelená, neboť obsahují velmi důležitá zelená barviva – chlorofyly. Chlorofyly se významně podílejí na fotosyntéze. A přestože se v rostlinách vyskytují i další barviva, která fotosyntézu podporují, nemají takový význam jako chlorofyly. V tomto pokusu se pokusíme odhalit, jaká barviva můžeme v rostlinách najít , a také si vysvětlíme, co se v listech děje na podzim.
Časová náročnost:
příprava 10 minut, samotné provedení 3 minuty + alespoň jedna hodina
Typ pokusu:
laboratorní (případně kuchyňský)
Pomůcky:
vysoká úzká kádinka/skleněný válec, Petriho misky, filtrační papír (nebo čtvrtka papíru), nůžky, tužka, větší třecí miska s tloučkem, kapátko, filtrační aparatura: nálevka, filtrační kruh, stojan, skleněná tyčinka, kádinka; písek
Chemikálie:
technický líh, zelené listy (např. petržel, tráva, pampeliška, listy lípy, ...)
Postup:
do třecí misky na kousky natrháme připravené zelené listy
dále do třecí misky nalijeme 10–15 ml technického lihu (můžeme přidat i písek) a rostlinu důkladně rozetřeme
(takto připravený roztok můžeme přefiltrovat, abychom se zbavili kusů rostliny a písku)
na filtrační papír obkreslíme větší Petriho misku a vzniklý kruh následně vystřihneme, do středu kruhu uděláme nůžkami otvor o průměru asi 2 mm
dále z filtračního papíru ustřihneme proužek o šířce 2 cm a výšce alespoň 10 cm
na vystřižený proužek filtračního papíru 2 cm od spodního okraje naneseme kapátkem proužek připraveného roztoku
do kádinky nalijeme trochu lihu, zhruba do výšky jednoho centimetru ode dna, a poté do ní vložíme proužek s naneseným roztokem
zbytek roztoku přelijeme do Petriho misky (hladina roztoku by měla dosahovat do poloviny výšky Petriho misky, není třeba využít všechen roztok)
otvorem vystřiženého kruhu protáhneme malý kousek smotaného filtračního papíru a poté vystřižený kruh položíme na Petriho misku s roztokem tak, aby se kousek filtračního papíru protažený dírou uprostřed dotýkal dna
obě aparatury necháme alespoň hodinu stát stranou
Pozorování:
Součástí zelených rostlin je směs barviv - žlutých, oranžových, zelených a případně i fialových či hnědých. Jedním z těchto barviv je chlorofyl (resp. směs několika typů chlorofylů), které mají zelenou barvu a rostlina jich využívá při fotosyntéze.
Tato barviva podle rozpustnosti můžeme rozdělit na barviva rozpustná v tucích (lipochromy, např. chlorofyly, karoteny, xantofyly) a na barviva rozpustná ve vodě (hydrochromy, např. antokyany). Barviva, která jsou rozpustná v alkoholu, třením v misce přecházejí z rostliny do technického lihu.
Následně jsme tuto směs barviv v lihu za pomoci tzv. papírové tenkovrstvé chromatografie rozdělili. Tento postup je založen na skutečnosti, že různé chemické látky putují po filtračním papíru s rozdílnou rychlostí.
Výsledkem pokusu jsou dva chromatogramy (jeden kruhový, druhým chromatogramem je proužek filtračního papíru), na kterých jsou patrná jednotlivá barviva, která se v listech nacházela.
Můžeme tak pozorovat kruhy (resp. pruhy) tmavě zeleného barviva (chlorofyl a), modrozeleného barviva (chlorofyl b), žlutého barviva (xantofyly), tmavě-žlutého až oranžového barviva (karoteny) a červeného až temně fialového barviva (antokyany).
Během jara a léta zelená barva chlorofylu překrývá barvy ostatních pigmentů. Ale na podzim, jak se noci prodlužují, produkce chlorofylu ustává a přebytečný chlorofyl se pomalu rozkládá. Barvy podzimu jsou odkryty, když rozložený chlorofyl ztratí svou sytě zelenou barvu. Za tuto sezonní malířskou impresi mohou zejména karotenoidy (žluté až oranžové) a antokyany (živě červené až rudočerné).
Bezpečnost:
Technický líh je vysoce hořlavá kapalina (hořlavé jsou i její páry). Může způsobovat vážné podráždění očí.
Poznámky:
Proužek filtračního papíru, který vkládáme do kádinky s lihem, můžeme nahoře lehce ohnout, abychom jej zachytili o okraj kádinky, případně jej můžeme přichytit například kolíčkem na prádlo.
Je dobré kádinku s lihem a proužkem filtračního papíru přikrýt Petriho miskou, aby líh zbytečně neunikal.
Místo čistého lihu můžeme do kádinky odlít část roztoku a ponořit do něj čistý filtrační papír (stejně jako je to nahoře na obrázku).
Vzhledem k tomu, že jsou antokyany rozpustné ve vodě a nevytvářejí je všechny rostliny, je možné, že na vašem chromatogramu nebudou patrné.
