Színkavalkád a levélben

Kapcsolódás a biomimikrihez:

A természet a szabadon rendelkezésre álló energiát használja és csak a szükséges mértékben. A legtöbb „szabadon rendelkezésre álló energia” a napból érkezik és a zöld növények tudják átalakítani. A levelek zöld színanyagot, ún. klorofillt tartalmaznak, ami szükséges az átalakításhoz. Ennek a kísérletnek a segítségével be tudjuk mutatni a gyerekeknek a klorofillt és a levél egyéb színanyagait.

Foglalkozás:

Eszközök és anyagok

• dörzsmozsár
• alkohol (70 vagy 96%-os)
• kis méretű kémcső
• hurkapálca
• szűrőpapír (7-10 cm átmérőjű)

Leírás

A fotoszintézis a levelek zöld színtestjeiben lejátszódó folyamat, amely színes vegyületek segítségével zajlik (klorofillok, xantofill, karotin stb.). Ebben a feladatban szétválasztjuk ezeket a színanyagokat.

1. Első lépésben gyűjtsünk puha leveleket (pl. csalán, pitypang, fű), és mozsárban kevés alkohollal dörzsöljük el! Lehet hozzátenni egy kevés homokot is, de anélkül is működik.
2. Az így keletkezett sötétzöld folyadékot óvatosan öntsük át egy kicsi kémcsőbe (levélmaradékok és kosz ne kerüljön bele)!
3. A kb. tenyérnyi méretű szűrőpapírt tegyük vízszintes felületre vagy valaki tartsa a tenyerén. Hurkapálca végét mártsuk a kémcsőben található oldatba, és érintsük a szűrőpapír közepére, majd ismételjük meg 10-szer a műveletet! Fontos, hogy ugyanarra a pontra tegyük a cseppeket! Hagyjuk megszáradni a foltot!
4. Ha megszáradt a zöld folt, a hurkapálca másik végét mártsuk tiszta alkoholba, és érintsük a kör közepére! A színes rész koncentrikus körben távolodni kezd a középponttól. Annyiszor tegyünk rá így alkoholt, amíg néhány cm átmérőjű gyűrűvé fut szét a színes rész.Hagyjuk megszáradni, majd figyeljük meg, milyen színű gyűrűket kaptunk! Melyik van kívül, melyik belül? Vajon melyik „futott” gyorsabban? Miért?

Magyarázat:

A növényi színanyagok szétválasztásának ezt a módszerét kromatográfiának (kromo = színes, gráfia = rajzolás) nevezzük. A lényege az, hogy különböző vegyületeket tudunk szétválasztani eltérő tulajdonságaik alapján. Az elv azon alapul, hogy az oldatban lévő molekulák mennyire képesek megkötődni a felületen: amelyik könnyebben, az rövidebb utat tesz meg, amelyik nehezebben, az távolabb kerül.

Az alkoholos dörzsöléssel szétroncsoljuk a sejteket, így szabaddá válnak a színanyagok is, melyek feloldódnak az alkoholban. Azzal, hogy egy pontban érintjük a szűrőpapírhoz a hurkapálcát, nagy mennyiségű színanyagot juttatunk egy kis felületre. A szűrőpapír vékony rostjai kapillárisként működnek: a tiszta alkohol felszívódik közöttük, és magával viszi a különböző festékanyagokat. Amelyik nehezebben kötődik (xantofill, karotin), azzal távolabbra „fut”, amelyik könnyebben (klorofill), azt hamarabb „leteszi”. Emiatt látjuk a különböző színeket más-más helyen.

Színek:

-          klorofill-a – kékeszöld

-          klorofill-b - sárgászöld

-          xantofill – sárga

-          karotin – narancssárga

-          antociánok – vöröstől liláig

Változat

Kipróbálhatjuk ősszel is, amikor színesednek a levelek. Válasszuk több fafaj levelét, és azokon belül is a színesedés különböző fázisait. Érdekes összehasonlítást tehetünk, ha megnézzük, hogy milyen vastagságúak az egyes színeket tartalmazó gyűrűk a különböző fajoknál vagy különböző színű leveleknél.

További információk

Magyar nyelven:

Néhány érdekes leírás gyűjteménye (tovább a cikkhez).

A növények színt adó vegyületekről lehet többet olvasni (tovább a cikkhez).

Fotoszintetikus festékanyagok szétválasztása papírkromatográfiával (tovább a videóhoz).

Victor András: Zseblabor-vizsgálatok, munkafüzet, Országos Oktatástechnikai Központ, 1990., Budapest