Бумажная хроматография пигментов растения

Как сделать бумажную хроматографию с листьями

Вы можете использовать бумажную хроматографию, чтобы увидеть различные пигменты, которые создают цвета в листьях. Большинство растений содержат несколько молекул пигмента, поэтому поэкспериментируйте со многими видами листьев, чтобы увидеть широкий диапазон цветов. Это простой научный проект, который занимает около 2 часов.

Ключевой вывод: хроматография на листовой бумаге

• Хроматография – это метод химической очистки, при котором отделяются окрашенные вещества. В бумажной хроматографии пигменты могут быть разделены на основе разного размера молекул.
• Всем известно, что листья содержат хлорофилл, который является зеленым, но растения на самом деле содержат широкий спектр других молекул пигмента.
• Для бумажной хроматографии растительные клетки вскрываются, чтобы высвободить их молекулы пигмента. На дно листка бумаги кладется раствор растительного вещества и спирта. Спирт поднимается по бумаге, унося с собой молекулы пигмента. Более мелким молекулам легче перемещаться через волокна в бумаге, поэтому они перемещаются быстрее всего и продвигаются дальше вверх по бумаге. Более крупные молекулы медленнее и не перемещаются так далеко по бумаге.

Что вам нужно

Только вы нужно несколько простых материалов для этого проекта. Хотя вы можете выполнить это, используя только один тип листьев (например, нарезанный шпинат), вы можете испытать самый широкий диапазон цветов пигмента, собирая несколько типов листьев.

• Листья
• Маленькие банки с крышками
• Медицинский спирт
• Фильтры для кофе
• Горячая вода
• Мелкая кастрюля
• Кухонная утварь

Инструкции

1. Возьмите 2-3 больших листа (или эквивалент с меньшими листьями), разорвите их на мелкие кусочки и поместите в маленькие банки с крышками.
2. Добавьте спирта, чтобы просто покрыть листья.
3. Неплотно накройте банки и поставьте их в неглубокую кастрюлю, наполненную горячей водопроводной водой на дюйм или около того.
4. Дайте банкам постоять в горячей воде не менее получаса. Заменяйте горячую воду, пока она остывает, и время от времени покачивайте банки.
5. Банки готовы, когда спирт приобретет цвет с листьев. Чем темнее цвет, тем ярче будет хроматограмма.
6. Отрежьте или оторвите длинную полосу фильтровальной бумаги для кофе для каждой банки.
7. Поместите одну полосу бумаги внутрь в каждой банке, одним концом в спирте, а другим – вне банки.
8. По мере испарения спирта он вытягивает пигмент вверх по бумаге, разделяя пигменты по размеру (самый большой будет перемещать кратчайшее расстояние).
9. Через 30-90 минут (или до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое разделение), удалите полоски бумаги и дайте им высохнуть.
10. Можете ли вы определить, какие пигменты присутствуют? Влияет ли сезон, в который собирают листья, на их цвет?

Советы для достижения успеха

1. Попробуйте использовать замороженные нарезанные листья шпината..
2. Поэкспериментируйте с другими типами бумаги.
3. Вы можете заменить медицинский спирт другими спиртами, например этиловым спиртом или метиловым спиртом.
4. Если ваша хроматограмма бледная, в следующий раз используйте больше листьев и/или меньшие кусочки, чтобы получить больше пигмента. Если у вас есть блендер, вы можете использовать его, чтобы мелко нарезать листья.

Как работает хроматография на листовой бумаге

Молекулы пигмента, такие как хлорофилл и антоцианы, содержатся в листьях растений. Хлорофилл содержится в органеллах, называемых хлоропластами. Клетки растений необходимо разорвать, чтобы обнажить их молекулы пигмента.

Мацерированные листья помещают в небольшое количество спирта, который действует как растворитель. Горячая вода помогает смягчить растительный остаток, облегчая извлечение пигментов в спирт.

Конец листа бумаги помещается в раствор спирт, вода и пигмент. Другой конец стоит прямо. Гравитация притягивает молекулы, в то время как спирт перемещается вверх по бумаге за счет капиллярного действия, увлекая за собой молекулы пигмента вверх. Выбор бумаги важен, потому что, если сетка из волокон слишком плотная (например, бумага для принтера), некоторые молекулы пигмента будут достаточно маленькими, чтобы пройти по лабиринту целлюлозных волокон и подняться вверх. Если сетка слишком открыта (как бумажное полотенце), тогда все молекулы пигмента легко перемещаются вверх по бумаге и их трудно разделить.

Также , некоторые пигменты могут быть более растворимы в воде, чем в спирте. Если молекула хорошо растворяется в спирте, она проходит через бумагу (подвижная фаза). Нерастворимая молекула может остаться в жидкости.

Этот метод используется для проверки чистоты образцов, когда чистый раствор должен давать только одну полосу. Он также используется для очистки и выделения фракций. После проявления хроматограммы различные полосы могут быть разрезаны и пигменты извлечены.

Источники

• Блок, Ричард Дж .; Durrum, Emmett L .; Цвейг, Гюнтер (1955). Руководство по бумажной хроматографии и бумажному электрофорезу . Эльзевир. ISBN 978-1-4832-7680-9.
• Хаслам, Эдвин (2007). «Растительные дубильные вещества – уроки фитохимической жизни». Фитохимия . 68 (22–24): 2713–21. doi: 10.1016/j.phytochem.2007.09.009

Источник

Бумажная хроматография пигментов растения

по курсу «Физиология растений» для студентов специальностей: 1-31 01 01 Биология, 1-33 01 01 Биоэкология, 1-31 01 01-03 Биотехнология

Вы здесь: Главная РАЗДЕЛ 3. ФИЗИОЛОГИЯ ФОТОСИНТЕЗА Лабораторная работа № 5 Работа 6. Разделение пигментов методом бумажной хроматографии

Работа 6. Разделение пигментов методом бумажной хроматографии

Принципы хроматографии разработаны русским физиологом М.С.Цветом в начале нашего века. Со времени начала использования хроматографии как аналитического метода исследования появилось множество ее модификаций, что значительно расширило область применения метода.

Метод бумажной хроматографии основан на распределении пигментов между целлюлозой хроматографической бумаги и подвижной фазой – растворителями. Когда по бумаге под действием капиллярных сил движутся растворители, молекулы пигментов, нанесенные на бумагу, распределяются между двумя фазами в соответствии с коэффициентом распределения. Чем выше растворимость пигмента в подвижной фазе, тем дальше он продвигается по бумаге вместе с растворителем, и наоборот. Расстояние, пройденное нанесенным на бумагу пигментом в направлении движения растворителя, характеризуется величиной R_f, которая представляет собой отношение расстояния, пройденного растворенным пигментом, к расстоянию, пройденному фронтом растворителя. В стандартных условиях эта величина для данного пигмента постоянна и соответствует его коэффициенту распределения. Хроматографирование на бумаге выполняют восходящим и нисходящим способами. В зависимости от цели исследования применяют одномерные и двухмерные хроматограммы.

Хроматографирование выполняют в герметично закрытых сосудах, где поддерживают насыщенную парами растворителей атмосферу, что предотвращает их испарение с бумаги. Для эффективного разделения пигментов толщина бумаги должна быть равномерной, а сама бумага обладать достаточной плотностью.

При хроматографировании получают четыре полосы пигментов, хорошо отделенных друг от друга, в такой последовательности (от стартовой линии): хлорофилл b, хлорофилл а, ксантофиллы и каротины.

Материалы и оборудование. Спиртовая или ацетоновая вытяжка пигментов, раствор для бумажной хроматографии (ацетон – 0,4 см 3 , этанол – 0,6 см 3 , петролейный эфир – 20 см 3 ), этиловый спирт, ацетон, стеклянный стакан на 50 см 3 , сахарная пробирка, хроматографическая бумага (1,514 см), резиновая пробка с крючком, ножницы, вентилятор.

Ход работы. Возьмите лист хроматографической бумаги размером 141,5 см и на одном его конце, отступив от края 1,5 см, проведите простым карандашом при помощи линейки тонкую еле заметную линию. В химический стакан на 50 см 3 налейте полученную вытяжку в количестве 3 см 3 и погрузите в нее хроматографическую бумагу той стороной, ближе к которой нанесена линия. Дождитесь, пока вытяжка не достигнет линии, и достаньте ее, подсушите с помощью настольной лампы и вновь внесите в раствор. Продолжайте эти действия еще 7 раз. Затем внесите хроматографическую бумагу в чистый растворитель (этиловый спирт или ацетон) и дождитесь, пока он не достигнет нанесенной вами карандашом линии. Подсушите бумагу и вновь внесите в растворитель. Повторяйте до тех пор, пока вся бумага, находящаяся ниже линии не станет белой.

После этих действий на расстоянии 0,4 см от противоположного края хроматографической бумаги сделайте отверстие и закрепите лист на крышке сосуда для хроматографии. Подготовленную таким образом бумагу аккуратно, стараясь не касаться стенок сосуда, опустите в хроматографическую камеру со смесью растворителей. Лист хроматографической бумаги установите в камере так, чтобы его нижний конец был опущен в смесь растворителей на 0,5 см, а края не касались стенок (рис. 5).

Через 45 мин будет наблюдаться полное разделение пигментов. Достаньте хроматограмму из камеры и просушите при помощи вентилятора или фена. Полученную хроматограмму вклейте в тетрадь и обозначьте разделение пигментов на ней. Объясните, чем обусловлено такое распределение пигментов.

Источник