Klíčové pojmy
Rostliny
Sezónní změny
Barvy
Úvod
přemýšleli jste někdy, proč listy mění ze zelené na úžasnou škálu žluté, oranžové a červené během pádu? Listy se jejich brilantní barvy z pigmentů vyrobeny z různých velikostí, barva-vytváření molekul.
během teplých, slunečných měsíců rostliny používají své listy k přeměně slunečního světla na potravinovou energii, což je proces zvaný fotosyntéza. Používá se především pigment, který odráží zelené světlo, což dává listům jejich charakteristickou barvu.
Na podzim, když se ochladí, kratší dny dorazí, mnoho druhů stromů již se energie jídla s jejich listy, a proto již není třeba zelený pigment. Další pigmenty listů, z nichž některé tam byly již v létě, se stanou viditelnými. Odhalte tyto skryté barvy pádu oddělením rostlinných pigmentů procesem zvaným papírová chromatografie. Jaké barvy uvidíte?
pozadí
v listech rostlin je mnoho typů pigmentů. Chlorofyl je činí zelenými a pomáhá provádět fotosyntézu během teplých, slunečných měsíců. Jak přichází podzim a zelená, potravinářská barva mizí, další pigmenty, jako jsou žluté, oranžové a červené, se stávají viditelnějšími.
xantofyly jsou žluté pigmenty a karotenoidy dávají listům oranžovou barvu. Fotosyntéza také používá tyto pigmenty během léta, ale chlorofyl, silnější pigment, je přemůže. Tyto pigmenty trvají déle, než se rozpadnou, než chlorofyl, takže je vidíte vidět v podzimních listech. Nacházejí se také v mrkvi, narcisy, banány a další rostliny, které mají tyto zářivé barvy. Existují také antokyany, intenzivní červené pigmenty, které se nevyrábějí během léta, objevují se pouze s konečnou skupinou podzimních barev. Tyto molekuly také dávají červený odstín jablkům, brusinkám, jahodám a dalším.
ačkoli je list směsí těchto pigmentů, můžete barvy oddělit metodou zvanou papírová chromatografie. Tento proces rozpouští pigmenty a umožňuje jejich absorpci pásem papíru. Větší molekuly mají těžší pohyb v tkaném papíru a uvíznou v papíru jako první, zatímco menší cestují dále podél papíru. Tento proces odděluje směs pigmentů molekulární velikostí-a barvou.
Materiály
• Listy v různých fázích soustružení barvy (čím více, tím lépe—o 10 od každé barvy je nejlepší)
• Nůžky
• Silná, robustní nožce (tři až čtyři)
• líh (isopropyl alkohol)
• Dřevěné lžíce nebo jiný dřevěný nástroj s tupým koncem pro drcení listí
• Vidlice
• Velmi malé misky nebo čaj světle svícny (tři až čtyři)
• Silný, bílý, silný, ultra-absorbující papírové ručníky
• Pravítko
• Tužka
• Párátka
• Talíř (nebo jiný povrch chránit pracovní plocha z (tři až čtyři)
• kolíčky na prádlo nebo velké sponky na papír (devět až dvanáct)
Příprava
* Sbírejte některé listy, které jsou během pádu v různých fázích změny barvy, nejlépe ze stejného stromu•
* oddělte své listy do odlišných skupin uspořádaných podle barvy, s asi 10 velkými listy na skupinu. Jejich rozdělení na zelené, žluté a červené hromady může být nejjednodušší.
* připravte proužky papírových ručníků a vytvořte tři až čtyři proužky pro každou skupinu listů. Rozřízněte silný, silný papírový ručník na dlouhé proužky široké jeden palec. Měly by být dostatečně dlouhé, aby se dotýkaly dna vysokých skleněných nádob nebo zednických nádob a stále přesahovaly vrchol. Tužkou jemně nakreslete čáru jeden palec od dna každého proužku.
postup
* listy nakrájejte nůžkami na malé kousky. Vložte každou skupinu listů do dna sklenice na pití.
* do každé sklenice přidejte jednu polévkovou lžíci třecího alkoholu.
* rozdrťte listy do třecího alkoholu tupým koncem dřevěné lžíce asi pět minut, dokud roztok není tmavý. Jak se změnila barva alkoholu?
* nechte roztok 30 minut sedět na tmavém místě uvnitř.
* použijte vidličku k odstranění všech kusů listů z roztoků a zlikvidujte je, zatímco kapalina zůstane ve sklenici.
* nalijte každý roztok do velmi malé misky a nechte jej na tmavém místě uvnitř, aby se více alkoholu odpařilo. Budete připraveni na další krok, když mícháte roztoky párátkem a zdá se, že jsou silnější.
* každý barevný roztok důkladně promíchejte párátkem a pro každý roztok použijte jiný párátko, aby nedošlo k míchání barev.
* pomocí párátka pro každou barvu hladce a rovnoměrně „namalujte“ některé z každého řešení přes proužek papírového ručníku na linii tužky, kterou jste nakreslili. Protože některé rostlinné pigmenty mohou skvrnit, měli byste to udělat na talíři, aby barva neznečistila pracovní plochu. Pro každou barvu to udělejte celkem třemi až čtyřmi proužky.
* nechte proužky zaschnout.
* během sušení proužků nalijte do každé skleněné nádoby dostatek alkoholu, aby se dno zakrylo. Připravte jednu nádobu pro každé barevné řešení.
• pomocí suchých proužků opatrně vložte pigmentovaný konec do nádoby, dokud se proužek nedotkne alkoholu. Přikryjte horní část proužku přes otvor nádoby a zajistěte jej špendlíkem na prádlo. Ujistěte se, že se každý proužek nedotýká stran nádoby, ale dotýká se pouze nádoby, kde je zajištěna. Umístěte a zajistěte proužky ze stejného roztoku do stejné nádoby, ale nedotýkejte se jich.
* nechte brýle 30 minut sedět a sledujte papírové proužky. Co se děje s barvou papírových proužků?
• když jedna z barev dosáhne horní části proužku, odstraňte všechny proužky a nechte je zaschnout.
* podívejte se na různé sušené proužky. Jak se liší barvy v proužcích? Mají proužky z různých barevných řešení jedinečné barvy, sdílené barvy nebo obojí?
* podívejte se na pořadí, ve kterém se barvy objevují na různých proužcích. Je stejná barva na stejném místě v různých proužcích nebo je na jiném místě? Objevují se barvy ve stejném pořadí oddělení nebo v různých objednávkách na každém proužku?
* Tip: Pokud váš chromatografie vyjde bledý, zkuste použít více listů, řezání je na menší kousky a/nebo „obraz“ více vašich řešení na čáry tužkou na papír, ručník.
* Extra: stejný postup můžete použít k porovnání barevných molekul v mnoha různých rostlinných zdrojích. Můžete například vyzkoušet červené zelí, borůvky, mrkev, řepu, špenát, květiny nebo jiné intenzivně zbarvené rostliny. Jak se porovnávají jejich směsi barevných molekul?
* Extra: Pokud najdete strom se širokou škálou barev, můžete tento postup opakovat pomocí listů ve více přechodných fázích změny. Obzvláště dobrým zdrojem široké škály barev listů jsou osiky.
pozorování a výsledky
Byli jste schopni vidět více barevných pásů na testovacích proužcích? Viděli jste, že některé z přítomných kapel se lišily pro různá použitá barevná řešení?
přestože list rostliny vypadá, že je většinou jedna barva, je ve skutečnosti tvořen směsí molekul pigmentu. Při tomto postupu papírová chromatografie oddělila pigmenty podle velikosti jejich molekul. V důsledku toho, měli byste vidět různé barvy na různých místech, jak jste jít podél jedné z papíru ručník proužky, a pořadí, ve kterém se barvy objeví, by měla být zhruba stejná mezi různými barevné řešení, které jste testovali.
jaké jsou různé barevné pruhy na testovacích proužcích? Jedná se o různé pigmenty v listech. Ty můžete vidět na papírový ručník proužky jsou: zelené chlorofyly, žluté xantofyly, oranžové karotenoidy a červené antokyany. Pigmenty s větší molekuly obecně zůstat v blízkosti dna pásu, kde bylo řešení první „maloval“ na tužkou čáru, protože je pro ně obtížnější cestovat přes papírový ručník je tkané vlákno. Menší pigmenty mohou snadněji procházet papírovou utěrkou a v důsledku toho obvykle cestují dále po proužku.
protože barva listu je závislá na směsi pigmentů v něm, budou různé barevné listy zobrazovat různé barvy na proužcích papírových ručníků. Například velmi zelené listy nemusí mít na proužcích žádné červené barvy (antokyany).
Vyčištění
Protože některé rostlinné pigmenty mohou skvrny, dávejte pozor, abyste rozlití své barevné řešení při házení je pryč.
více k prozkoumání
„co způsobuje, že listy na stromech mění barvu na podzim?“z Scientific American
„Proč Listy Mění Barvu,“ od S. U. N. Y. vysoká škola Vědy o životním Prostředí a Lesnictví E-Center
„Podzim Zeleň Barva,“ od Fisher Museum, Harvard Lesa, Fakulta Umění a Věd na Harvardově Univerzitě; a Florida International University, Katedra Biologických Věd
„Papírové Chromatografie Zdrojů,“ od Vědy Kamarády
„Papírové Chromatografie: Základní Verze,“ z Vědy Kamarády
Tato činnost vám přináší ve spolupráci s Vědou Kamarády