kulcsfogalmak
növények
szezonális változások
színek
Bevezetés
Gondolkozott már azon azon, hogy miért változik a levelek zöldből csodálatos sárga, narancssárga és piros színűvé az ősz folyamán? A levelek ragyogó színeiket különböző méretű, színteremtő molekulákból álló pigmentekből kapják.
a meleg, napos hónapokban a növények a leveleiket arra használják, hogy a napfényt élelmiszer-energiává alakítsák, ezt a folyamatot fotoszintézisnek nevezik. Ez elsősorban a zöld fényt tükröző pigmentet használja, amely a levelek jellegzetes színét adja.
ősszel, amikor hidegebb, rövidebb napok érkeznek, sok fafajta már nem termel élelmet a leveleivel, következésképpen már nincs szüksége a zöld pigmentre. A levelek egyéb pigmentjei, amelyek közül néhány már nyáron is ott volt, láthatóvá válnak. Fedezze fel ezeket a rejtett őszi színeket a növényi pigmentek elválasztásával a papírkromatográfiának nevezett eljárással. Milyen színeket fogsz látni?
háttér
a növényi levelekben sokféle pigment található. A klorofill zöld színűvé teszi őket, és segít a fotoszintézisben a meleg, napos hónapokban. Ahogy az ősz beköszönt, és a zöld, ételkészítő szín elhalványul, más pigmentek, például a sárga, a narancs és a piros is jobban láthatóvá válnak.
a Xantofillok sárga pigmentek, a karotinoidok pedig narancssárga színt adnak a leveleknek. A fotoszintézis ezeket a pigmenteket nyáron is felhasználja, de a klorofill, egy erősebb pigment, legyőzi őket. Ezeknek a pigmenteknek több időre van szükségük a lebomláshoz, mint a klorofill, így láthatja, hogy láthatóvá válnak az őszi levelekben. Megtalálhatók a sárgarépában, a nárciszban, a banánban és más növényekben is, amelyek ilyen élénk színekkel rendelkeznek. Vannak antocianinok, intenzív vörös pigmentek is, amelyeket nem a nyár folyamán készítenek, csak az őszi színek utolsó csoportjával jelennek meg. Ezek a molekulák vörös árnyalatot adnak az almának, az áfonyának, az epernek stb.
bár a levél ezeknek a pigmenteknek a keveréke, a színeket elválaszthatja a papírkromatográfiának nevezett módszerrel. Ez a folyamat feloldja a pigmenteket, és lehetővé teszi, hogy egy papírcsíkkal felszívódjanak. A nagyobb molekulák nehezebben mozognak a szövött papírban, és először csapdába esnek a papírban, míg a kisebbek tovább haladnak a papír mentén. Ez a folyamat elválasztja a pigmentek keverékét molekuláris méret és szín szerint.
anyagok
• a levelek különböző szakaszaiban fordult színek (minél több, annál jobb—körülbelül 10 minden szín a legjobb)
• olló
• erős, erős ivópoharak (három-négy)
• dörzsölés alkohol (izopropil-alkohol)
• fakanállal vagy más fából készült eszköz tompa végű zúzás levelek
• Villa
• nagyon kis tálak vagy tea-könnyű Gyertyatartók (nagyon kicsi) három-négy)
• erős, fehér, nehézsúlyú, Ultra-nedvszívó papírtörlő
• vonalzó
• ceruza
• fogpiszkáló
• lemez (vagy más felület a munkaterület védelmére
• magas üvegedények, például befőttesüvegek (három-négy)
• Ruhacsipeszek vagy nagy gemkapcsok (kilenc-tizenkét)
előkészítés
• gyűjtsön össze néhány levelet, amelyek az ősz folyamán a színváltozás különböző szakaszaiban vannak, lehetőleg ugyanabból a fáról. eljárás• Extra: ugyanezt az eljárást használhatja a különböző növényi források színmolekuláinak összehasonlítására. Kipróbálhatja például a vörös káposztát, az áfonyát, a sárgarépát, a céklát, a spenótot, a virágokat vagy más intenzív színű növényeket. Hogyan hasonlítják össze a színmolekulák keverékeit?
* Extra: Ha széles színválasztékkal rendelkező fát talál, megismételheti ezt az eljárást a levelek használatával a változás közbenső szakaszaiban. A levélszínek széles választékának különösen jó forrása a nyárfa.
megfigyelések és eredmények
látott több színsávot a tesztcsíkokon? Látta, hogy a jelenlévő zenekarok egy része eltérő volt az alkalmazott különböző színmegoldásoknál?
annak ellenére, hogy a növényi levél úgy néz ki, mintha többnyire egyszínű lenne, valójában pigmentmolekulák keverékéből áll. Ebben az eljárásban a papírkromatográfia elválasztotta a pigmenteket molekuláik méretével. Következésképpen különböző színeket kell látnia különböző helyeken, amikor az egyik papírtörlő csík mentén halad, és a színek megjelenési sorrendjének nagyjából azonosnak kell lennie a tesztelt különböző színmegoldások között.
melyek a különböző színsávok a tesztcsíkokon? Ezek a levelek különböző pigmentjei. A papírtörlő csíkokon a következők láthatók: zöld klorofillok, sárga xantofillok, narancssárga karotinoidok és vörös antocianinok. A nagyobb molekulákkal rendelkező pigmentek általában a szalag alja közelében maradnak, ahol az oldatot először a ceruzavonalra “festették”, mert nekik nehezebb felfelé haladni a papírtörlő szövött rostján keresztül. A kisebb pigmentek könnyebben áthaladhatnak a papírtörlőn, következésképpen általában tovább haladnak a szalagon.
mivel a levél színe a benne lévő pigmentek keverékétől függ, a különböző színű levelek különböző színeket jelenítenek meg papírtörlő csíkjaikon. Például a nagyon zöld levelek csíkjain nem lehetnek piros színek (antocianinok).
Tisztítás
mivel egyes növényi pigmentek elszíneződhetnek, ügyeljen arra, hogy ne öntse ki a színes oldatokat, amikor eldobja őket.
további felfedezendő
” mi okozza a fák leveleinek színét ősszel?”from Scientific American
” miért változik a levelek színe?”, a S. U. N. Y. Környezettudományi és Erdészeti Főiskola E-Center
“őszi lombozat színe”, a Fisher Múzeum, Harvard Forest, a Harvard Egyetem Bölcsészettudományi és tudományos Kara; és Florida International University, Department of Biological Sciences
“papír kromatográfia Resources,” A Science Buddies
“papír kromatográfia: Basic Version,” A Science Buddies
ez a tevékenység hozta meg partnerségben Science Buddies