Загальна інформація
Застосування
Схема досліду
Коли роздивляєшся світ рослин, раз у раз впадають в око чудові барви квіткових рослин. Але забарвлені не лише квітки, а й плоди та листки. Ці забарвлення виникають через відкладання пігментів у відповідних органах. Звісно, ця розмаїтість кольорів слугує не естетиці, а має суто практичну користь. Хоч зелене забарвлення й непримітніше, воно має важливішу функцію, бо саме воно уможливлює фотосинтез.
У цьому досліді досліджують різні пігменти квіток і листків.
Інша інформація (1/2)
Попередні знання
Кольоровість виникає тоді, коли молекули з високою електронною густиною поглинають частину світлового спектра. У біологічних молекулах це зазвичай відбувається завдяки чергуванню подвійних і одинарних зв'язків. Проте можливе й вбудовування йона металу як центру білка.
Принцип
Цей дослід виконують за допомогою колориметра. Цей прилад пропускає крізь розчин світло певної довжини хвилі і вимірює, наскільки зменшилась інтенсивність після проходження крізь розчин.
Інша інформація (2/2)
Навчальна мета
Учні мають зрозуміти в цьому досліді, як фізично виникають барви рослин.
Завдання
Учні та студенти мають екстрагувати різні рослинні пігменти й виміряти їхнє поглинання колориметром.
Для цього учні та студенти мають принести різні рослини.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Етанол 80 %, денатурований:
- H225 Рідина та пара легкозаймисті
- H319 Спричиняє сильне подразнення очей
- P210 Тримати подалі від тепла, гарячих поверхонь, іскор, відкритого вогню та інших джерел займання. Не курити.
- P233 Тримати контейнер щільно закритим.
- P305+P351+P338 У РАЗІ ПОТРАПЛЯННЯ В ОЧІ: обережно промивати водою кілька хвилин. Зняти контактні лінзи, якщо вони є і якщо це можливо. Продовжувати промивання
Теорія
Найважливішу функцію мають пігменти в листках та інших зелених частинах рослин. Вони здатні вбирати енергію світла і використовують її, передаючи електрони на інші молекули для фотосинтезу. Хлорофіли відповідають за первинне вбирання фотонів і подальшу передачу на інші молекули. Хлорофіл міститься в хлоропластах рослини. Хлорофіл видається зеленим, бо вбирає червоне і меншою мірою синє світло, а зелене відбиває. Ще одна частина цієї світлозбиральної пастки - каротиноїди, які поглинають синє й пурпурове світло і тому видаються жовтими чи оранжевими.
Утім, забарвлені не лише листки. Квітки й плоди теж мають характерне забарвлення. Червоні квітки виникають здебільшого через відкладання флавоноїдів. Вони можуть бути антоціанами, які червоні лише в кислому середовищі, або ж флавонами, які поглинають світло в нижній частині електромагнітної шкали, через що можуть видаватися й білими. Меншою мірою червоне забарвлення можуть давати й каротиноїди. Синій колір виникає через відкладання антоціанів у лужному середовищі або через беталаїни. Більшість цих пігментів розташована у вакуолі рослинної клітини.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Cobra SMARTsense Colorimeter - Датчик для вимірювання кольору та мутності 0 ... 100 % / 0 ... 400 NTU (Bluetooth + USB) | 12924-01 | 1 | 2 | Макрокювета, PS, 4 мл, 100 шт. | 35663-10 | 1 | 3 | Штатив для кювет, PE, на 16 місць | 35661-10 | 1 | 4 | Ступка з товкачиком, 70 мл, порцеляна | 32603-00 | 1 | 5 | Етанол, абсолютний, 500 мл | 30008-50 | 1 | 6 | Вода дистильована | 31246-81 | 1 | 7 | Фільтрувальний папір 580 x 580 мм, 10 аркушів | 32976-03 | 1 | 8 | Мірний циліндр, 100 мл | 36629-00 | 1 | 9 | Градуйована піпетка, 25 мл | 36602-00 | 1 | 10 | Кульова піпетка | 36592-00 | 1 | 11 | Хімічний стакан, боросилікат, низька форма, 50 мл | 46052-00 | 1 | 12 | measureAPP - безкоштовне вимірювальне програмне забезпечення для всіх пристроїв | 14581-61 | 1 |
|---|
Складання та виконання
Складання (1/2)
Для вимірювання датчиками Cobra SMARTsense потрібен PHYWE measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити у відповідному магазині застосунків (QR-коди див. нижче). Перед запуском застосунку перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (смартфон, планшет, настільний ПК) Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Складання (2/2)
Спершу роблять холодну екстракцію пігментів: 0,50 г частини рослини (листок/квітка/плід) розтирають у ступці, змішують з 20 мл 80-відсоткового етанолу, розтирають ще раз і залишають приблизно на 20 хв. Після цього суміш фільтрують крізь паперовий фільтр.
Зауваги:
- Ацетон годиться так само добре, як і етанол.
- Тут використано насамперед квітки й листки, проте так само придатні червонокачанна капуста, буряк, морква чи шпинат.
- Висушені частини рослин годяться так само добре, як і свіжі.
Виконання
Спершу варто наповнити кювету етанолом і, вибравши давач, обнулити всі п'ять видів поглинання. Крім того, як спосіб вимірювання варто взяти точкове вимірювання. Після фільтрування екстракт наливають у кювету. Її ставлять у колориметр. Тепер можна по черзі виміряти всі екстракти й записати їхні результати.
На нижньому рисунку показано результати вимірювань показового досліду. Точка 0: етанол; точка 1: листок; точка 2: фіолетова квітка; точка 3: червона квітка; точка 4: жовта квітка; точка 5: біла квітка.
Опрацювання результатів
Опрацювання результатів (1/3)
Питання
Опрацювання результатів (2/3)
Питання
Опрацювання результатів (3/3)
Питання
Питання
