Описание проекта (22,6 Kб)

Название: « Изучение пигментов в растениях»
Номинация и предметная область:
Внеурочная деятельность - Лучший проект или исследование с цифровой
лабораторией AFSTM . Химия.
Работа выполнена в Летней научно-образовательной школе «Лифт в будущее
2013»
Выполнили:
Артюшенко Вероника
Класс:9
127247, г. Москва, ул.800-летия Москвы, д.6, кв.3
Тел.: 8(903)264-61-24; E-mail: nika_art@bk..ru
Гоголева Алиса
Класс: 9
424004, Республика Марий Эл,
г. Йошкар-Ола, ул.Комсомольская, д.119, кв. 21
Тел.: 8(927)887-00-63; E-mail: alisag989@yandex.ru
1
Краткая аннотация работы: В прошлом году один из нас проводил работу
по выделению хлорофилла из растений, используя метод тонкослойной
хроматографии и спектроскопии. Продолжая работу по исследованию
выделения растительных пигментов, перешли к группе каротиноидов.
Обоснование актуальности: Наглядное представление межпредметных
взаимосвязей химии, физики и биологии
Цель и задачи: Использование хромотографии, как современного метода
разделения сложных веществ (пигментов). Выделение, с помощью
тонкослойной
хроматографии
растительных
пигментов
(хлорофилл,
каротиноиды, феофитин). Их спектральная охарактеризация.
Список литературы:
Бриттон Г. Биохимия природных пигментов. – М.: Мир, 1986 г. – 422 с.
Волкова С.А., Ивченко Т.В., Лисовская Л.П. Зеленые растения – лаборатория
фотосинтеза // Химия в школе, – 2008 г. – № 8, с. 9–16.
Леенсон И. Пигменты и красители // Химия в школе, – 2001 г. – №12, с 56-57.
Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс Справочник биохимика– М.: Мир,
1991 г. – 544 с.
Применяемые материалы и методы; Методы спектрофотометрии, ТСХ и
колоночной хроматографии. Спектрофотометр (фирмы Vernier).
Кратко результаты и выводы.
• Получили водный экстракт моркови и показали, что он содержит смесь
каротиноидов, идентичную коммерческому препарату ретинола ацетата.
• Получили спиртовой экстракт хвои, разделили на фракцию хлорофилла и
фракцию каротиноидов.
• Обнаружили, что фракция каротиноидов в хвое содержит вещества, отличные
от ретинола ацетата.
• В экстракте хвои четко были обнаружено два пигмента.
2
Шаг 1.
Для достижения этой цели мы взяли ретинола ацетат, он же витамин А и
провели ТСХ, чтобы определить наилучшие условия разделения. После ТСХ
пластинки проявлялись в йодной камере. Взяв несколько элюентов, мы
обнаружили, что лучше всего из чистых растворителей подходит хлористый
метилен. Потом мы экстрагировали мелко нарезанную морковку с помощью
воды и взяли тот же элюент. Мы увидели, как разделились цветные вещества.
Оказалось,
что
в
каждом
растворе
есть
жёлто-оранжевый
растительный пигмент, это смесь каротиноидов.
Шаг 2.
Тогда мы решили сделать спектрофотометрию с помощью прибора
SpectroVis Plus и регистратора Lab Quest от Vernier,чтобы исследовать
спектральный состав по длинам волн электромагнитных излучений в
оптическом диапазоне и сделать спектральный анализ. Мы обнаружили, что в
моркови поглощение вещества на длине волны 350 нм 0,6, меньше чем, в
ретинола ацетате где абсорбция примерно 1,6. В обоих спектрах основные пики
просматриваются в фиолетовой области. В случае моркови мы наблюдем
многочисленные слабые пики в диапазоне 400-500 нм, что даёт нам понять, что
не только через ТСХ (наглядно) мы можем увидеть ,что в морковке содержится
смесь каротиноидов, но и через спектрофотометрию мы точно можем в этом
удостовериться.
Шаг 3.
Мы экстрагировали образцы растений семейства Pinus (сосна) и образцы
растений семейства Rosaceae (яблоня) этиловым спиртом. Мы выбрали
наиболее интенсивно окрашенный экстракт (сосновой хвои). Пропустили
раствор через разделительную колонку, наполненную оксидом алюминия, и
разделили его на две части, содержащие зеленую часть раствора (хлорофилл) и
желтую часть (каротиноиды). Желтая часть была разделена, в свою очередь, на
10 фракций по 2 мл.
Шаг 4.
Потом мы сняли спектр каждой фракции с помощью прибора SpectroVis
Plus от Vernier и обнаружили в 6-ой фракции пики на длинах волны: 560; 408,5;
и 667, указывающие на небольшое количество феофитина, впрочем,
недостаточное чтобы его выделить.
Шаг 5.
Мы решили сравнить образцы фракций с ретинола ацетатом и морковкой
с помощью ТСХ, чтобы сравнить обнаруженные в них каротиноиды, с
каротиноидами, присутствующими в вышеупомянутых десяти фракциях.
Сначала мы взяли раствор морковки, ретинола ацетат, а также наиболее яркие 8
3
и 6 фракцию. Вследствие чего мы обнаружили, что в морковке и в ретиноле
ацетате есть схожие вещества каротиноидов, а в 6 и 8 фракции таких веществ
нет, но, тем не менее, в обеих есть различные вещества, которые входят в класс
каротиноидов (это можно определить по цвету). Во фракциях 5, 7, 9 и 10 мы
ничего не увидели по ТСХ.
Выводы
•
Мы получили водный экстракт моркови и показали, что он содержит
смесь каротиноидов, идентичную коммерческому препарату ретинола
ацетата.
•
Мы получили спиртовой экстракт хвои, разделили на фракцию
хлорофилла и фракцию каротиноидов.
•
Мы показали, что фракция каротиноидов в хвое содержит вещества,
отличные от ретинола.
Мы хотели бы выразить благодарность фирме "Развитие образовательных
систем" за использование оборудования Vernier. В прошлом году мы
использовали другое оборудование, поэтому мы считаем, что оборудование
Vernier было намного эффективней и лучше. С его помощь нам удалось достичь
поставленных целей намного быстрее.
4