S Farbstoffe - Experimente Biologie

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Farbstoffe im Blatt                                                                   zurück
 
Lit: Gersbach, M., G.Gembé, u. V.Schneider: Seminararbeit Päd. Hochschule Freiburg
Dudel, H. (1976):Zur Chromatographie von Blattfarbstoffen, 295, MNU;
vgl. auch Wild/Schmitt (2012): Biochemische und physiologische Versuche mit Pflanzen, Springer
 
Info: Die Absorption (Aufnahme) von Licht geschieht nur, wenn entsprechende Farbstoffe vorhanden sind. Das bedeutet, dass ohne Chlorophyll im Blatt keine Aufnahme von Energie und damit auch keine Photosynthese erfolgen kann. - Hier sollen einige Farbstoffe mit einer der erfolgreichsten Methoden in der Biochemie, der Dünnschichtchromatographie („Schreibung mit Farbstoffen“ auf dünnen Träger-Platten) voneinander getrennt und nachgewiesen werden.
 
 

Farbstoffe Arbeitsunterlage 1----------------------------------------------------------1
Chromatographie

Material: große Reagenzgläser, Zellulose-Folie für Chromatographie, Stopfen,
Laufmittel: Petroläther(bis 40 Grad), Aceton, Benzol, Benzin

Vorbereitung:
1: Zusammenstellung der Nachweisapparatur (Abb) 
2: Laufmittel: Petroläther / Aceton / Benzol im Verhältnis 8,5 zu 1 zu o,5  gemischt 
(Vorsicht, Flüssigkeiten sind ätzend! Nicht einatmen!!!). 


3: Herstellung eines Chloropyllextraktes aus grünen Blättern:
3.1: Man mixt 30g kleingeschnittene frische Blätter in 80%igem Aceton.
3.2: Nach Filtration reichert man die Farbpigmente an, indem man in einem Reagenzglas 1ml Benzin zugibt und schüttelt, evt. soviel Wasser zugeben, bis sich die Farbpigmente sich in der Benzinphase  anreichern.
3.3: Diese angereicherter, tief grüne Lösung wird gekühlt für die späteren Versuche aufbewahrt (insgesamt genügen 0,5ml Farblösung).
 
Vorgehen:  
1: Man trägt auf einer auf 1,5 cm Breite und 5-8 cm Höhe zugeschnittene Celluloseplatte 
punktförmig so viel Farbstofflösung auf, bis der Farbfleck tief schwarz erscheint.
2: Man füllt das Fließmittel 2 cm hoch in einen Standzylinder (oder in ein breites Reagenzglas und lässt für 10 min zu, dass das Lösungsmittel ausreichend verdampft.   
3: Man trägt im Startbereich so viel Blattfarbstoffe auf, dass ein schwarzer Fleck entsteht.
4: Die getrocknete Trägerplatte kann man in das Gefäß stellen, ohne dass der Rand zu nahe an das Gefäß kommt oder ohne dass die Startzone vom Laufmittel erreicht wird.  
5: Nach 5 bis 8 min sollten sich die Farbstoffe je nach „Laufgeschwindigkeit“ auf der Trägerplatte verteilt haben. Die Front des Laufmittels darf nicht bis an den obersten Rand durchlaufen.
6: Die Trägerplatte wird herausgenommen und mit einem Fön getrocknet.
7: Die Farbstoffe werden mit Bleistift markiert und evt. sofort fotografiert, da die Farbstoffe an Licht ausbleichen.
 
Info: Substanzen lösen sich unterschiedlich leicht in einem Laufmittel und in einer gewählten Trägerschicht. In der Chromatographie findet nach Anzahl der hydrophilen Gruppen im Farbstoff, nach Auswahl des Lösungsmittelgemischs und in Abhängigkeit vom Trägermaterial ein vieltausendfaches wechselseitiges Lösen des Farbstoffs in Trägerschicht und Lösungsmittelgemisch statt.  Je mehr hydrophile Gruppen, umso näher verbleibt die betroffene Substanz in diesem Beispiel am Startpunkt.



Farbstoffe Arbeitsunterlage 2--------------------------------------------------
Fluoreszenz des Chlorophyllmoleküls
Demonstrationsversuch
 
Info: Unter Fluoreszenz versteht man das Aufleuchten eines angestrahlter Substanz in einer anderen Farbe. Bei der Absorption von Weisslicht durch Chlorophyll wird ein Teil des Lichts als Grünlicht abgestrahlt. Ein geringer Teil diese Lichtes verlierte während der Absorption an Energie. Das dadurch entstehende Licht muss Rot erscheinen. Dieses energieärmere Licht wird in alle Richtungen gestreut, während ein Teil des absorbierten Lichtes als grünes Licht durchdringt.  (vgl. Energieabnahme Sehen)
Je höher die Fluoreszenz, um so mehr Licht wird in Wärme umgesetzt, dh. Das Grün absorbierte Licht wird als energieärmeres Licht rot in alle Richtungen abgestrahlt. 
 
Versuch: Untersuchung des Fluoreszenzverhaltens von Chlorophyll
 
Ansatz:
1: Man mixt 30 Gramm Spinatblätter mit 100 ml Aceton.
2: Nach Filtration entsteht eine grüne klare Flüssigkeit.
3: Bestrahlen Sie diese Flüssigkeit in einem Reagenzglas oder hohem Becherglas mit Weisslicht, mit einer so hohen Intensität, dass das noch durchfallende Licht  als Grünlicht zu erkennen ist.  
4: Im Dämmerlicht zeigt sich die Fluoreszenz.

 
 

Erklärung??
(Vgl. genauer Informationen Physik)

 
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