Розподіл пігментів адсорбційним хроматографічним методом
Кандидат біологічних наук, науковий співробітник НЦ «Мала академія наук України». Сфера наукових інтересів: біохімія та фізіологія рослин, сучасні методики викладання біології та хімії, робота з обдарованими учнями. Автор близько 50 праць. Нагороджена подякою МОН.
| Рівень складності | Середній |  |
| Рівень небезпеки | Безпечно, але під наглядом керівника |  |
| Доступність використовуваних матеріалів | На рівні шкільного обладнання |  |
| Орієнтовний час на виконання роботи | До 1 години |  |
Блок 1. Резюме
Швидкий метод розподілу окремих компонентів із суміші фотосинтезуючих пігментів уперше запропонував у 1904 році М. С. Цвєт шляхом адсорбційної хроматографії на колонках. Адсорбційна хроматографія ґрунтується на властивості речовин, які зазнають розподілу, вибірково адсорбуватися з розчинника на твердому порошкоподібному адсорбенті. У цьому проекті ми здійснимо розподіл пігментів на хроматографічному та фільтрувальному папері, з’ясуємо властивості окремих пігментів.
Предметна галузь: фізіологія та біохімія рослин.
Мета роботи: здійснити розподіл пігментів хроматографічним методом.
Завдання:
- Ознайомитися з теоретичною частиною роботи.
- Розподілити компоненти з суміші отриманих пігментів адсорбційним хроматографічним методом.
Блок 2. Попередня інформація
Адсорбційна хроматографія, у свою чергу, поділяється на молекулярну та іонообмінну. Для розподілу досліджувану суміш пропускають крізь колонку, наповнену адсорбентом (сахарозою, карбонатом кальцію, клітковиною крохмалю, силікагелем тощо). Компоненти суміші адсорбуються на матеріалі колонки під дією молекулярних сил. Для кожного компоненту суміші ці сили неоднакові, тому, коли суміш пропускають крізь шар сорбенту, різні її компоненти розташовуються в колонці сорбенту у вигляді окремих зон із різним забарвленням. Отже, всі компоненти досліджуваної суміші залежно від відносної адсорбційної спорідненості до сорбенту утворюватимуть певний адсорбційний ряд.
Цей метод розділення пігментів базується на різних ступенях поглинання пігментів адсорбуючими речовинами. Такою речовиною може бути фільтрувальний папір. Зелені пігменти адсорбуються сильніше, тому на папері з’являється спочатку зелена смужка хлорофілу; потім, вище за неї, – жовта (каротину і ксантофілу); і, нарешті, найвища смуга – безколірна від чистого спирту.
Блок 3. Обладнання
спиртовий екстракт пігментів з листків різних рослин, фільтрувальний папір, хімічні склянки, чашки Петрі, ножиці.
Основні терміни та поняття
фотосинтетичні пігменти хлорофіл каротиноїди адсорбційна хроматографія
Блок 4. Експериментальна процедура
Варіант І
- У хімічну склянку приблизно на висоту 10 мм налийте спиртовий екстракт суміші пігментів. У нього занурьте смужку фільтрувального паперу (10 мм завширшки та 100 мм завдовжки).
- Через 15-20 хв ви отримаєте хроматограму.
Варіант ІІ
- Нанесіть на хроматографічний чи фільтрувальний папір краплину розчинів пігментів.
- Згорніть папір «стовпчиком» і помістіть у хімічний стакан, який містить декілька крапель спирту. Через 20 хвилин спостерігайте піднімання та розділення пігментів. Хроматограму просушіть.
Рис. 1. Розподіл пігментів адсорбційним методом
А) Хроматографічний папір Б) Фільтрувальний папір
4 – спирт (має найвищу спорідненість) 4, 3 – спирт
3 – хлорофіл b 2 – хлорофіл b
2 – хлорофіл а 1 – хлорофіл а
1 – каротин
Блок 5. Аналіз отриманих даних
Розріжте хроматограму на невеликі прямокутники, приклейте її у зошит та підпишіть зону кожного пігменту, який екстрагувався.
Блок 6. Напрями розвитку
Цим методом можна визначати наявність окремих пігментів у різних рослин у різні пори року за різних умов вирощування та під дією різних факторів середовища, зокрема несприятливих.