związki wtórne sprawko

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Wstęp teoretyczny:

U roślin wyższych występują dwa chlorofile różniące się nieznacznie budową, nazywane a i b. Chlorofil a znajduje się w centrach reakcji fotosystemu pierwszego i drugiego, natomiast chlorofil b jest głównym składnikiem kompleksów zbierających energię świetlną.
U roślin stosunek ilościowy chlorofilu a do b wynosi około 3 : 1. U roślin występują także inne barwniki – karotenoidy, również zaangażowane w proces fotosyntezy. Do karotenoidów zaliczamy ksantofile ( np. luteinę) i karoteny (np. ß-karoten). Karotenoidy absorbują energię świetlną w takim zakresie, w jakim nie mogą robić tego chlorofile, a także chronią chloroplasty przed nadmiarem energii, rozpraszając ją. Barwniki fotosyntetyczne, zarówno chlorofile jak i karotenoidy, są związkami niepolarnymi, a więc źle rozpuszczają się w wodzie, natomiast bardzo dobrze w rozpuszczalnikach takich, jak aceton, etanol czy chloroform.

Odczynniki i materiały:

Dobrze wybarwione świeże liście, spektrofotometr Vis, bibuła chromatograficzna Whatman 2, eter naftowy, aceton, arkusz folii aluminiowej.

Przebieg wykonania:

Pod dygestorium sporządzono 70ml mieszaniny rozdzielającej(eter naftowy: aceton, 9:1), wlano do komory chromatograficznej i szczelnie nakryto folią aluminiową.
Drobno pocięto 1g świeżych, dobrze wybarwionych liści i utarto w moździerzu z niewielką ilością acetonu i piasku.
Przesączono by otrzymać ekstrakt.
Wycięto arkusz bibuły Whatman 2 o wymiarach 15cm x 15cm.
Ołówkiem zaznaczono linię startu w odległości 1,5cm od dolnej krawędzi i 1 cm od krawędzi bocznych arkusza.
Ekstrakt naniesiono za pomocą pipety automatycznej niewielkimi porcjami na linię startu.
Bibułę ostrożnie wstawiono do komory chromatograficznej i przykryto folią aluminiową.
Chromatogram rozwijano, aż czoło mieszaniny rozdzielającej znalazło się ok. 1cm od górnej krawędzi bibuły.
Chromatogram wyjęto i pozostawiono do wyschnięcia.
Wycięto barwne prążki z chromatogramu, pocięto na drobne części i umieszczono w oddzielnych probówkach.
Do każdej z probówek dodano 4ml acetonu i odstawiono na 5 min.
Zmierzono widma absorpcyjne otrzymanych roztworów na spektrofotometrze w zakresie 350-750nm z użyciem szklanej kuwety.

Analiza wykresów:

Widma absorpcji wykonane dla dwóch pierwszych próbek nie posiadają maksimów. Dodatkowo pierwszy wykres jest prawie niewidoczny na wydruku. W związku z tym identyfikacja barwników na podstawie otrzymanych wyników nie jest możliwa.

W przypadku trzeciej badanej próbki widać wyraźne maksimum widma absorpcji. Wyniosło ono ok.0,26 dla fali o długości 425nm. Na podstawie widma można więc stwierdzić, że badanym barwnikiem fotosyntetycznym był chlorofil a. Posiada on trzy maksima absorpcji: 410nm, 430nm
i 662nm. Na otrzymanym po pomiarze wykresie najwyraźniej widać drugie maksimum, po odczytaniu którego możliwa była identyfikacja barwnika. Pierwsze maksimum nie jest wyraźnie widoczne, z kolei w okolicy trzeciego widać niewielkie wzniesienie wykresu.

Na czwartym wykresie również wyraźnie widać maksimum widma. Wyniosło ono 0,16 dla fali
o długości 455nm. Z pomiaru wynika zatem, że badanym barwnikiem był chlorofil b. Posiada on dwa maksima absorpcji: 453nm i 642nm. Identyfikacji dokonano na podstawie wyraźnego odczytu dla pierwszego maksima. Drugie maksimum również można odczytać, jednak w bardzo niewielkim stopniu wyróżnia się ono z reszty wykresu.

Wnioski:

Składniki rozdzielanej mieszaniny wykazują powinowactwo zarówno do fazy stacjonarnej jak i do fazy ruchomej, jednak wielkość tego powinowactwa jest różna dla różnych składników. W efekcie tych różnic konkretny składnik mieszaniny przesuwa się wzdłuż drogi rozwijania chromatogramu tylko wtedy, kiedy znajduje się w fazie ruchomej. Składniki mieszaniny o większym powinowactwie do fazy ruchomej poruszają się zatem szybciej (przemieszczenie się ich cząsteczek do fazy ruchomej jest bardziej prawdopodobne), składniki o większym powinowactwie do fazy stacjonarnej - wolniej (większe prawdopodobieństwo pozostania ich cząsteczek fazie stacjonarnej).

Niezadowalająca jakość dwóch pierwszych wykresów, uniemożliwiająca spektrofotometryczne zidentyfikowanie karotenu i ksantofilu, wynika najprawdopodobniej z bardzo małego stężenia tychże w całej próbie. Można zatem wywnioskować, że w celu identyfikacji karotenoidów w liściach wymagane jest zbadanie większej próby (tzn. poddać temu badaniu więcej liści). Dodatkowo da się na tej podstawie stwierdzić, że karotenu i ksantofilu jest w liściach zdecydowanie mniej niż chlorofilu.

Kolejność barwników na bibule chromatograficznej (od dołu) była następująca: chlorofil B, chlorofil A, ksantofile, karotenoidy i wynika ona ze zróżnicowanej szybkości migracji, która zależy od tego, jak bardzo hydrofobowy jest dany barwnik. Rozpatrywany związek wtórny porusza się tym szybciej, im bardziej jest on hydrofobowy, jako że bardziej hydrofilowa w tym doświadczeniu była faza stacjonarna. Fakt, że chlorofil a posiada przyłączoną grupę metylową w miejscu, gdzie cząsteczka chlorofilu b ma grupę aldehydową(co jest między nimi jedyną różnicą), potwierdza tę prawidłowość, ponieważ chlorofil b znalazł się na bibule chromatograficznej niżej od chlorofilu a.

Wyszukiwarka