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Nun hast du den Versuch zur Chromatografie von Blattfarbstoffen durchgeführt und kannst sicher die nachfolgenden Fragen beantworten.
Falls du den Versuch nicht machen konntest, schau dir die Ergebnisfotos unten auf dieser Seite an und versuche dann, die Fragen zu beantworten.
Beim Versuch mit Isopropanol als Laufmittel hat sich der grüne Blattfarbstoff-Extrakt in seine Bestandteile getrennt. Die Bestandteile (Komponenten) sind mehr oder weniger deutlich als Streifen zu sehen.
Ein Extrakt (von Lateinisch ‘extrahere’ = herausziehen) ist eine (pflanzliche) Substanz, die aus einem Stoffgemisch mithilfe eines Lösungsmittels herausgezogen wird.
So sehen die Chromatogramme einer Chromatografie mit Extrakten aus Spinatblättern und mit Extrakten aus Fliederblättern aus:
Bei der Verwendung von Isopropanol als Lösungsmittel zeigt sich: Die Blätter von Spinat enthalten Chlorophyll (grün), Carotinoide (gelb-orange) und Xanthophylle (rot-orange-gelb).
Mit Isopropanol als Laufmittel zeigt sich auch: Die Blätter des Sommerflieders enthalten neben Chlorophyll (grün), Carotinoiden (gelb-orange) und Xanthophyllen (rot-orange-gelb) auch Luteine (orange).
Wenn wir Wasser als Laufmittel verwenden, trennt sich der Blattfarbstoff nicht auf und wir erhalten nur einen (grünen) Streifen.
Welche Blattfarbstoffe sind in grünen Blättern vorhanden?
Wir haben im Versuch gesehen, dass Blätter nicht nur grüne Farbstoffe enthalten, sondern auch gelbe und orange Farbstoffe, die wir aber im Frühling und Sommer nicht sehen können. Wie kommen also die anderen Farbstoffe im Herbst zum Vorschein?
Pflanzen brauchen ihre grünen Farbstoffe nicht nur, um hübsch auszusehen – der grüne Farbstoff Chlorophyll spielt eine entscheidende Rolle bei der Photosynthese.
Bei der Photosynthese wandeln Pflanzen Kohlenstoffdioxid aus der Luft und Wasser in Sauerstoff und Traubenzucker um. Chlorophyll a und Chlorophyll b, die grünen Farbstoffe in den Blättern, helfen dabei, das Kohlenstoffdioxid in der Zelle zu binden. Im Herbst sinken die Temperaturen und es gibt weniger Licht, deshalb reduziert der Baum die Photosynthese.
Außerdem bauen die Bäume das Chlorophyll ab, wenn es kälter wird, und speichern es bis zum Frühling in Stamm, Ästen und Wurzeln.
Neben Chlorophyll gibt es weitere Farbstoffe im Blatt – aber nicht alle Blätter enthalten gleich viel von den verschiedenen Farbstoffen, deshalb sehen die Blätter verschiedener Pflanzen auch im Frühling und Sommer unterschiedlich farbig aus.
Blätter erhalten ihre Färbung also durch Blattfarbstoffe: Farbpigmente wie Chlorophyll, Xanthine (ein Xantophyll), Lutein (ein Carotinoid) und Phaeophytin. Die Farbpigmente reflektieren das Licht – Chlorophyll z.B. reflektiert grünes Licht, deshalb erscheinen Blätter, die viel Chlorophyll enthalten, grün.
Je weniger Chlorophylle (grün) die Blätter im Herbst enthalten, desto stärker kommen die anderen in den Blättern vorhandenen Farbstoffe zum Vorschein: durch Carotinoide (orange/gelb) und Xantophylle (rot/orange/gelb) ändern die Blätter ihre Farbe zu gelb und rot.
Welche Blattfarbstoffe es außer Chlorophyll gibt, hat vor mehr als hundert Jahren ein russischer Wissenschaftler herausgefunden, von dem du schon in der Einleitung zum Thema Chromatografie gehört hast:
“Grün ist nicht nur Grün”:
Im Jahr 1903 fand der russische Botaniker Michail Semjonowitsch Zwet heraus, dass der grüne Blattfarbstoff Chlorophyll nicht nur aus grüner Farbe, sondern aus mehreren Farben besteht.
Zwet löste einen Chlorophyllextrakt in Ligroin (Petrolether) und füllte das Gemisch in ein mit Inulinzucker gefülltes Glasrohr. Dann ließ er die Flüssigkeit langsam unten aus dem Glasrohr ablaufen und goss Ligroin als Laufmittel nach. Dabei trennte sich der grüne Chlorophyllextrakt in das blaugrüne Chlorophyll a und das gelbgrüne Chlorophyll b. Später trennte Zwet auch die anderen Blattfarbstoffe chromatografisch.