Bước 1: Chuẩn bị thí nghiệm
Dụng cụ:
Cốc thủy tinh
Cồn 90% (ethanol)
Chén nước nóng (hoặc nồi cách thủy)
Lá cây tươi (có thể chọn lá cây non, lá rau diếp, rau cải, hoặc lá cây cỏ)
Dụng cụ cắt nhỏ (kéo, dao)
Phễu, giấy lọc
Bát thu mẫu
Bình thí nghiệm (nếu cần)
Hóa chất:
Cồn 90% (ethanol)
Nước lạnh (hoặc nước đá)
Acetone (nếu cần để phân tách thêm)
Bước 2: Tiến hành thí nghiệm
Chuẩn bị mẫu: Cắt nhỏ lá cây thành những miếng nhỏ khoảng 2-3 cm.
Sắc tố diệp lục:
Cho lá cây đã cắt nhỏ vào cốc thủy tinh chứa cồn 90%.
Đun cốc trên bếp nước nóng hoặc sử dụng nồi cách thủy trong khoảng 10-15 phút, để cồn hòa tan diệp lục trong lá.
Quan sát hiện tượng lá chuyển sang màu nhạt dần (do diệp lục tan ra trong cồn).
Lọc và tách mẫu:
Sau khi chiết xong, dùng giấy lọc để tách phần cặn bã lá cây ra khỏi dung dịch cồn chứa sắc tố.
Tiến hành kiểm tra sắc tố:
Để phân tích diệp lục và carotenoid, có thể sử dụng phương pháp sắc ký giấy (hoặc sắc ký lỏng, nếu có thiết bị).
Thấm một lượng nhỏ dung dịch vào giấy sắc ký và để chúng chạy trong dung môi, các sắc tố sẽ tách biệt theo các dải màu khác nhau.
Bước 3: Hiện tượng quan sát được
Diệp lục: Sau khi chiết ra khỏi lá, dung dịch có màu xanh đặc trưng. Diệp lục sẽ tan vào cồn, và dung dịch có thể có màu xanh lá cây đậm.
Carotenoid: Sắc tố carotenoid có thể hiện ra dưới dạng màu vàng hoặc cam tùy theo loại. Sau khi thực hiện sắc ký giấy, bạn sẽ quan sát thấy các vệt màu vàng hoặc cam xuất hiện trên giấy.
Tách biệt sắc tố: Sau khi cho dung dịch chạy trên giấy sắc ký, các sắc tố sẽ di chuyển với tốc độ khác nhau, tạo thành các vệt màu. Diệp lục thường có màu xanh và di chuyển với tốc độ chậm hơn carotenoid, do tính chất của chúng khác biệt (diệp lục hấp thụ mạnh ánh sáng xanh và đỏ, còn carotenoid chủ yếu hấp thụ ánh sáng xanh lá cây).
Bước 4: Giải thích hiện tượng
Diệp lục: Đây là sắc tố chính trong quang hợp, giúp hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển đổi thành năng lượng hóa học. Diệp lục chủ yếu hấp thụ ánh sáng đỏ và xanh tím, phản xạ ánh sáng xanh, khiến lá cây có màu xanh.
Carotenoid: Đây là nhóm sắc tố phụ giúp bảo vệ cây khỏi ánh sáng quá mạnh và cũng có vai trò trong quá trình quang hợp. Carotenoid hấp thụ ánh sáng xanh và phản xạ lại ánh sáng vàng, cam. Carotenoid có thể bảo vệ diệp lục khỏi quá trình oxy hóa và ngăn ngừa hư hại cho cây.
Quá trình sắc ký: Khi thực hiện sắc ký giấy, các sắc tố di chuyển với tốc độ khác nhau vì chúng có khả năng hòa tan trong dung môi khác nhau. Sắc tố diệp lục di chuyển chậm hơn vì nó hòa tan ít trong dung môi, trong khi carotenoid di chuyển nhanh hơn do tính chất hòa tan của chúng.
Kết luận
Thí nghiệm chiết rút diệp lục và carotenoid giúp ta hiểu rõ hơn về sự phân bố và vai trò của các sắc tố trong quá trình quang hợp ở thực vật. Diệp lục và carotenoid đều đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ ánh sáng và bảo vệ cây khỏi những tác hại từ môi trường.