Yapraktaki Gizli Renkleri Gözlemleyelim

blueringmedia / iStock

Sonbaharda yaprakların renginin neden değiştiğini ve turuncudan sarıya farklı tonlardaki renklerin nasıl oluştuğunu hiç merak ettiniz mi?

Deneyler köşesinin bu projesinde yapraklara renk veren farklı pigmentleri inceliyoruz.

Bilmekte Fayda Var!

LVV /iStock

Güneşli bir bahar gününde ormanda yürüyüş yaptığınızı hayal edin. Etraftaki ağaçların yaprakları Güneş’ten aldıkları enerjiyi fotosentez süreciyle besine dönüştürüyor. Fotosentez yapan canlılardaki klorofil pigmenti ışığın soğurulmasını sağlıyor. 

Aynı ormana bu defa sonbaharda gittiğinizi düşünün. Bu kez ağaçların yapraklarının çoğunlukla turuncu, kırmızı ve sarı renklere dönüştüğünü göreceksiniz. Peki, bu değişimin sebebi ne?

Yapraklarda çok sayıda pigment yani renk veren molekül bulunur. Bu pigmentler fotosentez sürecinde farklı dalga boylarındaki güneş ışınlarını soğurur. Yapraktaki pigmentlerden klorofil yaprağa yeşil rengini; karotenoitler sarı-turuncu ve kırmızı rengini; antosiyaninler kırmızı rengini, ksantofiller ise sarı rengini verir. Klorofilin a ve b olmak üzere iki türü bulunur. Karotenoitlerin ise karoten ve ksantofil olmak üzere iki türü vardır. Karotenler çoğunlukla turuncu, ksantofiller ise sarı renktedir. Havuca turuncu rengini veren betakaroten bir karotenoittir. Antosiyaninler ise elmaya kırmızı, üzüme mor rengini verir. 

Günlerin kısalmaya başladığı, havaların soğuduğu ve güneş ışınlarının daha yatay açıyla gelmeye başladığı sonbaharda birçok ağaç türü yeterince fotosentez yapamaz ve besin üretemez. Yapraklardaki klorofil ise daha küçük moleküllere parçalanır. İlkbahar ve yazın yapraklarda çok miktarda klorofil bulunduğu için yapraklar yeşil renktedir. Sonbaharda ise yapraklardaki klorofil miktarı azalır ve diğer pigmentlerin rengi ortaya çıkmaya başlar.

Deneyler köşesinin bu projesinde yapraklara renk veren farklı pigmentleri inceliyoruz.

Nelere İhtiyacımız Var?

• Farklı renklerde yapraklar
• İzopropil alkol
• Su
• Filtre kâğıdı
• Bant ya da ataş
• 4 adet bardak
• 4 adet kâse
• 4 adet pipet
• Kaşık
• Bıçak
• Makas

Ne Yapıyoruz?

Uyarı:

• Kesici ve delici aletleri kullanırken dikkatli olalım.
• İzopropil alkol kolay alev alan bir madde olduğu için kullanırken dikkatli olalım.

Ne Oldu?

İçinde yeşil yaprak bulunan bardağa yerleştirdiğimiz kâğıdın en üstünde sarı-turuncu renk kuşağının, alt kısımlarda ise farklı tonlarda yeşil kuşakların oluştuğunu gördük. En üstte görülen turuncu renk kuşağı karoten, sarı renkli kuşak ise ksantofil pigmentleridir. Altındaki açık yeşil renkli kuşak klorofil a’ya, zeytinyağı rengi tonlarındaki yeşil kuşaklar ise kloforil b’ye aittir.

İçinde sarı yaprak bulunan bardağa yerleştirdiğimiz kâğıtta sarı renkli ksantofil ve turuncu renkli karoten pigmentlerinin oluşturduğu kuşakları gördük.

İçinde turuncu yaprak bulunan bardağa yerleştirdiğimiz kâğıtta, karoten gruplarının oluşturduğu farklı tonlarda turuncu kuşakları gördük.

İçinde kırmızı yaprak bulunan bardağa yerleştirdiğimiz kâğıtta ise kırmızı tonlardaki antosiyaninlerine ait şeritler gördük.

Kromatografi, bir karışımdaki bileşenleri birbirinden ayırmamızı sağlayan bir yöntemdir. Kromatografide biri sabit, diğeri hareketli olmak üzere iki faz bulunur. Karışımdaki maddeler hareketli faz yardımıyla sabit faz üzerinde ilerlerken birbirinden ayrılır. 

Farklı renklerdeki yaprakları kromatografi ile analiz ettiğimizde, yaprakların yapısında bulunan farklı renklerdeki pigmentleri birbirinden ayrılmış şekilde görebiliriz. Tasarladığımız deney düzeneğinde izopropil alkol hareketli faz, filtre kâğıdı ise sabit faz işlevi görür. Filtre kâğıtlarını, içinde yaprak parçaları bulunan karışımlara batırdığımızda kâğıt çözeltiyi emmeye başlar. Yapraktaki pigmentler izopropil alkolün içinde çözünür. Bu nedenle izopropil alkol filtre kâğıdında ilerlerken içinde çözünmüş hâlde bulunan pigmentlerini de sürükler. Kimyasal yapıları birinden farklı olan pigmentler izopropil alkolün içinde farklı oranlarda çözündükleri ve molekül ağırlıkları birbirinden farklı olduğu için filtre kâğıdının üzerinde farklı mesafelere taşınır. Filtre kâğıdının en üstünde oluşan renk kuşakları daha küçük pigment moleküllerine aitken, alttaki renk kuşakları daha büyük pigment molekülleri tarafından oluşturulur. Küçük pigment molekülleri, filtre kâğıdının gözeneklerinden daha kolay ilerleyip yukarı çıkabilir.

Kaynaklar:

• https://www.scientificamerican.com/article/bring-science-home-leaf-colors/
• https://ctsciencecenter.org/blog/science-at-play-lead-chromatography/
• https://www.depts.ttu.edu/ciser/science-teacher-resources/traveling-lab/curriculum/plants/index.php
• http://www.scifun.org/CHEMWEEK/AutumnColors2017.pdf
• https://www.livescience.com/52487-carotenoids.html

Yazar Hakkında: