高校生物で学ぶ光合成色素について、実際に色素を抽出して吸収スペクトルを観察する実験です。

今回の実験は、以下の教科書を参考にしました。

  • 東京書籍『改訂 科学と人間生活』(東書 科人 306)19ページ「実験A 光合成で用いられる光の色を確かめる実験」

 

「実験B 光合成色素の分離の実験」についてはこちらの記事で書いています。

実験準備

  • 緑色の植物の葉(今回はツツジの葉を使用)
  • ジエチルエーテル 約5mL
  • 簡易分光器(今回は上記教科書に掲載されている型紙を使って自作した)※下の図1参照。
  • 乳ばち(すり鉢でも可)
  • 乳棒(すり棒でも可)
  • 試験管 2本
  • 試験管用のゴム栓 2個
  • 試験管立て
  • シリカゲルの粉末 少々
  • 薬さじ

手作り簡易分光器

図1.自作した簡易分光器.

実験方法

① 新鮮なツツジの葉を、シリカゲル粉末が入った乳ばち等ですりつぶす。

新鮮なツツジの葉をシリカゲルの入ったすり鉢ですりつぶしたところ

図2.新鮮なツツジの葉をシリカゲルの入ったすり鉢ですりつぶしたところ.

 

② 薬さじ1杯程度の①を試験管に入れ、ジエチルエーテルを約5mL加える(換気に注意)。試験管にゴム栓をして、シリカゲル粉末が沈殿するのを待つ。

すりつぶしたツツジの葉とシリカゲルを試験管に入れたところ

図3.すりつぶしたツツジの葉とシリカゲルを試験管に入れたところ.

 

ジエチルエーテルを加えてからシリカゲル粉末が沈殿するまで放置したところ

図4.ジエチルエーテルを加えてからシリカゲル粉末が沈殿するまで放置したところ.

 

③ 簡易分光器を用いて、太陽光のスペクトルを観察する(白色蛍光灯でも可)。

 

④ 上記②の上澄み部分(色素抽出液)を別の試験管に移してゴム栓をし、この色素抽出液を通した時の太陽光のスペクトルを観察する(白色蛍光灯でも可)。

実験結果

簡易分光器を用いて観察した太陽光のスペクトルは、以下の表のようになった。

(○:見えた ×:見えなかった △:見えたけど明らかに弱くなった)

 

表1.光合成色素抽出液を通したときの太陽光スペクトルの色.
赤色
橙色
黄色
緑色
青色
藍色
紫色
太陽光のスペクトル
色素抽出液を通した太陽光のスペクトル
×
×
×

考察

表1の通り、作成した色素抽出液を通して見た太陽光のスペクトルでは、赤色が弱く、青色、藍色、紫色が見えなかった。

このことから、ツツジの葉の色素抽出液は、赤色、青色、藍色、紫色の光を吸収することがわかる。

 

この結果は、光合成の作用スペクトルとおおむね一致する。

参考文献

  • 東京書籍『改訂 科学と人間生活』(東書 科人 306)