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Zur Trennung komplexer Gemische und zur besseren Unterscheidung der Stoffe bedient man sich oft zweidimensionaler Chromatographie. Dazu wird nach der Auftrennung des Stoffgemischs in einer Richtung der Chromatographiestreifen um 90° gedreht und dann in ein zweites Laufmittel gehängt.
Die Papierchromatographie gestattet die Trennung und Bestimmung von Stoffgemischen, in denen Mengen von ungefähr 1/1000 mg vorliegen. Etwa ums Zehnfache empfindlicher ist die prinzipiell ähnliche Dünnschichtchromatographie. Bei diesem Verfahren wird die Trennung auf einer dünnen Schicht von Kieselgel, Cellulose o.ä. (der Trägersubstanz) vorgenommen, die auf Glas oder einer Kunststoff-Folie aufgebracht ist.
Chlorophyll / Absorptionsspektren
Die Photosynthese beginnt mit der Absorption von Licht durch bestimmte Blattfarbstoffe, die im Membrabsystem der Chloroplasten liegen.
Chloroplasten sind bei den Blütenpflanzen linsenförmige Organellen von 2-8 Mikrometer Länge, die oft zu Hunderten in einer Zelle liegen. Sie sind von einer Hülle (aus zwei Membranen) begrenzt. Die innere Hüllmembran bildet zahlreiche, lamellenartige, flachgedrückte Membransäckchen (Thylakoide) im Innenraum des Chloroplasten aus. Sie sind oft wie Münzen in einer Geldrolle gestapelt. Dies Thylakoidstapel heißen Grana, sie liegen in der Grundsubstanz des Chloroplasten, der Matrix (=Stroma). In den Membranen liegt das Chlorophyll. Isolierte Chloroplasten erzeugen bei Belichtung Sauerstoff und Kohlenhydrate, sind also auch außerhalb der Zelle noch photosynthetisch aktiv. Sie enthalten demnach alle für die Photosynthese benötigten Enzyme.
Die von der Sonne ausgehenden Lichtstrahlen lassen sich als elektromagnetische Wellen auffassen. Lichtstrahlen kann man als einen Strom winziger Energieteilchen betrachten, die man Lichtquanten, bzw. Photonen nennt. Die Quanten kurzwelligen Lichtes sind energiereicher als Quanten des langwelligen Lichtes. Die Bedeutung der Blattfarbstoffe für die Photosynthese ergibt sich aus folgendem Experiment: Man belichtet ein panaschiertes Blatt einige Stunden lang und extrahiert anschließend die Blattfarbstoffe. Dann legt man das Blatt in eine Iodlösung; sie färbt die durch die Photosynthese gebildete Stärke blau. Dabei stellt man fest, daß sich Stärke nur an den vorher grünen Stellen gebildet hat. Nun fertigt man ein Chromatogramm an. Man erkennt Chlorophyll a und b, sowie mehrere rötlich bis gelb gefärbte Carotinoide (Carotine und Xantophylle). Ihr Absorptionsvermögen bei den verschiedenen Wellenlängen läßt sich ermitteln, indem man das Licht spektral zerlegt und die einzelnen Anteile des Spektrums durch eine Lösung der Blattfarbstoffe schickt. So erhält man ein Absorptionsspektrum für jeden Farbstoff. Blattfarbstoffe absorbieren vor allem im blauen und roten Bereich des Spektrums. Weil sie blaue und rote Strahlung absorbieren, grüne aber reflektieren, erscheinen Chlorophylle und chlorophyllhaltige Pflanzenteile grün. Bestrahlt man Pflan-zen mit Licht verschiedener Wellenlänge und bestimmt aus der gebildeten Sauerstoffmenge die Photosyntheserate für jede Wellenlänge, so erhält man das Wirkungsspektrum der Photosynthese. Es stimmt mit dem Wirkungsspektrum der Chlorophylle weitgehend überein. Chlorophylle sind somit die wichtigsten Farbstoffe der Photosynthese.
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