[청소년 과학교실] 가을엔 왜 단풍이 드는걸까

단풍은 왜 들까. 식물의 잎은 녹색.노란색등 여러가지 색소를 갖고 있는데 계절에 따라 다른 색소가 우세하게 나타나기 때문이다. 이를 실험으로 확인해 보자.

◇ 준비물=녹색 잎.노란 잎.종이 크로마토그래피.막자사발.메탄올.벤젠.아세톤.메스실린더.피펫

◇ 방법

①녹색 잎을 잘게 썰어 막자사발에 넣고, 메탄올과 아세톤을 3대1로 섞은 용액 10㎖를 떨어뜨린 뒤 갈아준다.
②즙이 생기면 피펫으로 종이 크로마토그래피 아래쪽에 선을 긋듯 묻히고 말린다. 이 과정을 두 세번 반복한다.
③종이 크로마토그래피를 메스실린더용 고무마개에 끼운 뒤 즙이 묻은 종이 끝이 벤젠에 약간 잠기게 한다.
④용매가 20㎝정도 올라가면 크로마토그래피를 꺼내 말린다.
⑤노란 잎으로 같은 실험을 하고 결과를 비교한다.

◇ 해설

실험의 결과는 그림과 같다. 여기서 녹색 잎도 노란 색소나 빨간 색소를 갖고 있음을 알 수 있다. 크로마토그래피상으로는 엽록소가 아래 쪽에, 노란 색소(크산토필)나 빨간 색소(카로틴)가 위쪽으로 분리돼 나타난다.

노란 잎을 크로마토그래피하면 노란 색소 하나만 보인다. 이로부터 가을이 되면 엽록소가 사라져 단풍이 드는 것임을 알 수 있다.

가을에는 물과 빛의 양이 줄어들고 기온이 뚝 떨어져 엽록소가 파괴되는 것이다.

국립중앙과학관 자연사연구실 이상명 박사