SEPARAZIONE DEI PIGMENTI FOTOSINTETICI da Foglie Verdi (spinaci)

1. SEPARAZIONE DEI PIGMENTI FOTOSINTETICI da Foglie Verdi (spinaci) • 1 Marzo 2013 Scaricare il protocollo sulla cromatografia usato il laboratorio il g. 1 marzo 2013

2. La fotosintesi avviene è resa possibile grazie ad un pigmento contenuto nelle cellule vegetali e nelle alghe, la clorofilla. Essa esplica la funzione di catturare l’energia solare e di favorire la sintesi di sostanze organiche, come gli zuccheri, che hanno un contenuto energetico molto elevato, a partire da molecole semplici, come quelle dell’acqua  e dell’anidride carbonica, sostanze prelevate dall’ambiente esterno. Tale processo può essere schematizzato nel seguente modo: 6H2O+6CO2+energia luminosa=C6H12O6+6 O2

5. CIANOBATTERI noti anche come Alghe Azzurre: effettuano la fotosintesi, come le alghe e le piante.

6. L'energia luminosa può essere utilizzata dai sistemi viventi solo se prima viene assorbita. Una sostanza in grado di assorbire la radiazione luminosa la cui lunghezza d’onda appartiene ad un ben preciso intervallo entro lo spettro del visibile è definita pigmento. Alcuni pigmenti assorbono tutte le lunghezze d'onda della luce e perciò appaiono neri, altri assorbono solo certe lunghezze d'onda, trasmettendo o riflettendo le lunghezze d'onda che non assorbono .  Per esempio la clorofilla, il pigmento che rende verdi le foglie, assorbe le lunghezze d'onda del violetto, del blu e anche del rosso, ma, poiché riflette la luce verde, appare verde.

7. Gruppi differenti di piante e di alghe utilizzano nella fotosintesi tipi diversi di pigmenti Ci sono parecchi tipi di pigmenti fotosintetici che variano leggermente nella loro struttura molecolare. Negli organismi eucarioti fotosintetici (piante e alghe) la clorofilla aè il pigmento direttamente interessato alla trasformazione dell'energia luminosa in energia chimica (è il pigmento fondamentale). Molte cellule fotosintetiche contengono anche un secondo tipo di clorofilla (nelle piante e nelle alghe verdi è la clorofilla b) oltre che i rappresentanti di un altro gruppo di pigmenti, i carotenoidi, (presenti nei batteri, nelle alghe e nelle piante), comprendono i caroteni, di colore giallo-arancio e le xantofille di colore giallo.

8. In genere, nelle foglie i colori dei carotenoidi sono mascherati dal verde delle clorofille, che sono i pigmenti più abbondanti; invece, in alcuni tessuti, come quelli del pomodoro maturo, o nelle cellule delle foglie quando in autunno cessano di sintetizzare la clorofilla, i colori dei carotenoidi predominano.

9. Gruppi differenti di piante e di alghe utilizzano nella fotosintesi tipi diversi di pigmenti • Clorofilla a: colore verde-blu • Clorofilla b: verde-giallo • Caroteni: giallo-arancio • Xantofilla: colore giallo

11. LO SPETTRO DEL VISIBILE

12. Lunghezza d’onda in nanometri (nm) 1nm=10-9m

13. Più di 300 anni fa il fisico inglese sir Isaac Newton (1642-1727) riuscì a scomporre la luce visibile in uno spettro di colori facendola passare attraverso un prisma ottico. Con  questo esperimento Newton dimostrò che la luce bianca è in realtà la sintesi di vari colori, dal viola al rosso (ad ogni colore corrisponde una radiazione avente una data lunghezza d’onda)

14. Prima di Newton chi mai avrebbe ipotizzato una coesistenza di diversi colori nella luce che, effettivamente, appare bianca all’occhio umano in condizioni normali?  Isaac Newton  (25 dicembre1642 – 20 marzo1727)

15. LA CROMATOGRAFIA • Nelle foglie sono contenuti diversi pigmenti. Mediante una tecnica nota come cromatografia, è possibile separarli ed identificarli.

16. La cromatografia è una tecnica per la separazione di una miscela di soluti, in cui la separazione si produce per una differente velocità di spostamento dei singoli soluti in seno ad un mezzo poroso, sotto l’azione di un solvente in moto. 

18. La cromatografia è una tecnica usata per separare i componenti di una soluzione in cui siano presenti diversi soluti.Per effettuare la cromatografia verticale di una soluzione si ritaglia una striscia di carta da filtro della stessa lunghezza del contenitore in cui viene effettuata la tecnica. Per separare le diverse sostanze presenti in una soluzione, si depone una goccia di soluzione stessa sulla carta da filtro, si lascia asciugare e poi la si sistema in modo che peschi appena nel solvente. Si ottiene un tracciato, noto come cromatogramma.La carta da filtro assorbe il solvente per CAPILLARITA’: la carta infatti è fatta da tanti granellini che lasciano , fra l’uno e l’altro , degli spazi vuoti simili a sottili canali. Il solvente sale lungo questi canali, simili a capillari e trascina con sé le sostanze in soluzione. Se in soluzione ci sono più di un soluto, esse si separano depositandosi prima le più pesanti e poi via via fino alla più leggera. Il protocollo usato per la separazione dei pigmenti fogliari tramite cromatografia è disponibile sul sito –Classe IICb.

19. Carta da filtro che pesca in un opportuno solvente. SOLVENTE

20. Estrazione di clorofilla dalle foglie • Per estrarre la clorofilla dalle foglie, in genere, si sceglie la pianta di SPINACIO, perché le foglie larghe e carnose si possono frantumare facilmente. Inizialmente, si spezzetta la foglia con una forbice; i pezzetti di foglia vanno posti in un mortaio e pestati (con un pestello) per rompere le pareti cellulari. Ai pezzetti di foglia nel mortaio si aggiungono alcool e un po’ di sabbia. • Si filtra l’estratto alcolico • Si scalda il filtrato • Si prepara una striscia di carta per cromatografia, sulla quale andremo a deporre piccole gocce di filtrato………………………… • Spinacio • (nome scientifico: Spinacia oleracea. • Il nome doppio in latino indica che si tratta di una specie)

21. CI CHIEDIAMO? Ma nella soluzione che è stata ottenuta pestando le foglie di spinaci, la clorofilla è l’unico soluto o vi sono altri tipi di clorofille? La nostra Ipotesi è, dunque, la seguente: nella soluzione vi sono differenti tipi di pigmenti fotosintetici??? La CROMATOGRAFIA ci darà una risposta (cioè, l’unico modo per verificare la nostra ipotesi è FARE UN ESPERIMENTO