CROMATOGRAFIA

1. Dal sole alla cellulaLa luce, vettore di energia e motore della vita CROMATOGRAFIAOSSERVAZIONE AL MICROSCOPIOCOMPORTAMENTO DEI GASSENSORI ELETTRONICI

2. CROMATOGRAFIA • L’esperienza consiste nell’estrazione dei pigmenti fotosintetici(carotenoidi,clorofille A e B ,xantofille) da foglie di spinaci o fiori e nella successiva analisi degli stessi,mediante cromatografia. • La cromatografia è una tecnica che usa i diversi comportamenti delle componenti di una miscela per dividerli in più fasi in funzione della loro affinità con ciascuna di esse. Mentre una fase rimane fissa (la fase stazionaria), ed è generalmente un solido o un gel, un'altra fase, liquida o gassosa, la fase mobile , fluisce su di essa trascinando con sé in quantità maggiore i componenti della miscela che più risultano affini ad essa. Iniziamo l’esperimento svolgendo la prima fase; • Con una matita disegnamo,alla distanza di 1 cm dal bordo inferiore di una lastrina di silice,una linea al centro della quale versiamo una goccia di preparato,ottenuto tagliuzzando e pestando,in un mortaio,frammenti di spinaci/fiori con un pestello.

3. Diamo inizio poi alla seconda fase dell’esperimento; • Aggiunto alcol etilico e filtrato la poltiglia tramite una beuta,un imbutino e un filtro creato appositamente con un foglio di carta assorbente piegato magistralmente,riversiamo la sostanza ottenuta in una provetta. Riscaldata a bagno maria,al fine di facilitare la fuoriuscita dei pigmenti dai cloroplasti . Quindi,con una pipetta preleviamo dal becker la sostanza,e ,con un capillare riversiamo le gocce sulla sottile linea a matita precedentemente disegnata. Riempiamo il fondo di un boccaccio con un eluente ( 92% etere di petrolio,8% acetone) e posizioniamo la piastrina di silice,con il lato marcato verso il basso nel boccaccio ,in modo tale che l’eluente non tocchi la linea, e la scomposizione possa avvenire. Al termine dell’esperimento abbiamo osservato che sulla lastrina i pigmenti si erano divisi in fasi,distinguibili a seconda del colore e della lunghezza.

4. OSSERVAZIONE AL MICROSCOPIO Durante la seconda esperienza ci siamo dedicati all' osservazione con un microscopio binoculare di tre vegetali differenti: l'ormai ben nota Elodea Canadensis, foglie di Calla e lattuga di mare . Per quanto riguarda l' Elodea Canadiensis ne abbiamo tagliuzzata una piccola parte che abbiamo posto sopra un vetrino, immersa in una goccia d'acqua dosata con un contagocce e successivamante coperta con un coprioggetti. Abbiamo quindi potato il vetrino al microscopio al fine di osservare i cloroplasti . Tali cloroplasti sono organuli responsabili della fotosintesi clorofilliana all' interno delle cellule vegetali. Viste le microscopiche dimensioni della piantina di elodea non è stato necessario separare la pagina inferiore della foglia per operare l'osservazione la microscopio. Infatti queste fogli sono molto sottili e sono costituite solitamente solo da uno o due strati di cellule a livello della lamina fogliare. Notiamo che la cellule di Elodea hanno forma pressocchè rettangolare e al loro interno si distinguono chiaramente dei corpuscoli verdi in movimento: sono i cloroplasti e il movimento in questione è quello della ciclosi o corrente citoplasmatica (movimento del citoplasma particolarmente evidente nelle cellule vegetali, mentre in quelle animali è di importanza relativamente scarsa.di cui non se ne conosce perfettamente la causa, anche se sembra probabile che entrino in gioco fattori diversi come il continuo cambiamento dei legami delle sostanze proteiche e lo spostamento di molecole provocato da alcuni processi biochimici).

5. Per effettuare l’osservazione a microscopio delle foglie di Calla occorre prelevare la pellicola presente nella pagina inferiore della foglia ed osservarla al microscopio. La preparazione del vertino è la stessa dell' esperienza precedente quini passiamo direttamente all' osservazione al microscopio,dapprima con l'ingrandimento piu piccolo passando dunque via via a quelli maggiori. In queato caso possiamo osservare gli stomi. Tali stomi sono delle aperture della foglia solitamente localizzate nella pagina inferiore che svolgono l'importantissima funzione di far avvenire degli scambi gassosi tra la pianta e l'ambiente esterno. Essi sono sensibili alla luce e tendono ad aprirsi durante il giorno ed a chiudersi durante la notte. È così che l’anidride carbonica può entrare nella pianta quando questa è attivamente impegnata nella fotosintesi. Ciascuno stoma è circondato da due cellule dette di guardia che presentano una caratteristica forma a fagiolo. Decidiamo poi di eseguire un' ulteriore esperienza. Infatti risucchiamo l'acqua da un lato del vetrino coprioggetti usando una striscia i carta assorbente e quindi con una pipetta riversiamo una soluzione salina sul lato opposto. Portiamo il vetrino cosi' ottenuto al microscopio e osserviamo che gli stomi si sono chiusi grazie alla contrazione delle cellule di guardia. Se aggiungessimo una goccia di Lugol adottando lo stesso procedimento utilizzato per la soluzione salina il risultato, dopo l'ossevazione al microscopio , sarebbe la messa in evidenza del nucleo delle celliule di guardia. Concludiamo poi con l'esperienza svolta con la lattuga di mare.

6. COMPORTAMENTO DEI GAS La terza esperienza si suddivide in cinque fasi. • Prima fase : l’esperienza si basa sul concetto di fondo secondo cui la maggiore o minore presenza di ossigeno in un sistema determina una variazione di pH dello stesso . Riempiamo il fondo di due barattoli di vetro con blu di bromotimolo(indicatore di pH) e mettiamo in ciascuno una candela accesa . Chiudiamo uno dei due barattoli e osserviamo cosa accade : nel barattolo aperto la combustione si svolge normalmente e il liquido sul fondo non ha una variazione di colore , mentre nel barattolo chiuso ,la combustione dopo poco si esaurisce per mancanza di ossigeno e il liquido sul fondo varia lievemente di colore in virtù della variazione di pH che diventa più acido a causa dell’aumento di anidride carbonica . Tale fase può dirsi solo parzialmente riuscita . • Seconda fase : Prendiamo una bottiglia riempita di blu di bromotimolo ed inseriamo una cannuccia in modo tale che sia possibile soffiarvi dentro . Notiamo che l’anidride carbonica espirata dal nostro organismo produce una variazione del colore che passa da blu a verde a causa della variazione di pH . Successivamente , aggiungiamo al liquido ottenuto dell’idrossido di sodio(soluzione molto basica) e otteniamo nuovamente una soluzione di colore blu , il cui colore diventerà giallo aggiungendo acido cloridrico ( soluzione molto acida) .

7. Terza fase :riempiamo una bottiglia con una soluzione di acqua e acido cloridrico e applichiamo all’imboccatura della stessa un palloncino precedentemente riempito con bicarbonato di sodio .Riversiamo il contenuto del palloncino nella soluzione e notiamo che agitando la bottiglia il palloncino si gonfia leggermente. Ciò è dovuto al rilascio durante la precedente reazione chimica di anidride carbonica . • Quarta fase:Riempiamo un becker di acqua e lo riscaldiamo fino a che l’acqua non raggiunge l’ebollizione .Con una pinza immergiamo nell’acqua osservando che sulla sua pagina inferiore compaiono delle bollicine dovute alla fuoriuscita dagli stomi,aperture dell’epidermide poste sulla parte inferiore delle foglie tramite le quali si verifica la traspirazione, dei gas. • Quinta fase :immergiamo una foglia in un beker con dell’acqua coprendola con un imbuto di vetro trasparente. Riempiamo completamente una provetta con dell’acqua,ne chiudiamo l’apertura e la capovolgiamo sulla parte superiore dell’imbuto . Osserviamo che in presenza di luce nella provetta compaiono delle bollicine dovute alla fuoriuscita dagli stomi di ossigeno . In assenza di luce la fotosintesi non avviene e quindi non si osservano le bollicine nella provetta .

8. SENSORI ELETTRONICI SENSORI ELETTRONICI La quarta esperienza e la quinta esperienza consistono nell’utilizzo dell’interfaccia , strumento elettronico utilizzabile per varie misurazioni tra le quali : misurazione di calore , luce e anidride carbonica. Collegando questo strumento ai nostri computer abbiamo potuto visualizzare tramite dei grafici i valori monitorati dall’interfaccia. Per la prima fase di questo esperimento abbiamo inserito il sensore del calore in una presa dell’interfaccia . Una volta collegato al computer e aperto il programma , abbiamo stretto tra le dita il piccolo sensore bianco e abbiamo visualizzato l’aumento e la diminuzione della temperatura passandocelo tra le mani . Una seconda volta abbiamo inserito nell’interfaccia il sensore della luce . Puntando poi il sensore , prima verso la luce di una lampadina , e poi verso il flash di un cellulare , abbiamo visualizzato i diversi valori della luce tramite il programma computerizzato . Durante la seconda fase ci siamo soffermati sull’osservazione delle reazioni del sensore della luce se esposto a fonti luminose di varie intensità . Le fonti luminose in questione sono : flash di cellulare e lampadina . Esponendo il sensore al flash abbiamo visualizzato un rapido incremento dei valori d’intensità luminosa in breve variazione di tempo . Nel caso della lampadina abbiamo invece allontanato e avvicinato a fasi alterne il sensore alla suddetta notando che il grafico assumeva un aspetto curvilineo.

9. Classe IV G- A.S. 2009/10 • Alessandro Sica • Maria Chiara Montella • Riccardo Berriola • Giosué Carbone • Martina Cagnacci • Giuliana Anastasia • Adriana Posilipo