Estrazione e separazione dei pigmenti fotosintetici

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Vi siete mai chiesti a cosa è dovuto il cambiamento del colore
delle foglie?
Con questo esperimento lo scopriremo...
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Evidenziare l’esistenza dei pigmenti che sono
necessari per lo svolgimento della fotosintesi
mediante estrazione e successiva separazione.
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1) ESTRAZIONE DEI PIGMENTI FOTOSINTETICI
2)SEPARAZIONE DEI PIGMENTI PER
CROMATOGRAFIA SU CARTA
3) SEPARAZIONE DEI PIGMENTI MEDIANTE
ESTRAZIONE CON SOLVENTE
4) ESTRAZIONE E SEPARAZIONE DEI PIGMENTI
CONTENUTI NELLE CAROTE
CONCLUSIONI FINALI
RINGRAZIAMENTI
FINALITA': estrarre i pigmenti fotosintetici dalle foglie
di spinaci
-MATERIALI:
pestello e mortaio
foglie di spinaci (Spinacia Oleracea)
alcol etilico 96%
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• becher da 100ml
• provetta e porta-provette
• imbuto
• carta da filtro
• pipetta Pasteur
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-PROCEDIMENTO: ridurre le foglie di spinaci a poltiglia,
sminuzzandole fino a romperne le membrane cellulari con
un'operazione meccanica manuale, utilizzando pestello e mortaio.
Ricoprire la poltiglia con alcol etilico 96%, mescolare ed
attendere fino ad ottenere una miscela sopranatante verde
scuro che conterrà i pigmenti fotosintetici.
Per avere risultati migliori filtrare il sopranatante.
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-FINALITA’: separare i pigmenti fotosintetici attraverso il metodo di separazione della
cromatografia su carta.
-MATERIALI:
•carta da cromatografia di larghezza 4 cm
•becher da 100ml
•provetta e porta-provette
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• soluzione pigmenti fotosintetici-alcol
• pipetta Pasteur
• alcol (C2H5OH) o acetone (C3H6O)
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• PROCEDIMENTO: tracciare con una
matita sulla striscia di carta una riga a
2cm dalla base, deporre poi con la
pipetta Pasteur l’estratto lungo la riga
(a linea continua o a "pozzetti"). Nel
becher da 100 ml inserire alcol etilico
al 96% o acetone fino ad arrivare
all’altezza di un cm del becher.
Inserire la striscia da cromatografia
nel becher ed attendere lo sviluppo
del cromatogramma.
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RISULTATI:a corsa terminata sulla carta da filtro
sono distinguibili quattro bande colorate.
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Clorofilla b
Clorofilla a
Xantofille
caroteni
RISULTATI ALCOL
RISULTATI
ACETONE
INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI: i pigmenti
contenuti nell’estratto sotto la spinta dell’eluente (alcol o
acetone) si sono spostati sulla carta da cromatografia con
velocità diversa separandosi a causa della loro diversa
massa molecolare, della diversa affinità verso l’eluente ed il
mezzo poroso. Le bande di diverso colore presenti nei
cromatogrammi ottenuti in presenza di acetone ed alcol
corrispondono ai pigmenti evidenziati nell’immagine e nella
slide successiva…
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FRONTE DEL
SOLVENTE
BANDA GIALLO- ARANCIONE:
caroteni
BANDA GIALLO- LIMONE:
xantofille
BANDA VERDE- AZZURRO:
clorofilla a
BANDA VERDE- GIALLO:
clorofilla b
Zona di deposizione del
campione
Rappresentazione schematica dei risultati dell’analisi cromatografica
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-FINALITA’: separare i pigmenti fotosintetici tramite il metodo di
separazione dell'estrazione con solvente
-MATERIALI:
•Provette e porta-provette
•pipetta Pasteur
• soluzione pigmenti fotosintetici-alcol
• benzina
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mescoliamo
-PROCEDIMENTO: inserire in una provetta la soluzione pigmenti
fotosintetici-alcol, aggiungere poi una quantità di benzina pari
circa alla metà della soluzione.
Mescolare energicamente ed attendere...
Si ottiene una miscela eterogenea.
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-RISULTATI: nella
provetta si osservano
Benzina+clorofilla
due fasi: quella
inferiore gialla e
quella superiore
verde. Si sono
formate due soluzioni
separate: una
soluzione alcolxantofilla (gialla) e
una soluzione
benzina-clorofilla
Alcol+xantofilla
verde (verde)
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INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI
La benzina essendo un solvente apolare più leggero
dell’alcol, con il quale non è miscibile, si raccoglie
nella parte superiore della provetta trascinando
con sé le clorofille, con cui forma una soluzione
verde brillante. Sul fondo della provetta si
raccoglie la soluzione di alcol (solvente polare) e
le xantofille.
Presumibilmente dunque le xantofille sono
composti più polari delle clorofille in quanto più
miscibili nel solvente polare alcol che nella
benzina apolare.
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ESTRAZIONE E SEPARAZIONE
DEI PIGMENTI CONTENUTI
NELLE CAROTE
Xantofille-benzina
xantofille
caroteni
Caroteni-alcool
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•
All’interno di una foglia è presente più di un
pigmento, il prevalere di uno di questi determina il
colore della foglia.
• D’estate ed in primavera, grazie all’energia solare, la
foglia produce una maggiore quantità di clorofilla
verde attraverso la fotosintesi clorofilliana, da cui il
colore verde delle foglie.
• D’autunno e d’inverno invece i pigmenti prevalenti
possono essere principalmente la xantofilla (foglie
gialle), il carotene (foglie arancioni) o l’antociano
(foglie rosse).
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Si ringraziano:
• Per le foto: Martina Mangione (I A) e Sara Berni (II A)
• Per l’esperimento e i contenuti: professoressa Maria
Laura Riccardi
L’esperimento è stato realizzato nel laboratorio di chimica del Liceo Classico Luciano
Manara di Roma, sotto la supervisione della professoressa Maria Laura Riccardi.
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