Estraiamo la clorofilla
Proponiamo ai ragazzi un’esperienza molto interessante che
permette di “vedere” alcuni segreti della foglia: l’estrazione dei
pigmenti responsabili del colore delle foglie stesse e della fotosintesi
e la loro separazione su carta per evidenziarne l’eterogeneità.
Insiti nell’esperienza ci sono due messaggi: il primo è che stiamo
facendo leva sulle capacità di astrazione dei nostri ragazzi, stiamo
chiedendo loro di immaginare che il liquido colorato che stanno
estraendo dalla foglia contenga la molecola responsabile della
reazione chimica chiamata fotosintesi. Il secondo messaggio è che
quando vediamo un liquido di un certo colore è molto probabile che
tale colore risulti dall’aver mescolato insieme più colori.
I pigmenti, ossia molecole colorate, conferiscono il colore
verde alle foglie e che captano l'energia luminosa
necessaria perché le piante possano svolgere la fotosintesi
clorofilliana.
I principali, la clorofilla A, la clorofilla B, il carotene e le
xantofille possono essere facilmente estratti dalle foglie
verdi di qualunque pianta.
In questa esperienza sceglieremo delle foglie verdi
(preferibilmente di spinacio).
Estrazione della clorofilla
Materiale:
Foglie
Alcool a 95° (va benissimo l'alcool per liquori
reperibile nei supermercati)
Forbici
Due barattoli con il tappo
Un imbuto
Carta assorbente
Scegliamo la pianta di vite americana perché è possibile
raccogliere foglie di vari colori ed ha foglie larghe e carnose
che si possono frantumare facilmente.
Spezzettiamo le foglie con le forbici e dividendole a metà
mettiamole in due barattoli.
Ad una ciotola aggiungiamo un po’ di alcool, mentre all’altra
dell’acqua. Mescoliamo ed aggiungiamo ancora dell'alcool o
dell’acqua.
Dopo 10 minuti, versare l'alcool e l’acqua in due distinti
barattoli filtrando il liquido con un imbuto e carta assorbente
per eliminare i frammenti di foglia rimasti.
Con l’alcol abbiamo estratto i pigmenti, mentre l’acqua non è
riuscita ad estrarre sostanze colorate.
Per poter osservare tutti i pigmenti contenuti nel nostro estratto alcolico,
utilizziamo una tecnica molto sofisticata, ma semplice da realizzare: la
cromatografia.
La cromatografia
(ossia separazione dei colori) permette di
dividere le varie componenti del colore verde che abbiamo estratto dalla
foglia. Questa tecnica sfrutta la diversa solubilità delle molecole nell’alcool.
Per fare una cromatografia, si mette una goccia della sostanza su una
striscia di carta. Poi, una volta seccata, si fanno cadere altre gocce di alcol
delicatamente sopra la goccia di colore.
Cromatografia della clorofilla
Materiale:
clorofilla estratta con alcol etilico
carta da filtro per il te o il caffè
Contagocce
Barattolo di vetro alto
Solvente per smacchiare (Avio)
Per questo esperimento utilizziamo
precedentemente estratta con alcool etilico.
la
clorofilla
Per effettuare l'esperienza prepariamo un vasetto di vetro un
po’alto con relativo coperchio versando sul fondo uno mezzo
centimetro di Avio (è lo smacchiatore per vestiti). Per
saturare di vapore l’interno del vaso, lo tappiamo e
aspettiamo qualche minuto .
Preleviamo poche gocce di clorofilla con il contagocce e le
lasciamo cadere a circa 1,5 cm da un'estremità di un foglio di
carta da filtro.
Dobbiamo cercare di fare una striscia stretta dell'estratto di
pigmenti asciugando subito la carta con un asciugacapelli in
modo che il liquido non si sparga troppo nella carta.
Per ottenere una striscia di colore intenso si deve ripetere più
volte questa operazione, sempre nella stessa zona.
Dal lato opposto a dove stratifichiamo, dobbiamo praticare un
foro con ago e filo e poi fare un nodo facendo pendere il filo
di almeno 10 cm.
Prendiamo la striscia di carta su cui è stata deposta la miscela di
pigmenti e si mettiamola nel vaso in modo che l'estremità inferiore
peschi nel liquido.
Fissiamo il filo con il coperchio in modo da tenere la striscia sospesa e
non attaccata ai lati.
Lasciamo migrare il solvente lungo la carta sino a che è giunto a 1 cm dal
bordo superiore, togliamo la carta e mettiamola ad asciugare appesa
sempre per il filo.
La carta da filtro assorbe il solvente per capillarità: la carta infatti è fatta da
tanti fibre che lasciano, 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 soluti, essi si separano in base al loro
peso e dimensione. Prima si fermeranno le molecole più pesanti e poi
successivamente le altra fino alla più leggera.
La clorofilla B (più pesante e gialla) e la clorofilla A (appena più leggera e
verde) avranno corso molto poco e formeranno una banda mista a poca
distanza dal punto di partenza, le xantofille faranno una striscia gialla più
scura della precedente e il carotene invece formerà una sottile banda di
colore arancio nel punto più lontano in cui è giunto il solvente.
Avremo così separato le varie componenti del liquido: i pigmenti
fotosintetici.
Come si vede, nella soluzione non
ci sono solo la clorofilla A e B , ma
anche altri pigmenti chiamati
pigmenti accessori: le xantofille
(gialle) e i carotenoidi (arancioni).
Il solvente ha così suddiviso i vari componenti di diverso peso e di diverso
colore.
I pigmenti accessori svolgono un ruolo importante nella fotosintesi:
aumentano la possibilità di assorbire la luce a più lunghezze d'onda. Con
essi la pianta assorbe quella parte di energia luminosa che usando solo la
clorofilla A rimarrebbe inutilizzata.
