GAIALAB:INCONTRIAMO L AMBIENTE IN LABORATORIO

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Gianmarco Cattaneo
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1 LABORATORIO DI SCIENZE NATURALI Raggi di sole e molecole di zucchero: i cloroplasti come laboratori chimici Tradescantia pallida Tradescantiafluminensis 1

2 Trasformazione energetica luce energia chimica chi? dove? cosa? luce del sole clorofilla cloroplasto produzione di zuccheri 2

3 Una foglia appare verde perché i suoi pigmenti assorbono la luce viola, blu, gialla e rossa mentre riflettono solo il verde. Il pigmento verde delle foglie si chiama clorofilla ed è responsabile della reazione di fotosintesi. CHI 3

4 APPROFONDIAMO La luce visibile non è altro che una piccola parte dello spettro elettromagnetico. Esso è la gamma completa delle radiazioni elettromagnetiche dell universo, dai raggi gamma ricchi di energia alle onde radio a bassissima energia. Queste radiazioni viaggiano nello spazio comportandosi sia come particelle, i fotoni, sia come onde. La quantità di energia di un fotone ne determina la lunghezza d onda. La lunghezza d onda della luce visibile è compresa in un intervallo davvero ristretto (da 400 a 700 nanometri, 1 nanometro =1/ di mm) I raggi gamma sono corti e ricchi di energia, tanto da rompere e distruggere le molecole biologiche. Le onde radio non eccitano affatto le molecole biologiche. 4

Spesso la clorofilla è accompagnata da pigmenti colorati detti carotenoidi che

notano nelle foglie verdi ma conferiscono un colore brillante ed evidente a

(Narcissus joquilla), frutti (pomodori) e semi (mais).

5 Spesso la clorofilla è accompagnata da pigmenti colorati detti carotenoidi che assorbono la luce verde, blu, viola e riflettono invece la luce rossa, gialla e arancione. I carotenoidi in genere sono mascherati dalla clorofilla e quindi non si notano nelle foglie verdi ma conferiscono un colore brillante ed evidente a molte strutture vegetali non fotosintetiche come radici (carote), fiori (Narcissus joquilla), frutti (pomodori) e semi (mais). I carotenoidi sono anche i responsabili dei tipici colori dell autunno: finita l estate, la clorofilla comincia a scomporsi consentendo ai carotenoidi dorati e rossi di mostrarsi. 5

6 Dove Nel cloroplasto cosa Attraverso la reazione di fotosintesi si fissano atomi di carbonio in una molecola organica. L energia luminosa del sole si trasforma in energia chimica di legame tra gli atomi di carbonio 6

7 Fase luminosa: la luce del sole colpisce la clorofilla e spinge due elettroni della sua molecola a livelli di energia superiore. Essi poi liberano un po alla volta l energia, scendendo attraverso una catena di trasporto. H 2 O Fase oscura: il carbonio contenuto nella molecola di CO 2 è sistemato nella molecola di uno zucchero attraverso una serie di reazioni, utilizzando l energia resa disponibile dalla fase luminosa. 7

L amido durante la notte, quando non si ha fotosintesi, viene scomposto (idrolizzato) in

8 Il glucosio, prodotto durante la fotosintesi, viene polimerizzato in forma insolubile cioè in amido. L amido durante la notte, quando non si ha fotosintesi, viene scomposto (idrolizzato) in molecole di saccarosio (un glucosio + un fruttosio) le quali vengono poi trasferite negli organi di riserva in organuli detti amiloplasti. Patate Ciclo dell amido Granuli di amido di patate 8

Gli strati hanno una forma diversa a seconda delle varie piante possono essere semplici o composti e vengono

9 I granuli di amido secondario vengono deposti all interno degli amiloplasti a partire da un centro proteico detto ILO attorno al quale l amido viene deposto in strati concentrici. Gli strati hanno una forma diversa a seconda delle varie piante possono essere semplici o composti e vengono per questo motivo anche utilizzati nel riconoscimento delle sofisticazioni alimentari delle farine. Amido di riso Approfondiamo: Amido di frumento 9

10 Cosa si vede al microscopio I Cloroplasti nella cellula vegetale di Tradescantia Carotenoidi nel pomodoro Amido di patata Cosa fare a. I cloroplasti e la clorofilla 1. Spelare la pagina inferiore della foglia di Tradescantia e porla su un vetrino 2. Col contagocce farvi cadere una goccia d acqua 3. Poggiarvi sopra un vetrino coprioggetto obliquamente come mostrato in figura 4. Osservare prima ad ingrandimento inferiore (4X), poi via via ad ingrandimento maggiore 10

11 b. I carotenoidi del pomodoro 1. Ricavare poca polpa di pomodoro, porla su un vetrino avendo cura di schiacciarla e allargarla 2. Col contagocce farvi cadere una goccia d acqua 3. Poggiarvi sopra un vetrino coprioggetto obliquamente come mostrato in figura 4. Osservare prima ad ingrandimento inferiore (4X), poi via via ad ingrandimento maggiore c. L amido della patata Ricavare poca polpa di patata, porla su un vetrino avendo cura di schiacciarla e allargarla 1. Col contagocce farvi cadere una goccia di reattivo di Lugol 2. Poggiarvi sopra un vetrino coprioggetto obliquamente come mostrato in figura 3. Osservare prima ad ingrandimento inferiore (4X), poi via via ad ingrandimento maggiore 11

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