Fotosintesi
- Cromatografia di pigmenti vegetali
- NOTA: In questo esperimento separerai i pigmenti dalle foglie di spinaci usando la carta per cromatografia. I singoli pigmenti viaggiano lungo la carta a velocità diverse e possono avere colori diversi. Calcolando la distanza relativa percorsa dai pigmenti, il loro fattore di risoluzione e confrontandoli con i valori della letteratura, è possibile identificare diversi pigmenti. IDOLESI: In questo esercizio l'ipotesi sperimentale è che ci saranno più pigmenti all'interno delle foglie di spinaci che assorbono diverse lunghezze d'onda della luce solare. L'ipotesi nulla è che ci sia un solo tipo di pigmento all'interno della foglia di spinaci.
- Usa una matita per tracciare una linea a due centimetri da un'estremità della carta per cromatografia.
- Quindi, stendere uno scovolino orizzontalmente sulla parte superiore di un becher pulito da 400 ml.
- Posiziona il lato segnato a matita della striscia cromatografica nella parte inferiore del becher.
- Successivamente, avvolgi la carta attorno allo scovolino in modo che il bordo inferiore tocchi a malapena il fondo del bicchiere e poi fissalo con una graffetta.
- Quando la carta è fissata attorno allo scovolino, rimuovila dal becher, quindi posiziona una foglia di spinaci tamponata e asciugata sulla linea segnata sulla carta per cromatografia.
- Fai rotolare una moneta sulla foglia di spinaci lungo la linea della matita andando avanti e indietro più volte e applicando una pressione costante. Quando la foglia viene rimossa, dovrebbe essere chiaramente presente una linea verde.
- Successivamente, metti 8 ml di solvente per cromatografia nel becher.
- Abbassa la striscia cromatografica nel becher in modo che il bordo della carta tocchi il solvente ma la linea verde no. Regola lo scovolino se necessario.
- Senza disturbare il becher, osserva il solvente mentre si muove verso l'alto sulla carta e i singoli pigmenti si separano.
- Quando il solvente ha percorso metà della carta per cromatografia, il che richiederà circa 10 minuti, e i pigmenti si sono separati in bande ben definite, rimuovi la carta dal becher.
- Segna quanto lontano ha viaggiato il solvente con una matita e poi lascia asciugare la carta. NOTA: Il solvente evapora rapidamente.
- Successivamente, registra il numero di bande visibili e descrivi il loro colore e la dimensione relativa.
- Misura quanto lontano hanno viaggiato il solvente e i pigmenti e registra queste informazioni per ogni pigmento nella Tabella 1. Clicca qui per scaricare la Tabella 1
- Smaltisci il solvente per cromatografia in un contenitore di rifiuti sotto una cappa aspirante. Getta le strisce per cromatografia nella spazzatura normale, quindi pulisci i becher con acqua e sapone.
- Dischi fogliari galleggianti nel vuoto
- NOTA: In questo esperimento osserverai indirettamente la fotosintesi e la respirazione cellulare utilizzando un disco fogliare fluttuante in una soluzione. Durante la fotosintesi, le bolle d'aria faranno galleggiare le foglie e durante la respirazione, i dischi affonderanno. Ipotesi: In questo esercizio, l'ipotesi sperimentale è che i dischi fogliari avranno un tasso maggiore di fotosintesi nella soluzione di bicarbonato, perché il bicarbonato fornisce CO2 aggiunta per alimentare la fotosintesi, causando il galleggiamento di più dischi fogliari. Inoltre, tutti i dischi affonderanno in condizioni di oscurità mentre eseguono la respirazione cellulare. L'ipotesi nulla è che non ci sarà alcuna differenza nel tasso di fotosintesi, e quindi nel numero di dischi galleggianti, tra il bicarbonato e l'acqua, o i trattamenti di luce e buio.
- Per posizionare i dischi fogliari sotto vuoto, prima rimuovi gli stantuffi da due siringhe da 20 ml, quindi posiziona 10 dischi fogliari all'interno di ciascun tubo siringa. Etichettare una siringa come "bicarbonato" e l'altra come "acqua".
- Sostituisci gli stantuffi e spingi lo stantuffo fino a quando rimane solo una piccola quantità d'aria nella siringa. Fare attenzione a non danneggiare i dischi fogliari.
- Estrai 5 ml della soluzione di bicarbonato in una delle siringhe. Capovolgere e agitare la siringa per sospendere i dischi fogliari in soluzione.
- Espellere quanta più aria possibile senza espellere la soluzione o danneggiare i dischi fogliari.
- Quindi aspirare 5 ml della soluzione acquosa nell'altra siringa e agitarla come descritto in precedenza (passaggio 3).
- Per creare un vuoto, tieni un dito sopra la punta della siringa mentre tiri indietro lo stantuffo. Tienilo premuto per 10 secondi mentre fai roteare la siringa per mantenere i dischi fogliari in sospensione.
- Allora, rilascia il vuoto. NOTA: I dischi dovrebbero aver assorbito la soluzione negli spazi d'aria dei loro tessuti e dovresti vederli affondare. Se i dischi non affondano, è possibile ripetere la creazione del vuoto fino a tre volte.
- Quindi, aggiungi 50 ml di soluzione di bicarbonato a un bicchiere di plastica o a un becher di vetro, quindi aggiungi delicatamente i dischi dalla siringa sottovuoto di bicarbonato.
- Per il controllo, aggiungi la stessa quantità di acqua in una tazza identica, quindi aggiungi i dischi fogliari dalla siringa sottovuoto dell'acqua. Etichettare i contenitori in modo appropriato.
- Posiziona entrambe le tazze sotto una fonte di luce.
- Ogni cinque minuti registra il numero di dischi che galleggiano sulla superficie della tazza nella Tabella 3 fino a quando non sono trascorsi 20 minuti. Clicca qui per scaricare la Tabella 3
- Quindi, rimuovi le tazze dalla sorgente luminosa e poi girale in modo che i dischi in superficie si mescolino con eventuali gas anche in superficie.
- Sposta le tazze in un luogo buio. Ogni cinque minuti registra il numero di dischi fogliari che galleggiano in superficie fino a quando non sono trascorsi 20 minuti. Agita la tazza ogni volta prima di rimetterla al buio.
- Per ripulire, getta i dischi di foglie nella spazzatura e versa la soluzione di bicarbonato nello scarico. Lavare accuratamente le siringhe e le coppette.
- Risultati
- NOTA: Nel primo esperimento, hai osservato quanto lontano viaggiavano i pigmenti dalle foglie di spinaci sulla carta per cromatografia. Pigmenti diversi assorbono la luce a diverse lunghezze d'onda.
- Usando penne o matite colorate, disegna le posizioni delle bande di pigmento e del solvente sulla Figura 3.
- Calcola il fattore di ritenzione, o valori Rf per i pigmenti, che viene fatto dividendo la distanza in cui il pigmento in questione si è spostato sulla carta dalla linea per la distanza con cui il solvente si è spostato sulla carta dalla linea.
- Confronta i tuoi valori Rf calcolati con quelli nella Tabella 2 per determinare l'identità del pigmento. Clicca qui per scaricare la Tabella 2
- Registra questi dati nella Tabella 1. NOTA: Nel secondo esperimento, hai osservato dischi fogliari galleggianti e affondanti come misura indiretta della fotosintesi e della respirazione.
- Rappresenta graficamente i risultati con tempo e minuti sull'asse x e il numero di dischi flottanti sull'asse y. Utilizzare due linee diverse per rappresentare il controllo dell'acqua e il trattamento con bicarbonato.
- Aggiungi una linea al grafico per indicare il punto in cui i dischi sono stati rimossi dalla condizione di luce e messi al buio.
- Successivamente, partendo dalla condizione di bicarbonato, usa il grafico per determinare il punto in cui il 50% dei dischi fogliari galleggiava. Questo è indicato come tempo effettivo, o ET50. NOTA: Noterai che i dischi probabilmente hanno raggiunto il segno di fluttuazione del 50% una volta in condizioni di luce e poi di nuovo in condizioni di oscurità.
- I tuoi campioni d'acqua potrebbero aver raggiunto o meno il traguardo ET50. In tal caso, aggiungere la riga anche per questo esempio.
- Infine, confronta i tuoi valori e grafici ET50 con il resto della classe.