Compendio di esperienze di laboratorio di biologia

Presentazione sul tema: "Compendio di esperienze di laboratorio di biologia"— Transcript della presentazione:

1 Compendio di esperienze di laboratorio di biologia
Si ringraziano per la supervisione i docenti A.L. Donati e N. Ferraiolo E V. Ferrante classe 4AS e F. Verachi classe 4AS per la gentile concessione di alcune immagini A cura della classe 3AS 2004/05

2 Durante l’anno scolastico la nostra classe 3As coordinata dagli alunni tutor D. Marsili e M. Martella e dai docenti A. L. Donati (Laboratorio di biologia) e N. Ferraiolo (Biologia) ha lavorato alla redazione delle esperienze svolte nelle ore di laboratorio di biologia. Il prodotto finale di questo lungo ed approfondito lavoro è stato riassunto nel presente compendio. Ringraziamo l’ I.T.I.S. A. Einstein per le strumentazioni ed i locali messi a disposizione e sottolineiamo la pazienza degli alunni nell’infinita e meticolosa opera di correzione ricercata dai docenti ed i docenti stessi per il sempre vivo interesse e per l’opera di supervisione.

3 INDICE 1. Uso e descrizione del microscopio ottico e dello stereoscopio a cura di: G.Granello, L.Predonzani, F.Bossi, M.Latini. 2. Riconoscimento degli zuccheri riducenti a cura di: F.Affinito, D.Cordaro, P.Pallicca, M.Rega, A.Galli, S.Guerra, T.Ravaioni, I.Tarantola. 3. Saggio al Lugol a cura di: F.Affinito, D.Cordaro, P.Pallicca, M.Rega, A.Galli, S.Guerra, T.Ravaioni, I.Tarantola. 4. Riconoscimento dei grassi con il Sudan a cura di: A.Galli, S.Guerra, T.Ravaioni, I.Tarantola. 5. Riconoscimento delle proteine con la reazione al Biureto 6. Diffusione e Osmosi nella membrana selettivamente permeabile del tubo da dialisi a cura di: C.Onofrei, S.Caucci, C.Santini. 7. Osmosi in cellule di uovo di gallina a cura di: D.Marsili, E.Santolini. 8. Osservazione e plasmolisi di cellule vegetali in epidermide di Miseria a cura di: M.Martella, G.Settimi, S.Lilli, G.Foderaro. 9. Osservazione di cellule animali in epitelio boccale 10. Osservazione della gemmazione in saccaromiceti a cura di: C.Marcoaldi, R.Introna, F.Longhi, A.Traverso, F.Damiani. 11. Fermentazione alcoolica dei saccaromiceti e produzione di CO2 12. Fermentazione alcoolica dei saccaromiceti e produzione di alcool etilico 13. Fotosintesi 14. Ricerca dell’amido in una foglia a cura di: F.Affinito, D.Cordaro, P.Pallicca, M.Rega. 15. Cromatografia ascendente su strato sottile della clorofilla 16. Fluorescenza della clorofilla 17. Mitosi in apice radicale di Allinum Cepa

4 Uso e descrizione del microscopio ottico e dello stereoscopio
OBIETTIVO: Esaminare al microscopio ottico un ritaglio di giornale. MATERIALI: Microscopio ottico, vetrino porta –oggetto, vetrino copri-oggetto, ritaglio di giornale. PROCEDIMENTO: Prendiamo il microscopio e sul piatto appoggiamo il vetrino su cui a sua volta è collocato il ritaglio di giornale. Dopo ciò iniziamo ad osservare con l’ingrandimento minimo, 4x, fino al più grande. OSSERVAZIONI: Ci siamo accorti che le parole scritte sul ritaglio, al microscopio apparivano capovolte ed ingrandite, ciò è confermato dal fatto che se spostiamo il vetrino, ai nostri occhi a causa del microscopio, questi spostamenti ci appaiono al contrario. Questo è dovuto al posizionamento delle lenti all’interno del microscopio. CONCLUSIONI: Con l’esperienza di oggi abbiamo notato che l’immagine al microscopio risultava capovolta ed ingrandita. indice

5 Riconoscimento degli zuccheri riducenti
OBIETTIVO: Vedere come è possibile riconoscere gli zuccheri riducenti mediante l’uso del reattivo benedict. PREREQUISITI: La reazione che avviene sugli zuccheri riducenti mediante l’uso del reattivo benedict è una reazione “redox”, ovvero di ossido-riduzione. La zucchero perde elettroni e di conseguenza si ossida mentre il rame rameico contenuto nel benedict acquista elettroni e si riduce[(Cu++)+(2e-)] Cu°; inoltre per facilitare la reazione è necessario porre le provette a bagnomaria. In presenza di zuccheri riducenti si nota il cambiamento di colore del reattivo dal blu (rame rameico) al rosso arancio (rame metallico). MATERIALI: Beuta, 5 provette, spatola, becher, pipetta, piastra termoelettrica e porta provette; SOSTANZE: Acqua, amido, glucosio, fruttosio, saccarosio e benedict; PROCEDIMENTO: Prendere 5 provette, segnare con un pennarello indelebile la sostanza inserita in ognuna di essa e inserirli nell’apposito porta provette. Preparare le provette con le sostanze in polvere diluite con acqua ed infine aggiungerci il reattivo Benedict. Mettiamo le varie provette in un becher riscaldato per far avvenire la reazione più rapidamente. Osservare i cambiamenti che avvengono e riportarli nella tabella. OSSERVAZIONI: REAZIONE Colore iniziale Colore finale conclusioni indice

6 CONCLUSIONI: Grazie all’utilizzo del reattivo Benedict è possibile riconoscere due zuccheri riducenti: il Glucosio e il Fruttosio; inoltre queste due sostanze sono presenti anche nella marmellata e nel miele. Questi zuccheri fanno reazione con il Benedict perché il legame doppio con l’ossigeno del gruppo carbonilico è debole e spezzandosi provoca la reazione. Il Saccarosio, invece, non fa reazione perché è formato da Fruttosio e Glucosio che per unirsi hanno già perso un legame doppio perché con la reazione di condensazione si ha la perdita di una molecola di acqua, quindi senza questo legame libero la reazione non può avvenire. relazione 2 indice

7 Colore iniziale Colore finale
Saggio al Lugol OBIETTIVO: Riconoscere la presenza di amido in alcune sostanze. PREREQUISITI: La reazione che provoca il Lugol agisce direttamente sulle molecole di Amido. Questo reattivo si insinua nel lume della spirale dell’amido formando così un legame d’inclusione. La reazione provoca un cambiamento di colore della sostanza fino ad arrivare al nero perché il Lugol assorbe la luce. MATERIALI: Provette, porta provette, contagocce, vetrini da orologio. SOSTANZE: Glucosio, fruttosio, saccarosio, amido, patata, pane, Lugol (soluzione acquosa IKI), marmellata, miele, acqua PROCEDIMENTO: Mettere il glucosio, fruttosio, saccarosio, amido e acqua in delle provette e contrassegnarle. Mettere invece la patata e il pane su due vetrini. Prendere il Lugol e metterle con il contagocce su tutte le sostanze. Guardare cosa succede e riportare i dati in una tabella. OSSERVAZIONI: REAZIONE Colore iniziale Colore finale indicativo conclusioni indice

8 CONCLUSIONI: Come possiamo vedere dalla tabella delle osservazioni le sostanze che reagiscono con il reattivo sono l’amido, il pane e la patata. Infatti i vacuoli della patata contengono l’amido come materiale di riserva e il pane è costituito in gran parte da questo polisaccaride. relazione 4 indice

9 Riconoscimento dei grassi con il Sudan
OBIETTIVO: riconoscere la presenza di grassi MATERIALI: 4 provette, porta provette, filtro, piastra termoelettrica, mortaio e pestello SOSTANZE: acqua, olio vegetale, succo di cipolla,succo di mortadella, sudan PROCEDIMENTO: prendere le 4 provette, numerarle per il riconoscimento delle sostanze. nella prima provette mettere acqua + sudan . nella seconda provetta mettere acqua+sudan+olio . nella terza provetta mettere acqua + sudan + cipolla . nella quarta provetta mettere acqua + sudan + mortadella . Per ricavare i succo di cipolla bisogna pestarla con il mortaio e mettere il succo nella provetta. mettere il tutto per cinque minuti a bagnomaria. Emulsionare il tutto dopo aver aggiunto il reattivo e notare i cambiamenti. Per ricavare il succo di mortadella bisogna pestarla, aggiungere alcool etilico + acqua, filtrarlo, metterlo nella provetta a bagnomaria per cinque minuti aggiungere il sudan e notare le differenze. Dopo aver notato le varie reazioni completare la tabella. OSSERVAZIONE: Sudan Olio Acqua conclusioni indice

10 CONCLUSIONI: Si possono distinguere tre fasi: acqua, sudan e olio
CONCLUSIONI: Si possono distinguere tre fasi: acqua, sudan e olio. Dopo aver emulsionato si può notare che il sudan si è legato all'olio mentre l'acqua è rimasta sul fondo. Il grasso essendo apolare si lega con il reattivo di sudan essendo anch'esso apolare mentre si separa dall'acqua perché come noto l’acqua è una sostanza polare. Il reattivo però si solubilizza in parte anche con l’acqua, essendo un reattivo preparato in soluzione alcolica. relazione 3 indice

11 Riconoscimento delle proteine con la reazione al Biureto
OBIETTIVO: riconoscimento delle proteine. PREREQUISITI: il saggio al Biureto individua la presenza di proteine in quanto il legame peptidico tipico dei peptidi viene complessato. Tale situazione si manifesta con una variazione di colore. L’effetto del CuSO4. SOSTANZE: solfato rameico (CuSO4) idrossido di potassio (KOH),miele, marmellata, latte, albume d’uovo. MATERIALI: pipette, 4 provette PROCEDIMENTO: mettere in ogni provetta le sostanze, aggiungerci poca acqua. Metterci due pipettate di idrossido di potassio(“per favorire un ambiente basico”) e 4-5 gocce di solfato di rame. Annotare se si verifica la variazione di colore. OSSERVAZIONI: conclusioni indice

12 CONCLUSIONI: la razione è avvenuta, come si può notare nella tabella, con l’uovo e il latte.
Tale reazione è avvenuta in un ambiente fortemente basico che creiamo con l’idrossido di potassio e aggiungiamo il solfato rameico. La reazione non riconosce un singolo amminoacido ma le proteine in quanto il reattivo reagisce sul legame peptidico. relazione 4 indice

13 Diffusione e Osmosi nella membrana selettivamente permeabile del tubo da dialisi
OBIETTIVO: Dimostrazione della selettività delle membrane. MATERIALI: Tre becher, due beute, tubo da dialisi, piastra riscaldante, spatola, pinzette, due pipette, elastico. SOSTANZE: Acqua, amido (fecola di patate), glucosio (C6H12O6), Lugol, Benedict. PROCEDIMENTO: 1. Prendere il tubo da dialisi ed inserirlo in un becher già da prima riempito con acqua. 2. Preparare due soluzioni ed inserirle in due beute diverse. Una con acqua e glucosio, ed una con amido e acqua. 3. Accendere la piastra e disporre sopra un becher con acqua. 4. Chiudere il tubo da dialisi con un nodo ad un'estremità. 5. Prendere il tubo da dialisi e riempirlo con le due soluzioni. 6. Porre il tubo in un becher pieno d'acqua (occorre utilizzare il benedict e il glucosio per capire ciò che avviene). 7. Prendere due provette e inserire all'interno di esse una pipettata di soluzione che si trova nel becher, nel quale è stato posto il tubo da dialisi. 8. Aggiungere all'interno di una di esse, nella soluzione, qualche goccia di lugol. Osservare se avviene qualche reazione.(Saggio al lugol) 9. Aggiungere all'interno dell'altra provetta, qualche goccia di benedict. Riscaldare a bagnomaria nel becker preventivamente posto su piastra e osservare se avviene qualche reazione.(Saggio al benedict) OSSERVAZIONI: Elastico Tubo da dialisi Soluzioni con diversa concentrazione reazioni conclusioni indice

14 Soluzione + Lugol = Non reagisce Soluzione + benedict = Reagisce
Condizione normale Lugol Dopo circa 15 minuti relazione 5 conclusioni indice

15 CONCLUSIONI: Il tubo da dialisi è una membrana selettivamente permeabile poiché sceglie le molecole che possono attraversarla. Quando esso, con il glucosio e l’amido al suo interno, viene inserito in un becher pieno d'acqua, accade che le particele di quest’ultima (soluzione ipotonica rispetto alla soluzione ipertonica che si trova nel tubo) si muovono verso gradiente di concentrazione, quindi dal becher verso l’interno del tubo. Questo processo viene definito d’Osmosi, esso è però impercettibile perché il volume dell’acqua nel becher è piuttosto elevato. Oltre al movimento dell'acqua avviene anche il movimento dei soluti per Diffusione da una soluzione ipertonica ad un’ipotonica, quindi dal tubo verso il becher. Glucosio e amido hanno però diversa dimensione molecolare e solo il primo monosaccaride è in grado di attraversare la membrana semipermeabile del tubo. Infatti, mediante il saggio al benedict, si è osservato un cambio di colore da azzurro a rosso mattone. Il glucosio, avendo molecole più piccole, riesce a passare attraverso la membrana, mentre l’amido avendo le molecole più grandi non riesce a passare nei fori. Inoltre inserendo il lugol all'interno del becher si può osservare che dopo vari minuti, esso è passato attraverso la membrana, facendo diventare la soluzione nel tubo nera, poiché al suo interno vi è l’amido. relazione 5 indice

16 Osmosi in cellule di uovo di gallina
OBIETTIVO: PREREQUISITI: A contatto con HCl il guscio calcareo dell’uovo si scioglie lasciando residui proteici nella schiuma prodotta durante la reazione. Se una membrana selettivamente permeabile, contenente un liquido neutro, viene messa a contatto con una soluzione ipotonica o ipertonica, essa tende a far equilibrare la contrezione del soluto interna ed esterna mediante un processo chiamato osmosi. MATERIALI: 2 uova, 4 becher, Provette SOSTANZE: HCl, soluzione ipertonica e soluzione ipotonica PROCEDIMENTO: Preparare nei due becher una soluzione di acqua e HCl in rapporto 1 : 1. Immergervi le uova e attendere il completo scioglimento del guscio. Quando il guscio è completamente sciolto immergere le uova in una soluzione ipotonica e una ipertonica. Attendere e osservare cosa eccade. Prelevare un campione della schiuma prodotta durante lo scioglimento del guscio e sottoporla al saggio al biureto per verificare la presenza di legami peptidici, e quindi di proteine. OSSERVAZIONI: conclusioni indice

17 CONCLUSIONI: L’HCl scioglie il guscio dell’uovo lasciando esposta solo la membrana cellulare dell’uovo che è selettivamente permeabile. L’uovo messo a contatto diretto con una soluzione ipertonica tenderà a raggrinzirsi e diminuirà di dimensioni, perché la membrana permette il passaggio dell’H2O dall’interno all’esterno. Inversamente se messo a contatto con una soluzione ipotonica si gonfierà molto. Nella reazione del carbonato di calcio del guscio dell’uovo con l’ HCl si crea una schiuma giallognola che esaminata col saggio al biureto, sostanza che riconosce la presenza di legami peptidici, e quindi di proteine con un cambiamento di colore, ha esito positivo. relazione 7 indice

18 Osservazione e plasmolisi di cellule vegetali in epidermide di Miseria
OBIETTIVO: Individuare e identificare la struttura delle cellule vegetali e verificarne la plasmolisi. PREREQUISITI: Gli stomi sono delle aperture che si chiudono e si aprono a seconda della presenza d’acqua. Essi sono costituiti da due cellule reniformi adiacenti separate dalla rima stomatica. Gli stomi sono per lo più presenti nella pagina inferiore delle foglie delle dicotiledoni. I movimenti delle particelle d’acqua (osmosi) e dei soluti (diffusione) avvengono nei seguenti modi:l’acqua si sposta dalle soluzioni ipotoniche a quelle ipertoniche, i sali viceversa. L’involucro della cellula vegetale è costituito da una parete rigida di cellulosa a cui succede una membrana plasmatica selettivamente permeabile costituita da fosfolipidi. MATERIALI: Microscopio, pipetta, vetrino porta-oggetti, vetrino copri-oggetti, pinzetta, pinzette. SOSTANZE: Acqua, blu di metilene , soluzione ipertonica di NaCl in relazione al liquido nei vacuoli, catafillo di miseria. PROCEDIMENTO: 1) Strappare con le pinzette una parte della pagina inferiore della foglia, facendo in modo che questa sia abbastanza sottile da far passare la luce del microscopio. 2) Dopo una prima osservazione versarne qualche goccia di acqua distillata vicino al copri-oggetti e con la carta assorbente attirarla verso l’altra estremità. In questo modo la soluzione passerà tra i due vetrini. 3) Ripetere i punti 1) e 2) per la preparazione di un secondo vetrino. 4) Aggiungere blu di metilene ad uno dei due preparati OSSERVAZIONI: ) PRIMA OSSERVAZIONE Inizialmente, anche con l’ingrandimento minimo è già possibile osservare la parete, la membrana e gli stomi. Il colore dominante è il rosa tipico della pianta di miseria. Gli stomi hanno circa la grandezza delle altre cellule e hanno la rima stomatica aperta. Aumentando l’ingrandimento è possibile distinguere anche i cloroplasti all’interno degli stomi, i cristalli di ossalato di calcio e le cellule protettive degli stomi. I nuclei,dopo l’aggiunta di blu di metilene al secondo preparato, vengono evidenziati e ci appaiono di colore viola. continua

19 2) DOPO L’AGGIUNTA DEL LIQUIDO IPERTONICO
n d i e t r o Se si aggiunge la soluzione ipertonica al primo preparato richiamandola lateralmente con carta assorbente, si assiste ad uno spostamento dei nuclei che da una posizione periferica, schiacciati da vacuolo turgido, giungono fino ad una posizione pressoché centrale. L’interno della cellula è inizialmente rosa perché nei vacuoli ci sono dei liquidi con soluti che li rendono di questo colore. Dopo l’immissione della soluzione ipertonico infatti l’acqua comincia a uscire e il vacuolo si sgonfia togliendo alla cellula il suo colore ora sostituito dal grigio. CONCLUSIONI: La cellula vegetale si distingue da quella animale per la presenza di organuli specifici ( vacuoli e cloroplasti) e per la presenza di una parete cellulare. I vacuoli contengono soluzioni saline. Gli stomi hanno la rima stomatica che consente il passaggio di acqua e anidride carbonica. A causa del calore fornito dalla luce del microscopio gli stomi si chiudono al fine di evitare la disidratazione. I cloroplasti sono gli organuli su cui si compie la fotosintesi clorofilliana che sfruttando l’energia della luce solare trasforma acqua e anidride carbonica in glucosio e ossigeno (6CO2+6H20C6H12O6+602). Quando aggiungiamo la soluzione ipertonica l’acqua si sposta per osmosi dall’interno del vacuolo verso l’esterno; ciò comporta una diminuzione del volume del vacuolo ed il suo avvizzimento. Quindi la cellula comincia a perdere il suo colore e il nucleo avendo più spazio si accentra. Questo processo è chiamato plasmolisi. indice

20 Osservazione di cellule animali in epitelio boccale
OBIETTIVO: Esame di una cellula animale. PREREQUISITI: La cellula animale ha una membrana selettivamente permeabile che fa passare le sostanze in base alla loro grandezza. Ad esempio questo passaggio avviene con acqua e soluti che si muovono verso gradiente di concentrazione senza che la cellula debba consumare energia . Questo meccanismo fa si che la cellula raggiunga un equilibrio dinamico con l’esterno. L’equilibrio è detto dinamico perché le molecole continuano ad entrare e uscire dalla cellula anche dopo la stabilizzazione. MATERIALI: Microscopio, vetrino porta-oggetti, vetrino copri-oggetti, bastoncino sterile. SOSTANZE: Epitelio orale, acqua distillata, blu di metilene. PROCEDIMENTO: Preparare accuratamente dopo averlo prelevato con un bastoncino sterile dalla parete interna della guancia ed osservare l’epitelio boccale al microscopio. Stendere l’epitelio appena prelevato sul portaoggetti e far scorrere, dopo aver aggiunto una goccia di acqua distillata, il coprioggetto. Usare un altro vetrino con l’epitelio per aggiungere il colorante. OSSERVAZIONI: ) PRIMA OSSERVAZIONE Le cellule, in generale, sono distanti in quanto l’epitelio è disgregato. Da osservare come, al contrario della cellula vegetale, il nucleo si trova in una posizione centrale e l’assenza di parete cellulare. 2) DOPOL’AGGIUNTA DI ACQUA Dopo l’aggiunta di acqua creiamo una forte differenza di concentrazione tra l’interno della cellula (H2O+Sali minerali) e l’esterno (solo H2O). La cellula quindi comincia a gonfiarsi poiché una grande quantità di acqua si muove verso l’interno della membrana plasmatica per raggiungere l’equilibrio di concentrazione fino a provocare la rottura della membrana. continua

21 3) DOPO L’AGGIUNTA DEL BLU DI METILENE
n d i e t r o L’aggiunta di questa sostanza, oltre ad evidenziare la struttura e la posizione del nucleo della cellula, ci ha anche permesso di osservare la presenza i batteri, su diversi piani cellulari; probabilmente si tratta di batteri appartenenti alla normale flora batterica del cavo orale. CONCLUSIONI: Abbiamo osservato una cellula animale e la sua esplosione dopo l’aggiunta dell’acqua distillata (soluzione ipotonica). Tale esplosione è avvenuta in seguito all’ingresso, a causa dell’osmosi, di acqua nella cellula. Lo scoppio, che consiste nella rottura della membrana avviene prima che la cellula raggiunga l’equilibrio tra l’acqua che entra e i sali che escono; questi sono movimenti di trasporto passivo (avvengono senza consumo di energia) e avvengono verso gradiente di concentrazione. L’equilibrio che si raggiunge è un equilibrio dinamico (avviene un continuo scambio). Ipotizziamo ora, che invece di una soluzione ipotonica, ne sia stata aggiunta un’altra ipertonica: accadrebbe il contrario in quanto l’acqua uscirebbe e i sali entrerebbero causando un restringimento della cellula. indice

22 Osservazione della gemmazione in saccaromiceti
OBIETTIVO: Osservare con l’uso del microscopio i saccaromiceti messi a coltura. MATERIALI: Microscopio; vetrino copri oggetto; vetrino porta oggetti; pipetta; 3 beute; SOSTANZE: Glucosio; Lievito di Birra (Saccaromiceti); PREREQUISITI: I saccaromiceti sono dei funghi unicellulari, eucarioti. Essi per riprodursi hanno bisogno di energia, la quale viene ricavata dagli alimenti di cui si cibano. La riproduzione è detta gemmazione. PROCEDIMENTO: 1. Preparare 3 vetrini; 2. In una di essi inserire una piccola goccia di soluzione (preparata precedentemente) di saccaromiceti; 3. Nell’altra una goccia di saccaromiceti e glucosio in coltura da una settimana; 4. Infine nell’ultimo una goccia di soluzione di saccaromiceti e glucosio in coltura da un giorno; 5. Osservare i vetrini al microscopio e descrivere le sue caratteristiche. OSSERVAZIONI: soluzione di colore marroncino soluzione di colore giallognola soluzione di colore bianco continua ( 1 settimana ) ( 1 giorno ) soluzione di saccaromiceti soluzione saccaromiceti soluzione saccaromiceti + Glucosio Glucosio

23 i n d i e t r o Soluzione saccaromiceti + glucosio ( una settimana ) Soluzione saccaromiceti + glucosio ( un giorno ) Soluzione saccaromiceti CONCLUSIONI: Guardando al microscopio i tre vetrini abbiamo osservato che: nel primo vetrino vi sono delle cellule di saccaromiceti distanti l’una dall’altra e senza alcun legame tra loro. Nel secondo e terzo vetrino possiamo invece osservare che le cellule sono ,molto vicine tra loro, persino attaccate. All’interno di esse vi sono anche dei puntini i quali non vanno confusi con i nuclei, essendo invece vacuoli. L’unica differenza tra i due è che nella soluzione a coltura da una settimana, le gemme sono più grandi. La parte cellulare in tutti e tre i vetrini si presenta di colore più scuro (verde), rispetto al resto della cellula. Comunque la differenza sostanziale tra gli ultimi due ed il primo vetrino è che le cellule in presenza di glucosio (C6H12O6) se ne alimentano producendo in questo modo energia e anidride carbonica (CO2); quest’ultima servirà in seguito per la riproduzione della cellula stessa (gemmazione) indice

24 Fermentazione alcolica dei Saccaromiceti
e produzione di CO2 OBIETTIVO: Osservare che durante la fermentazione alcolica dei saccaromiceti si produce anidride carbonica. PREREQUISITI: I saccaromiceti in ambiente anaerobico compiono la fermentazione alcolica, trasformando l’acido piruvico proveniente dalla glicolisi in alcool etilicoe anidride carbonica, per ripristinare le scorte di NAD+. CH3COCOOH+NADH+H CH3CH2OH+NAD++CO2 MATERIALI: Beuta(100ml); provettone; 2 tappi di plastica; tubo da raccordo in vetro; 2 filtri. Sostanze: Soluzione in coltura di saccaromiceti + glucosio; Idrossido di Bario,Ba(OH)2 (soluzione satura preparata di fresco) PROCEDIMENTO: 1:Preparare la coltura mezz’ora, un’ora prima dell’uso mettendo 5g di lievitodi birra fresco piu una spatolata di glucosio in 100ml di acqua, precedentemente riscaldata ad una temperatura di 30°C. Versare all’interno di una beuta la soluzione di saccaromiceti più glucosio. 2:Versare all’interno del protettone l’idrossido di Bario. 3:Tappare i due contenitori e metterli in comunicazione con il tubo da raccordo. 4:Osservare se avviene una qualche tipo di reazione e se viene prodotta qualche nuova sostanza. OSSERVAZIONI: conclusioni indice

25 Così che,nei filtri, rimarrà il carbonato di Bario
CONCLUSIONI: Mettendo in comunicazione la soluzione glucosio-saccaromiceti e l’idrossido di Bario avviene una reazione. Infatti la fermentazione dei saccaromiceti porta alla produzione di anidride carbonica,rilevata dal Ba(OH)2 che funge da indicatore. Infatti,osservando le sostanze,possiamo vedere che nella beuta si formano immediatamente delle bollicine(CO2); questo gas passa all’interno del tubo di raccordo per andare a gorgogliare nel protettone. Qui si forma della schiuma che fa cambiare di colore l’acqua di barite e porta alla formazione di un precipitato: il carbonato di Bario. Ba(OH)2+CO BaCO3+H2O Per recuperare, in seguito alla reazione, il precipitato abbiamo filtrato la soluzione che si trova nel protettone con 2 filtri. Così che,nei filtri, rimarrà il carbonato di Bario e nella beuta solo l’acqua. relazione 11 indice

26 Fermentazione alcolica dei Saccaromiceti e produzione di alcool etilico
OBIETTIVO:Dimostrare che la soluzione di saccaromiceti in coltura produce alcool etilico. MATERIALI:Provetta, 3pipette graduate(p5ml)munite di un propipetta che serve ad aspirare il liquido. SOSTANZE:Alcool etilico;NaOH10%;lugol;soluzione in coltura. PREREQUISITI:I saccaromiceti in ambiente anaerobico compiono la fermentazione alcolica. Al termine della glicolisi C6H12O6+2ATP+2NAD+2CH3COCOOH+4ATP+2NADH+2H+ al fine di ripristinare la scorta di NAD+, trasformano l’acido piruvico in alcool etilico, secondo la seguente reazione: CH3COCOOH+NADH+H+CH3CH2OH+NAD++CO2 Vogliamo ora dimostrare che la fermentazione alcolica dei saccaromiceti produce alcool etilico. PREMESSA:Non immergere la punta della pipetta all’interno delle soluzioni al fine di non inquinare le soluzioni stesse. PROCEDIMENTO: 1)Effettuare prima di tutto il saggio in bianco: a)Inserire in una provetta 5ml di alcool etilico; b)Aggiungere 1ml di NaOH al 10%; c)Aggiungere 3ml di lugol, goccia a goccia; d)Osservare cosa succede; 2)Ripetere i punti a,b,c,d, inserendo al posto dell’etanolo la soluzione di saccaromiceti in coltura. 3)Osservare cosa accade; OSSERVAZIONI: Saggio in bianco continua

27 CH3CH2OH+4NaIOHCOONa+CHI3+NaI+2NaOH+H2O
CONCLUSIONI: Abbiamo constatato tramite un riconoscimento indiretto, che all’interno della soluzione di saccaromiceti in coltura e presente alcool etilico. Questo perché sia nel saggio in bianco che nel saggio in coltura osserviamo la presenza di un corpo di fondo giallo. In particolare la reazione relativa al saggio in coltura, non avviene in modo immediato, ma con il passare del tempo la soluzione passa da incolore ad opaca, ed inoltre si formano dei piccoli corpuscoli gialli, i quali a mano a mano si compattano e formano il precipitato. Esso si forma quando l’alcool reagisce con il lugol e l’NaOH e prende il nome di iodoformio. COSA SUCCEDE: Quando lo iodio presente nel lugol e l’NaOH reagiscono, danno origine ad acqua, ad ipoiodito di sodio e a ioduro di sodio I2+2NaOHNaIO+H2O+NaI Poi l’alcool etilico e l’ipoiodito di sodio si ossidano e danno origine allo iodoformio,al carbonato di sodio,all’acqua e all’idrossido di sodio. CH3CH2OH+4NaIOHCOONa+CHI3+NaI+2NaOH+H2O i n d i e t r o Saggio con coltura di saccaromiceti indice

28 Ricerca dell’amido in una foglia
OBIETTIVO: Osservare che durante la fotosintesi si produce glucosio che viene poi immagazzinato sottoforma di amido; PREREQUISITI: L’amido deriva dalla polimerizzazione del glucosio prodotto dalla fotosintesi. Occorre eliminare la parete cellulare, costituita di cellulosa, per permettere al lugol di attraversare la membrana cellulare e reagire con l’amido eventualmente presente. MATERIALI: Due becher, piastra termoelettrica, pinzette e due foglie(una esposta alla luce ed una no). SOSTANZE: Etanolo, lugol e acqua; PROCEDIMENTO: Immergere le foglie in un becher con acqua in ebollizione per circa 15 min, in modo da eliminare le membrane, dopodiché immergerle in un becher con etanolo per circa 15 min. per estrarre la clorofilla presente nella foglia. A questo punto eseguire il saggio al lugol sulle foglie per verificare la presenza di amido. OSSERVAZIONI: FOGLIA ESPOSTA ALLA LUCE Dopo l’aggiunta del lugol si nota che la parte su cui abbiamo messo il reattivo diventa nera Prima della reazione FOGLIA NON ESPOSTA ALLA LUCE Dopo l’aggiunta del lugol l’aspetto della foglia rimane invariato Prima della reazione conclusioni indice

29 CONCLUSIONI: Come si nota dalle osservazioni la foglia esposta alla luce reagisce con il lugol; questo accade perché la foglia avendo fatto la fotosintesi ha prodotto glucosio che è stato immagazzinato sottoforma di amido. Invece la foglia non esposta alla luce non ha fatto la fotosintesi e di conseguenza, non avendo prodotto amido, non può reagire con il lugol. relazione 13 indice

30 Cromatografia ascendente su strato sottile della clorofilla
OBIETTIVO: Ottenere la separazione dei caroteni dalle xantofille e dalle clorofille a e b da un estratto vegetale mediante metodo cromatografico. PREREQUISITI: Cromatografia: tecnica di separazione applicata a miscele omogenee di tipo organico. Essa avviene su uno strato sottile ascendente di gel di silice precedentemente applicato su una lastra di vetro. La diversa polarità dei pigmenti determina una maggiore affinità col gel o con l’etanolo. I pigmenti più apolari sono i carotenoidi poi vengono le xantofille, la clorofilla a e la clorofilla b. MATERIALI: Due camere cromatografiche, lastra di vetro, capillare, becher. SOSTANZE: Gel di silice, eluenti (1° con alcool + acqua + acetone in rapporto 1:1:1 – 2° con etere di petrolio + acetone + cloroformio in rapporto 3:1:1). PROCEDIMENTO: Versare gli eluenti nelle rispettive camere cromatografiche e lasciare riposare in modo che i vapori saturino l’ambiente; con il capillare prelevare il miscuglio precedentemente concentrato e depositarlo sulle lastre con il gel, aspettare che si asciughi e poi metterne una in ogni camera, aspettare un po’ e osservare. OSSERVAZIONI: 1° CAMERA: Inizialmente il colore del miscuglio è verde scuro, successivamente salgono verso l ’alto i caroteni e rimangono più in basso le xantofillie. Clorofilla b Clorofilla a continua Carotenoidi e xantofille

31 2° CAMERA: inizialmente il colore del miscuglio è verde scuro, successivamente salgono verso l’alto le xantofille e rimangono più in basso i caroteni e le xantofille. i n d i e t r o Carotenoidi e xantofille Clorofilla a Clorofilla b CONCLUSIONI: Con il metodo cromatografico abbiamo separato i caroteni dalle xantofille e dalle clorofille a e b sfruttando la differenza di polarità. Infatti per capillarità l’eluente sale sulla lastra ed entra in competizione con il gel di silice. Essendo l’eluente apolare, salendo si porta dietro le sostanze a lui affini mentre le sostanze polari vengono trattenute dal gel. Inoltre c’è anche una differenza di polarità tra le due camere, infatti il secondo eluente è più polare. Questo si può capire dal fatto che le xantofille sono più polari rispetto ai caroteni, che invece vengono trascinati dall’eluente più apolare. La separazione tra le xantofille e i caroteni dipende anche dal differente peso molecolare, quindi essendo le prime molecole più grandi e quindi più pesanti saliranno meno rispetto al carotene. indice

32 Fluorescenza della clorofilla
OBIETTIVO:Osservare la fluorescenza della clorofilla con l’uso di una lampada ad ultravioletti. PREREQUISITI:La fluorescenza della clorofilla, deriva dall’energia luminosa emessa dalla sostanza in questione, dopo che questa ha assorbito una energia a lunghezza d’onda maggiore. E = h  E= energia; h = costante di plank;  = (ni) frequenza. Ultravioletto = hanno frequenza ed energia molto elevate. MATERIALI:Beuta (100 ml), imbuto a gambo corto, filtro, mortaio, lampada ad ultravioletti. SOSTANZE:Alcool (circa 50 ml per ogni mortaio per estrarre la clorofilla dalle foglie), ferro cianuro di potassio (K3Fe(CN)6) che serve a far vedere che l’effetto fluorescenza non dipende dal colore della sostanza. PROCEDIMENTO:Estrarre la clorofilla con il mortaio in cui ci sono le foglie e l’alcool. Far filtrare la clorofilla in una beuta attraverso un imbuto filtrante. Sottoporre la clorofilla alla luce ultravioletta ed osservare attentamente ciò che accade. OSSERVAZIONI: continua Fluorescenza della clorofilla

33 Beuta esposta alla lampada ad ultravioletti.
n d i e t r o Beuta esposta alla lampada ad ultravioletti. Sistema per isolare la beuta con la clorofilla da altre radiazioni luminose. continua

34 CONCLUSIONI:Quando nel complesso antenna passa l’energia luminosa che eccita la clorofilla nel centro di reazione dei fotosistemi, gli elettroni salgono di livello. Questi elettroni tendono a tornare al loro stato iniziale e nella loro ricaduta provocano la fluorescenza di colore rossastro. La luce viaggia sottoforma di singoli pacchetti di energia chiamati “fotoni”. Un fotone corrisponde ad una determinata quantità di energia luminosa. L’energia di un fotone è tanto maggiore quanto più corta è la lunghezza d’onda. La clorofilla se opportunamente illuminata emette calore e fotoni di luce, che producono, man mano che gli elettroni passano dallo stato eccitato a quello iniziale, un bagliore rossastro, nominato con il termine fluorescenza. i n d i e t r o indice

35 Mitosi in apice radicale di Allium Cepa
OBIETTIVO: Osservazioni sull’apice radicale di cipolla PREREQUISITI: L’apice radicale di cipolla è un soggetto ideale per l’osservazione e la descrizione delle varie fasi della riproduzione cellulare, che si scompone in interfase, profase, metafase, anafase e telofase. La punta dell’apice è protetta da una zona di disfacimento detta cuffia radicale a cui fa seguito il meristema radicale, e una zona di allungamento in cui il numero delle mitosi diminuisce drasticamente. MATERIALI: Cipolla, becker, capsula petri, vetrino con copri oggetto e microscopio. SOSTANZE: HCl6N e reattivo di Schiff, acido acetico glaciale. PROCEDIMENTO: 1. Sospendere con degli stuzzicadenti, una cipolla in un beker pieno d’acqua in modo che sia parzialmente immersa ; lasciarla per almeno 3 giorni in modo che possa radicare. 2. Tagliare gli apici delle radichette ( circa 5 mm ) e porli in una soluzione ottenuta aggiungendo 10 ml di acido acetico glaciale a 30 ml di alcool etilico al 100% . Attendere 20 minuti. 3. Sciacquare le radici in acqua distillata per 1 minuto ; trasferirle poi in una capsula Petri contenente HCl6N e attendere 5 minuti. 4. Sciacquare ancora in acqua distillata e porre gli apici in una capsula Petri contenente reattivo di Schiff per 15 minuti precedentemente diluito in acqua di rubinetto. 5. Porre gli apici così trattati in una capsula Petri con acqua distillata in modo che siano pronti per l’esperimento. 6. Ponete l’apice così preparato su di un vetrino in una goccia d’acqua . Mettete il coprioggetto e premetelo delicatamente con una gomma di una matita in modo da schiacciare i tessuti. 7. Esaminate il preparato al microscopio OSSERVAZIONI: Con il primo ingrandimento del microscopio, possiamo (10X) possiamo nitidamente distinguere la struttura dell’apice radicale, composto da una parte destinata ad usura chiamata cuffia radicale, una seconda parte più interna, detta meristema radicale, ed una terza, detta zona di allungamento. continua

36 Le fasi del ciclo cellulare sono :
Con il secondo ingrandimento consentitoci dal microscopio, possiamo distinguere nettamente le mitosi cellulari che si stanno svolgendo nell’apice. Si notano subito una notevole quantità di mitosi nella parte immediatamente successiva alla cuffia, il meristema radicale. Man mano che ci si allontana da esso, il numero delle mitosi diminuisce in modo esponenziale. Si distinguono infine le varie fasi della mitosi cellulare, e quindi la disposizione dei cromosomi all’interno della cellula. Le fasi del ciclo cellulare sono : i n d i e t r o Interfase. La cellula è impegnata nelle attività metaboliche e svolge il suo compito come parte di un tessuto. Il DNA si duplica nella interfase per prepararsi alla mitosi (le seguenti quattro fasi che portano fino e comprendono la divisione nucleare). I cromosomi non sono distinguibili chiaramente nel nucleo, sebbene una macchia scura, chiamata nucleolo può essere visibile. Profase. La cromatina nel nucleo inizia a condensarsi e diventa visibile al microscopio ottico sotto forma di cromosomi. La membrana nucleare si dissolve, segnando l' inizio della prometafase. Alcune proteine si attaccano ai centromeri formando i cinetocori. I microtubuli si attaccano ai cinetocori e i cromosomi cominciano a muoversi. Metafase. Le fibre del fuso allineano i cromosomi lungo l' equatore della cellula. Questa linea viene chiamata piastra metafasica. Questa organizzazione aiuta ad assicurare che nella fase successiva, quando i cromosomi sono separati, ciascun nuovo nucleo riceverà una copia di ciascun cromosoma. Anafase. I cromosomi duplicati si separano al livello dei cinetocori e si muovono verso i poli opposti della cellula. Il movimento è causato da una combinazione del movimento del cinetocoro lungo i microtubuli del fuso e attraverso l' interazione fisica dei microtubuli polari. continua Telofase. Si formano nuove membrane intorno ai nuclei figli mentre i cromosomi si disperdono e non sono più visibili al microscopio ottico. La citocinesi o divisione cellulare può iniziare durante questa fase.

37 CONCLUSIONI: Possiamo notare che nel meristema radicale il numero di mitosi è molto elevato; esse diminuiscono man mano nella zona di allungamento. i n d i e t r o indice

38 Fotosintesi OBIETTIVO: 1) Dimostrare che durante la fotosintesi si ha la produzione di O2. 2) Dimostrare che la velocità con cui avviene la fotosintesi è influenzata dalla distanza dalla sorgente luminosa. PREREQUISITI: la fotosintesi è una reazione endotermica che trae energia dal sole, che avviene nei cloroplasti. LUCE 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 CLOROFILLA Una soluzione di metilarancio in presenza di O2 vira all’incolore-giallo. MATERIALI: 3 provette, becher (250 ml), porta provette, 3 tappa provette, candela, scatolone. SOSTANZE: elodea, acqua, metilarancio. PROCEDIMENTO: prelevare 3 rametti di elodea e inserirli in 3 provette diverse. Tapparle e distanziarle diversamente dalla candela e calcolare il tempo di decolorazione significativo della velocità con cui è avvenuta la fotosintesi con la produzione di ossigeno. OSSERVAZIONI: PRIMA DOPO continua

39 Fotosintesi OBIETTIVO: 1) Dimostrare che durante la fotosintesi si ha la produzione di O2. 2) Dimostrare che la velocità con cui avviene la fotosintesi è influenzata dalla distanza dalla sorgente luminosa. PREREQUISITI: la fotosintesi è una reazione endotermica che trae energia dal sole, che avviene nei cloroplasti. LUCE 6CO2 + 6H2O  C6H12O6 + 6O2 CLOROFILLA Una soluzione di metilarancio in presenza di O2 vira all’incolore-giallo. MATERIALI: 3 provette, becher (250 ml), porta provette, 3 tappa provette, candela, scatolone. SOSTANZE: elodea, acqua, metilarancio. PROCEDIMENTO: prelevare 3 rametti di elodea e inserirli in 3 provette diverse. Tapparle e distanziarle diversamente dalla candela e calcolare il tempo di decolorazione significativo della velocità con cui è avvenuta la fotosintesi con la produzione di ossigeno. OSSERVAZIONI: PRIMA DOPO continua

40 i n d i e t r o Livello acqua iniziale Livello acqua finale CONCLUSIONI: abbiamo dimostrato che con la fotosintesi c’è produzione di O2. Questo infatti è stato dimostrato dall’elodea sotto l’imbuto, che, producendo ossigeno, ha fatto abbassare il livello dell’acqua nella provetta; ma tutto ciò è stato confermato dalle 3 provette con dentro l’elodea. Queste infatti dal colore rosa iniziale sono passate al giallo, segno di reazione del metilarancio e quindi di avvenuta fotosintesi con produzione di ossigeno. Tuttavia abbiamo notato che la provetta più vicino alla candela ha reagito prima delle altre, per questo possiamo che la velocità con cui avviene la fotosintesi dipende anche dalla distanza dalla fonte luminosa. indice