ColoriAmo/Pigmenti vegetali: differenze tra le versioni

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Il mondo dei fiori ci ricorda che devono esistere sostanze diverse nei loro petali e nelle loro foglie capaci di dar loro la colorazione caratteristica. Queste sostanze sono dette pigmenti. I [[w: Pigmento|pigmenti]] nei vegetali si trovano a livello cellulare, o all'interno dei [[w: Vacuolo|vacuoli]] o all'interno dei [[w: plastidi|plastidi.]]
[[File:Struttura della cellula vegetale.svg|centro|miniatura|502x502px|Cellula vegetale]]
 
== I pigmenti nel vacuolo ==
I vacuoli sono cisterne all'interno della [[w: cellula vegetale|cellula vegetale]], delimitati da una membrana semipermeabile, formata da [[w: Fosfolipide|fosfolipidi]] e proteine. All'interno dei vacuoli troviamo un succo piuttosto acido formato da sostanze diverse sciolte in acqua. Le sostanze disciolte sono diversissime e dipendono dalla funzione della cellula e dal gruppo a cui appartiene ogni pianta. Nei vacuoli troviamo sostanze come gli [[w: antociani|antociani]], responsabili del colore rosso e azzurro-blu dei [[w: Petalo|petali]] di molti [[w: Fiore|fiori]] e delle [[w: Foglia|foglie]] di molte piante. Tra fiorii fiori ricordiamo i colori delle genziane, delle orchidee e delle viole dovute agli antociani di tipo diverso. [[File:P1050649 - Genziana.jpg|sinistra|miniatura|genziane]]
[[File:'Dactylorhiza maculata.JPG|miniatura|215x215px|orchidea|centro]]
 
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Dalla presenza degli antociani nei vacuoli dipende anche il colore delle foglie di alcune piante come ad esempio: i faggi rossi e gli aceri giapponesi.
File:P1050649 - Genziana.jpg|Genziane
[[File:Bosco di faggio (Monte Roberto).jpg|sinistra|miniatura|Faggi rossi]]
File:'Dactylorhiza maculata.JPG|Orchidea
[[File:Liquidambar styraciflua BotGardBln1105LeavesFallC.JPG|miniatura|216x216px|Acero giapponese|centro]]
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Dalla presenza degli antociani nei vacuoli dipende anche il colore delle foglie di alcune piante, come ad esempio i faggi rossi e gli aceri giapponesi.
Anche in alcuni ortaggi ritroviamo gli antociani tanto concentrati da mascherare il verde della [[w: Clorofillina|clorofilla]], come per esempio nel cavolo cappuccio e di vari tipi di insalata.
[[File:Brassica oleracea var capitata Rubyball.jpg|sinistra|miniatura|211x211px|cavolo cappuccio]]
[[File:RadicchioNL.jpg|centro|miniatura|Radicchio]]
 
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File:Bosco di faggio (Monte Roberto).jpg|Faggi rossi
File:Liquidambar styraciflua BotGardBln1105LeavesFallC.JPG|Acero giapponese
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Anche in alcuni ortaggi ritroviamo gli antociani, tanto concentrati da mascherare il verde della [[w: Clorofillina|clorofilla]], come per esempio nel cavolo cappuccio e di vari tipi di insalata.
 
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File:Brassica oleracea var capitata Rubyball.jpg|Cavolo cappuccio
File:RadicchioNL.jpg|Radicchio
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== I pigmenti nei plastidi ==
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[[File:Plastids types it.svg|centro|miniatura|Sviluppo dei plastidi da proplastidi]]
Nelle foglie e nei fusti di giovani piante private della [[w: luce|luce]], i [[w: proplastidi|proplastidi]] non riescono a sintetizzare clorofilla e quindi la fotosintesi non può avvenire. Ciò blocca lo sviluppo dei plastidi che si trasformano in [[w: Ezioplasto|ezioplasti]], incapaci di produrre clorofilla. In queste condizioni i [[w: Tessuto vegetale|tessuti]] vegetali restano chiari e non verdi, come per esempio nei finocchi e nei porri.
 
 
[[File:Finocchio 2.jpg|centro|miniatura|Finocchi]]
 
=== I cloroplasti ===
I cloroplasti sono gli [[w: Organulo|organelli]] in cui avviene la fotosintesi clorofilliana nelle cellule di colore verde delle foglie, dei fusticini e dei [[w: Germoglio|germogli]].
[[File:Elodea-ciclose.gif|miniatura|171x171px|Orientamento dei cloroplasti in funzione della esposizione alla luce]]
[[File:201710 chloroplast.svg|centro|miniatura|164x164px|Sezione di cloroplasto]]
 
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File:201710 chloroplast.svg|Sezione di cloroplasto
File:Elodea-ciclose.gif|Orientamento dei cloroplasti in funzione della esposizione alla luce
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La fotosintesi clorofilliana consiste nella trasformazione di [[w: anidride carbonica|anidride carbonica]] e acqua in glucosio e [[w: Ossigeno|ossigeno,]] grazie all'[[w: energia|energia]] ricavata dalla luce solare. Oltre alla clorofilla, nei cloroplasti possiamo trovare anche altri pigmenti: i carotenoidi gialli ([[w: xantofille|xantofille]]), rosso-arancio ([[w: carotene|carotene]]) e rossi ([[w: licopene|licopene]]). I carotenoidi assorbono e trasferiscono energia luminosa alla clorofilla e la proteggono dalla fotodistruzione.
 
La fotosintesi clorofilliana consiste nella trasformazione di [[w: anidride carbonica|anidride carbonica]] e acqua in glucosio e [[w: Ossigeno|ossigeno,]] grazie all'[[w: energia|energia]] ricavata dalla luce solare. Oltre alla clorofilla, nei cloroplasti, possiamo trovare anche altri pigmenti: i carotenoidi gialli ([[w: xantofille|xantofille]]), rosso-arancio ([[w: carotene|carotene]]) e rossi ([[w: licopene|licopene]]). I carotenoidi assorbono e trasferiscono energia luminosa alla clorofilla e la proteggono dalla fotodistruzione.
 
Ci possiamo accorgere della presenza dei carotenoidi nelle foglie, quando in autunno la clorofilla viene demolita e rimangono solo i carotenoidi che colorano le foglie di varie tonalità, dal giallo pallido al rosso cupo.
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=== I cromoplasti ===
I cromoplasti sono plastidi privi di clorofilla ma con all'interno vari pigmenti colorati, come per esempio i carotenoidi, che danno ad alcuni tipi di frutta e verdura un colore che va dal rosso, all'arancione fino al giallo. Nei fiori questi colori sono un richiamo per gli [[w: Insecta|insetti]]., Inin questo modo è più semplice l'[[w: impollinazione|impollinazione]]. Nei frutti, invece, il richiamo degli insetti aiuta a facilitare la dispersione dei [[w: Seme|semi]] al loro interno. Tra le verdure contenenti carotenoidi ricordiamo le carote e tra i fiori i papaveri contengono cloroplasti, con pigmenti rossi. Nelle carote i cromoplasti derivano da un processo di [[w: Maturazione dei frutti|maturazione]] dei leucoplasti. Quando la frutta o la verdura matura, i cromoplasti derivano dai cloroplasti.
[[File:Carot.jpg|miniatura|Carote|sinistra]]
[[File:Papavero 10.jpg|miniatura|Papavero]]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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File:Carot.jpg|Carote
File:Papavero 10.jpg|Papavero
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== Ora prova tu ==
E se volessimo provare ad estrarre e studiare le caratteristiche di qualche pigmentipigmento di un vegetale che abbiamo in cucina?
 
Ecco alcuni semplici esperimenti.
 
=== Estrazione dei pigmenti delle foglie ===
Vogliamo estrarre i pigmenti contenuti in alcune foglie di verdura a foglia. In particolare: spinaci (con foglie verdi) e cavolo rosso ( con foglie viola). Il nostro obiettivo è dunque estrarre clorofilla dagli spinaci e antociani dal cavolo rosso.
 
=== Materiali ===
* spinaci in foglia, anche surgelati
*
* cavolo rosso (alcune foglie)
*
* barattoli di vetro con coperchio o ricopribili con fogli di carta alluminio
*
* bicchieri di plastica
*
* forbici
* mortaio e pestello, o in alternativa un cucchiaio robusto e un contenitore resistente
*
* mortaio e pestello o in alternativa un cucchiaio robusto e un contenitore resistente
*
* alcol etilico
 
=== Procedimento ===
Si sminuzzano le foglie di spinaci e cavolo, aiutandosi con le forbici, e si inseriscono in contenitori robusti (meglio se di vetro) separati.
 
[[File:Foglie di cavolo rosso e spinacio.jpg|430x430px|senza_cornice|centro]]
 
 
Aiutandosi con un coltello si pestano forte le foglie nel contenitore di vetro.
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Si dividono le foglie di spinacio e di cavolo così trattate in due metà ciascuno. Ogni piccola parte ottenuta si inserisce in quattro bicchieri di plastica: due con spinaci e due con cavolo rosso.
 
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[[File:Cavolo rosso in acqua e alcol.jpg|senza_cornice|sinistra]]
[[File:SpinaciCavolo rosso in alcolacqua e acquaalcol.jpg|senza_cornice]]
File:Spinaci in alcol e acqua.jpg|
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In un bicchiere con spinaci e in uno con cavolo si aggiunge alcol, negli altri due bicchieri rimasti si aggiunge acqua fino a coprire completamente tutto il contenuto di ciascun bicchiere. Si chiudono i bicchieri con la carta alluminio (per evitare la facile ossidazione dei pigmenti fogliari, sensibili alla luce) e si lasciano riposare tutta una notte.
 
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File:Spinaci congelati 2.jpg|Spinaci surgelati
File:Triturare cavolo rosso.jpg|Cavolo rosso
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In un bicchiere con spinaci e in uno con cavolo si unisce alcol, negli altri due bicchieri rimasti si aggiunge acqua fino a coprire completamente tutto il contenuto di ciascun bicchiere. Si chiudono i bicchieri con la carta da alluminio (per evitare la facile ossidazione dei pigmenti fogliari, sensibili alla luce) e si lasciano riposare tutta una notte.[[File:Spinaci congelati 2.jpg|senza_cornice|sinistra|Spinaci surgelati]]
[[File:Triturare cavolo rosso.jpg|243x243px|senza_cornice|centro|Cavolo rosso]]
=== Osservazione ===
Il giorno seguente si riaprono i bicchieri e si osserva il loro contenuto: nei bicchieri con spinaci ci sono importanti differenze. La clorofilla appare estratta solo nel bicchiere con alcol. Gli antociani delle foglie di cavolo appaiono ben estratti anche solo in acqua.
 
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[[File:Spinaci e acqua.jpg|sinistra|miniatura|317x317px|Spinaci e acqua ]]
[[File:Spinaci e alcolacqua.jpg|miniatura|321x321px|Spinaci e alcol|centro]]acqua
File:Spinaci e alcol.jpg|Spinaci e alcol
[[File:Antociani da cavolo rosso.jpg|sinistra|miniatura|308x308px|Antociani da cavolo rosso]]
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=== Conclusioni ===
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== Viraggio dei pigmenti ==
 
=== Materiali: ===
[[File:Antociani da cavolo rosso.jpg|Antociani da cavolo rosso|thumb|right|250x250px|Antociani da cavolo rosso]]
* Campioni dell'esperimento precedente contenenti antociani in acqua estratti da cavolo rosso.
 
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* campioni dell'esperimento precedente contenenti antociani in acqua estratti da cavolo rosso
* contagocce o pipetta
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* succo di limone o aceto
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* bicarbonato di sodio
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* cucchiaino
*
* contenitori in vetro
 
=== Procedimento: ===
Aiutandosi con una pipetta si preleva un po' di soluzione acquosa contenente antociani, di un colore viola scuro intenso. Versiamo il liquido prelevato in due contenitori diversi: in uno aggiungiamo con un cucchiaino un po' di bicarbonato di sodio e nell'altro qualche goccia di limone.
 
=== Osservazioni: ===
Il colore del liquido iniziale cambia: il bicarbonato fa cambiare il viola in blu brillante; il limone trasforma il colore in un rosso vivo.
 
[[File:Viraggio degli antociani.jpg|centro|miniatura|Viraggio degli antociani]]
 
=== Conclusioni: ===
Gli antociani, solubili in acqua, cambiano colore a seconda che si mettano in contatto con sostanze acide (succo di limone) o basiche (bicarbonato di sodio) e possono ottenere tante sfumature diverse.
 
E'È per questo motivo che gli antociani sono utilizzati come coloranti alimentari per caramelle, yogurt, gelatine, gomme da masticare, bevande, etcecc.
 
== La clorofilla estratta dalle foglie di spinacio contiene un solo pigmento? ==
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=== La capillarità ===
La [[w :capillarità| capillarità]] è un fenomeno dovuto all'interazione tra le [[w: Molecola|molecole]] di un [[w: liquido| liquido]] e di un [[w: solido| solido]] lungo le loro superfici. Tale fenomeno è alla base della tecnica della [[w: cromatografia|cromatografia]]. Consiste nella capacità di un liquido di "risalire" lungo le pareti interne di un tubicino di vetro di un diametro tanto piccolo quanto quello di un capello. Il liquido, risalendo lungo il tubicino ([[w: capillare| capillare]]) vince la [[w: Interazione gravitazionale|forza di gravità]] grazie alla forza di [[w: coesione|coesione]], adesione e [[w: tensione superficiale| tensione superficiale]]. Sempre grazie alla capillarità, l'acqua, dalle radici, raggiunge le foglie più alte vincendo la forza di gravità.
[[File:Capillarity-small.svg|centro|miniatura|Capillarità]]
 
=== Materiali ===
* campione di soluzione clorofilla e alcoolalcol etilico dell'esperimento di estrazione della clorofilla visto precedentemente
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* foglio di carta da filtro o una striscia ritagliata da un foglio di "acchiappacolore" per lavatrice
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* bicchiere
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* alcol
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* contagocce o pipetta
 
=== '''Procedimento''' ===
Copro con pochissimo alcol il fondo di un bicchiere.
 
[[File:Bicchiere e alcol.jpg|210x210px|miniaturasenza cornice|centro|Copro con pochissimo alcol il fondo di un bicchiere.]]
 
 
Prelevo con un contagocce un po' di clorofilla e, alla distanza di circa un centimetro dal margine inferiore della striscia di carta da filtro, lascio cadere una o due gocce di clorofilla e lascio asciugare per qualche secondo all'aria.
 
 
[[File:Clorofilla.jpg|centro|senza_cornice|210x210px]]
 
Inserisco in verticale la mia striscia di carta da filtro nel bicchiere, con la macchia di clorofilla verso il basso; attendo qualche minuto ed estraggo la mia striscia di carta dal bicchiere.
 
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File:Separazione pigmenti.jpg|
Inserisco in verticale la mia striscia di carta da filtro nel bicchiere, con la macchia di clorofilla verso il basso e attendo qualche minuto ed estraggo la mia striscia di carta dal bicchiere.
File:Clorofilla su carta da filtro.jpg|
 
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[[File:Separazione pigmenti.jpg|288x288px|senza_cornice|destra]]
[[File:Clorofilla su carta da filtro.jpg|252x252px|senza_cornice|centro]]
 
=== Osservazioni ===
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=== Conclusioni ===
La clorofilla degli spinaci non è composta da un unico pigmento ma da ben tre diversi. Partendo dal basso della striscia di carta da filtro posso individuare per colore diverso: clorofilla alfa;, clorofilla beta e carotenoidi. Si tratta di pigmenti diversi, capaci di permettere alle foglie di catturare la maggior quantità di luce possibile e di diverso colore. Questo permette alle foglie di fare più fotosintesi.
 
[[Categoria:ColoriAmo|Pigmenti vegetali]]