Biosfera

DETERMINACIÓ AMB LUGOL

Procediment A:  Objectiu: Trobar la presència de midó en diferents dissolucions.

Introducció:  En aquesta pràctica treballarem amb les següents substàncies: Sacarosa, glucosa, midó i aigua.

La sacarosa és el compost orgànic popularment conegut com sucre de taula. Aquesta substància blanca, inodora, cristal·lina i de gust agradable i dolç, és famosa pel seu paper en la nutrició humana. La molècula de sacarosa és un disacàrid format per la unió d’una glucosa i una fructosa. La glucosa és una hexosa, és a dir, que conté 6 àtoms de carboni, i és una aldosa on el grup carboxil està en l’extrem de la molècula. És una forma de sucre que es troba lliure en les fruites i en la mel. La aldohexosa glucosa posseeix dos enantiòmers, si bé la D-glucosa és predominant en la naturalesa. En terminologia de la indústria alimentària se sol denominar dextrosa. El midó és, un homopolisacàrid de funció de reserva energètica està format de monòmers de glucosa cosa que li permet hidrolitzar-se alliberant els monosacàrids quan sigui necessari. No és soluble en l’aigua. El midó es troba en les cèl·lules vegetals, sobretot en les llavors, les arrels i les tiges, es compon en realitat de dos tipus de components qu són:

Amilosa: Està formada per alfa-D-glucopiranoses unides mitjançant enllaços (1–4) en una cadena sense ramificar. Aquesta cadena adopta una disposició helicoïdal i té sis monòmers per cada volta d’hèlix.

Amilopectina: També està constituïda per alfa-D-glucopiranoses, encara que forma una cadena ramificada en la qual hi ha unions (1-4), com en el cas anterior, i enllaços (1-6) que originen llocs de ramificació cada dotze monòmers.

El midó forma part de l’alimentació humana, ja que és un dels aliments bàsics de la dieta. Abunda en els productes de consum diari, com ara les patates, els cereals, els llegums o el pa, i la seva hidròlisi, que es du a terme durant el procés digestiu, permet obtenir una gran quantitat de molècules de glucosa.

Material:  Tub d’assaig;  pipeta; vas de precipitats; pera; encenedor d’alcohol;  pinça; comptagotes; Reactius: sacarosa, glucosa, midó , aigua.

Procediment

1. Col·loca  3 tubs d’assaig en una gradeta. Al primer introdueix una dissolució aquosa de glucosa, al segon una dissolució de sacarosa i al tercer de midó. Omple un quart tub d’assaig només amb aigua.

2. Afegeix unes gotes de lugol (dissolució de iode i iodur potàssic) a cada tub.

3. Observa amb detall el que succeeix.

Resultats

Els tubs d’assaigs que han donat negatiu, és a dir que no s’ha posat de color lila,són: Glucosa, sacarosa i aigua. L’únic que ha donat positiu és el midó.

Conclusions

Quan substàncies que contenen midó es barregen amb una solució de iode (lugol) aquestes es tenyeixen de color violeta intens. Això és degut a que el àtoms de iode s’introdueixen entre les espirals de les hèlix donant-los aquesta coloració, el color desapareix al escalfar la dissolució tornant-la transparent perquè els àtoms de iode se surten de la hèlix. Quan la dissolució es refreda torna al seu color violeta.

Procediment B,C i D

Objectiu:  Detectar la presencia de midó en diferents aliments

Introducció: El lugol és una dissolució de iode molecular i iodur potàssic KI en aigua destil·lada. Va ser preparada per primera vegada en 1829 i nomenada en honor al metge francès JGA Lugol. Aquest producte s’utilitza freqüentment com a desinfectant i antisèptic, per a la desinfecció d’aigua en emergències i com un reactiu per a la prova del iode en analítica clínica i de laboratori. La dissolució de Lugol consisteix en 5 g de I2 i 10 g de KI diluïts amb 85 ml d’aigua destil·lada, obtenint una dissolució marró amb una concentració total de iode de 150 mg / ml. S’utilitza aquesta dissolució com a indicador en la prova del iode, que serveix per identificar polisacàrids com els midons, glicògen i certes dextrines. El Lugol no reacciona amb sucres simples com la glucosa o la fructosa.

Material:  Patata;  embotit de diversos preus;  placa de Petri;  lugol; portaobjectes; espàtula; microscopi.

 Procediment B

1. Fes un tall molt fi de patata i posa’l en una placa de Petri.

2. Afegeix unes gotes de lugol sobre el tall.

3. Descriu què hi observes.

Procediment C

1. Fes un raspat de patata i col·loca’l sobre un portaobjectes. Afegeix-hi una gota de lugol i el cubreobjectes.

2. Observa la preparació amb el microscopi.

3. Descriu i dibuixa el que hi observes.

Procediment D

1. Agafa uns quants talls molt fins de pernil dolç o qualsevol altre embotit. Col·loca’ls en diferents plaques de petri.

2. Afegeix unes gotes de lugol sobre cada tall d’embotit

3. Anota en una taula el preu de cada embotit i els resultats obtinguts amb l’experiència.

 

Resultats

 

Raspat de patata i embotits de diferents preus amb lugol

Raspat de patata sense lugol (Vist amb microscopi òptic)

Raspat de patata amb lugol (Vist amb microscopi òptic)

Conclusions: La patata conté midó, ja que quan li apliquem el lugol es tenyeix de color violeta. L’embotit barat conté midó, perquè així augmenta el seu volum i conté menys quantitat de carn, i per tant serà més barat.

Qüestions:

-Què tenen en comú el tall de patata, el raspat de patata i alguns embotits? Que tots ells contenen midó i que quan incorporem el lugol observem que agafen un color violeta.

-Per a què serveix el lugol? Per poder identificar la presència de midó.

-De què són els grànuls observats al microscopi? Estan formats de midó, que s’acumulen en forma de grànuls en el citoplasma cel·lular.

-Les fulles de la patatera donarien el mateix resultat? Per què?No, perquè no tenen la mateixa composició química que la patata. Ja que la fulla de la patatera té clorofil·la, i la patata té més midó. El color verd de la clorofil·la no permetria observar el canvi de color del midó que puguin contenir.

-Pots establir alguna relació entre els resultats obtinguts amb el embotits i el seu preu? Per què creus que es donen,aquets resultats? Sí, ja que els embotits més barats contenen midó perquè així es podrà augmentar el seu volum i abaratir el preu. En canvi els embotits més cars no contenen midó, i això els fa ser de més qualitats.

-Per què et sembla que el procediment A és útil fer l’experiència amb aigua? Perquè és el millor dissolvent.

Informe realitzat per: Paula Liébana, Noelia Morales, Isabella Reyes, Maria Escot, Jeymi Rosales.

Quines conseqüències té l’alta cohesivitat de les molècules d’aigua? Veiem alguns exemples:

1.- Imagina que mulles lleugerament la base d’un full de paper en aigua. Què succeeix?

La taca d’aigua es va expandint i ascendeix per la superfície del paper.

2.- Omple una pipeta amb uns 2 ml d’aigua. Quina forma té la superfície on contacten l’aigua, l’aire i el vidre de la pipeta?

La superfície de l’aigua agafa una forma de menisc, això és degut a que les forces d’adhesió entre les partícules d’aigua i el vidre de la pipeta són més grans que les forces de cohesió entre les molècules d’aigua.

Com podem observar en la imatge, l’aigua, en pujar pels diferents tubs, forma un menisc (com més prim és el tub més pronunciat és el menisc). En canvi, el mercuri, en pujar per un tub fa un menisc convex ja que les forces de cohesió entre les seves partícules són més grans que les forces d’adhesió entre els àtoms de mercuri i el vidre del tub.

 

3.- Com s’anomena la propietat de l’aigua responsable de les observacions realitzades als punts 1 i 2?

La propietat principal és la tensió superficial encara que en la qüestió 1 podem dir que la propietat que permet a l’aigua infiltrar-se pels porus del paper és la capil·laritat (aquesta depèn de la tensió superficial del líquid).

·       Podem definir la tensió superficial com la resistència que ofereix la superfície d’un líquid a ser trencada.

·       Podem definir capil·laritat com la capacitat que té un líquid per ascendir de forma espontània en un espai estret, com un tub prim, o en materials porosos com el paper. En aquesta propietat dels líquids es basa un mètode molt útil per separar mescles homogènies, la cromatografia.

 

4.- Si tens aigua en un got, podries comprimir-la?

No, ja que en general, els líquids són molt poc compressibles. Això és degut a que les molècules d’aigua, tant en estat líquid (gracies als ponts d’hidrogen que s’estableixen entre les molècules) com en estat sòlid, estan molt juntes i per poder comprimir-la mínimament es necessitarien unes pressions molt elevades.

5.- Si tallem una flor de camp i no la posem en aigua que succeeix i per què?

Poc a poc es marceix ja que va consumint l’aigua de les seves cèl·lules i aquestes van perdent el seu volum, això fa que la flor es vagi arrugant i vagi perdent estabilitat.

Es pot dir que disminueix o augmenta la seva turgència?

La turgència determina l’estat de rigidesa d’una cèl·lula. És un fenomen pel qual les cèl·lules en absorbir aigua, s’inflen, exercint pressió contra la membrana cel·lular. D’aquesta turgència depèn, que les plantes estiguin marcides o erectes, per tant, si la flor es marceix vol dir que la seva turgència disminueix.

Per quina raó la turgència és important pels vegetals?

La turgència és molt important ja que fa que els vegetals tinguin una estructura rígida. Per exemple, si l’aigua no exercís la pressió suficient a la paret cel·lular de les cèl·lules de la gespa, aquesta no es mantindria rígida, i per tant, seria més difícil per a ella fer la fotosíntesis ja que la superfície d’incidència dels raigs del sol a les seves fulles seria més petita.

6.- Podries fer surar una agulla sobre l’aigua?

El nostre grup ho va poder aconseguir, encara que va costar una mica.

Per tant, presenta molta o poca resistència a ser trencada la superfície de l’aigua? Com s’anomena la propietat que fa referencia a aquest fenomen?

La superfície de l’aigua presenta molta resistència a ser trencada, a causa de la seva elevada tensió superficial.

Calor específic d’algunes substàncies
Substància	c (kJ·kg?¹·K?¹)
aigua	4,181
alcohol etílic	2,400
alumini	0,897
coure	0,386
or	0,126
plom	0,128
vidre	0,840

7.- L’aigua té un elevat calor de vaporització, perquè? Defineix què és el calor de vaporització.

Si, ja que la separació entre les temperatures de fusió i d’ebullició és molt gran.

La calor de vaporització és la quantitat d’energia necessària perquè un mol d’una substància que es trobi en la seva temperatura de fusió i a la pressió d’una atmosfera passi completament a l’estat gasós.

8.- Compara l’aigua amb altres líquids. Triga molt o poc en escalfar-se? I en refredar-se?

Comparat amb l’alcohol, l’aigua triga més en escalfar-se i també triga més en refredar-se.

Per tant el seu calor específic és alt o baix?

El calor específic de l’aigua és la quantitat d’energia que cal per augmentar la temperatura d’un gram d’aigua 1 grau centígrad (en el cas de l’aigua és 1 cal ó 4’181 J ). Per tant, podem dir que en comparació amb altres substàncies, l’aigua té un calor específic elevat.

Com pot afectar aquest fet a la climatologia i a la vida dels organismes?

·       A la climatologia: Com que l’aigua triga tant en escalfar-se i en refredar-se, això fa que el mar actuï com a termoregulador dels climes costaners refredant i escalfant l’aire de la següent manera:

Durant tot l’estiu l’aigua del mar s’escalfa ja que les temperatures són elevades i fins que no comença la tardor, el mar, no arriba a la seva temperatura màxima anual. Aquesta temperatura es manté durant tot l’hivern suavitzant les temperatures costaneres. Quan arriba la primavera, l’aigua ja està més freda i durant tot l’estiu es va mantenint regulant les temperatures.

·       A la vida dels organismes: Totes les cèl·lules estan formades per un elevat percentatge d’aigua, si aquestes cèl·lules estiguessin formades per alcohol (calor específic = 2,400 kJ·kg?¹·K?¹), la temperatura al seu interior canviaria molt sobtadament i podria afectar a les funcions vitals de la cèl·lula i fins i tot podria fer malbé les diferents biomolècules orgàniques necessàries per a la seva vida.

Té alguna relació el valor del seu calor específic amb la termoregulació?

Si, per als éssers vius, que l’aigua tingui un calor específic elevat és molt important, per exemple, els animals de sang freda (poiquiloterms) no tenen processos homeostàtics per regular la temperatura i si l’aigua tingués un calor específic més baix, la seva temperatura corporal canviaria molt sobtadament.

9.- Com és major la densitat de l’aigua, en estat sòlid o en estat líquid?

En estat líquid, fins als 25 ºC, la densitat de l’aigua és més gran que no pas en estat sòlid, per això el gel sura en aigua líquida. Aquesta propietat de l’aigua permet que el gel formi una capa termoaïllant que permet la vida en rius, mars i llacs. A 4ºC és la tempera on l’aigua té la seva densitat més elevada.

10.- Quin és el punt de fusió de l’aigua? Quin és el punt d’ebullició de l’aigua? Consideres per tant que el ventall de temperatures en que l’aigua està en estat líquid és prou ampli? Quines avantatges suposa això pels organismes?

·       Punt de fusió: 0ºC

·       Punt d’ebullició: 100ºC

És un ventall prou ampli que permet als organismes disminuir el risc de congelació de les seves cèl·lules i els protegeix d’una possible pèrdua molt gran d’aigua per evaporació en el cas que les temperatures pugessin massa. D’altra banda, sense aigua líquida no hi ha vida, llavors el fet que hi hagi un major ventall de temperatures en que l’aigua pot ser líquida facilita l’aparició de vida i també la capacitat d’adaptació d’aquesta és major. 

AQUEST INFORME HA ESTAT ELABORAT PER ALUMNES DEL SEGON DE BATXILLERAT CIENTÍFIC DEL  IES RAMON COLL I RODES DE LLORET DE MAR. ELS AUTORS SÓN:

CRISTINA RICO, SEGIO FERNÁNDEZ, ANNA CLUA, SELENA ARTERO.