Istituto Comprensivo Polo 1 Copertino

LEZIONI DI CHIMICAAttività in laboratorio scientifico svolte dalla classe 2 C

Docente di Scienze prof.ssa Mello PatriziaAnno scolastico 2016 -2017

De Matteis Giorgia, Minosi Marco, Nestola Mariachiara

IL PH

Maluta Vittoria Maria

Denaturazione delle proteine

Reazione di riconoscimento dell’amido

Il PH

ACIDI E BASI

Gli acidi e le basi sono classi di composti chimici la cui presenza e quantità in un ambiente chimico può essere misurata con la scala di acidità, detta pH. Molti processi chimici e biochimici possono realizzarsi solo a un determinato pH. Così alcune sostanze vitali del nostro organismo, come il plasma del sangue, devono mantenere un determinato grado di pH.

AcidiAcido è una parola che deriva dal latino e significa "acuto, che punge". Come noi, i Romani consideravano acide le sostanze che avevano un sapore agro, aspro, come il limone, che infatti contiene l'acido citrico. Molti acidi sono utilizzati nei processi industriali, per esempio l'acido cloridrico, materia prima di moltissimi composti contenenti cloro, come gli insetticidi. L'acido solforico, anticamente denominato vetriolo, è una sostanza molto importante per l'industria chimica nella sintesi di fertilizzanti, petrolchimici, coloranti, detergenti. L'acido nitrico reagisce con tutti i metalli a eccezione dell'oro e del platino, e per questo può essere usato per riconoscere se un oggetto è d'oro o per saggiarne la purezza. È importante nella fabbricazione dei concimi e degli esplosivi.

Basi

Le basi, analogamente agli acidi, si riconoscono da come si comportano in soluzione o con altre sostanze. Le basi reagiscono con gli acidi e formano sostanze che si chiamano sali. Una base è l'idrossido di sodio, un composto corrosivo, bianco e ceroso, che è impiegato sia nell'industria dei saponi e della carta, sia nell'uso domestico ma in forma di soluzione, ed è chiamato soda caustica. Un'altra base è l'ammoniaca, sostanza fondamentale nell'industria dei concimi, dei coloranti, degli esplosivi e delle fibre. In soluzione diluita, toglie dalle stoffe le macchie d'unto e attenua il dolore delle punture di insetti.

Gli indicatori

Gli acidi in soluzione possono essere presenti in piccole o grandi quantità; non tutti gli acidi possiedono lo stesso grado di acidità. Per misurare il grado di acidità di una soluzione si possono utilizzare alcune sostanze, chiamate indicatori, che hanno la proprietà di cambiare colore secondo il grado di acidità di una soluzione. Un indicatore molto usato è il tornasole, un colorante vegetale estratto da alcuni licheni colorati. Il tornasole in soluzione acida dà colore rosso, in soluzione basica un colore blu. Un altro indicatore naturale è il succo della rapa rossa: rosso porpora in presenza di acido, blu-viola in ambiente basico.

Cartina al tornasole

Il ph

Nel 1909 il biochimico danese S.P.L. Sørensen, partendo dal fatto che la caratteristica comune degli acidi è la loro capacità di liberare ioni idrogeno in soluzione, ha proposto una scala di grandezza, la scala del pH (letteralmente vuol dire "potenza d'idrogeno") per misurare il grado di acidità e di basicità di una soluzione acquosa. Questa scala è in funzione della concentrazione di ioni idrogeno in soluzione: tanto più questa è elevata, tanto più basso è il pH e tanto più acida sarà la soluzione. Una soluzione acida ha un pH minore di sette, una soluzione basica un pH maggiore di sette. Un pH pari a sette indica una soluzione neutra. Il valore 7 corrisponde all'acqua pura, che è neutra, cioè non è acida né basica.

In laboratorio

Siamo andati in laboratorio scientifico per scoprire se alcune sostanze sono acide, neutre o basiche.

Abbiamo utilizzato come indicatore la cartina di Tornasole, che serve a misurare il pH delle sostanze, cioè il grado di acidità o basicità rispetto a una scala di valori che va da 0 a 14.

Il valore di acidità o basicità si osserva con il cambiamento di colore della cartina di Tornasole e in base al colore ottenuto, si scoprirà il pH confrontandolo su una scala cromatica.

Abbiamo portato da casa alcuni alimenti e abbiamo misurato il loro pH; abbiamo utilizzato anche alcune sostanze presenti in laboratorio.

Materiali

• YOGURT

• ACETO

• POMODORO

• LIMONE

• CLORURO DI BARIO

• ACIDO CLORIDRICO

• ACQUA DI BARITE

• ACQUA DISTILLATA

Esecuzione

Abbiamo suddiviso la cartina al tornasole in piccole strisce,e abbiamo posto ognuna di esse a contatto con una diversa sostanza,ottenendo un colore diverso che di volta in volta abbiamo confrontato con la scala cromatica per ottenere il valore di ph corrispondente. Abbiamo poi riportato i valori ottenuti in una tabella.

Risultati

Materiali Colore ph corrispondente

YOGURT GIALLINO 5,5 ACIDO

ACETO ARANCIONE 4 ACIDO

POMODORO ARANCIONE 5 ACIDO

LIMONE ARANCIONE 3 ACIDO

CLORURO DI BARIO SENAPE 5 ACIDO

ACIDO CLORIDRICO ROSSO 1 ACIDO

ACQUA DI BARITE BLU 11 BASICO

ACQUA DISTILLATA GIALLO 6,5 NEUTRO

Conclusione

Le sostanze hanno tutte una propria acidità o basicità; altre , come l’acqua distillata, sono neutre.

DENATURAZIONE DELLE PROTEINE

LE PROTEINE

Le proteine sono polimeri naturali importantissimi, che svolgono un gran numero di diverse funzioni negli organismi. Le loro molecole sono costituite da lunghe catene di centinaia di piccole unità tra loro molto simili, gli amminoacidi.Nelle proteine sono presenti una ventina di tipi diversi di amminoacidi , ma le combinazioni possibili sono molto numerose.L’esatta sequenza di amminoacidi in una catena proteica si chiama struttura primaria, e per poter svolgere una funzione specifica una proteina deve possedere la giusta struttura primaria.

Alcune porzioni della catena proteica possono disporsi ad elica (α-elica) oppure in filamenti a "zig-zag", che poi si affiancano per formare delle strutture piatte (foglietti β). Ciò rappresenta la struttura secondaria delle proteina.

Le catene proteiche sono ripiegate su se stesse. Il modo in cui si piegano determina la loro forma finale e rappresenta la loro struttura terziaria. In alcune proteine, dette globulari, la forma finale della molecola è quasi sferica; in altre proteine, dette fibrose, la forma finale della molecola è piuttosto allungata.

Alcune proteine formano aggregati, ciascuno dei quali contiene alcune molecole, e questo determina l’eventuale struttura quaternaria.

La struttura complessiva di una proteina nel suo ambiente naturale, che le permette di svolgere la sua funzione, si chiama conformazione nativa.

Denaturazione delle proteine

La perdita della conformazione nativa si chiama denaturazione e comporta anche la perdita di funzione della proteina. La denaturazione può essere indotta da un aumento dell’acidità dell’ambiente (cioè una diminuzione del pH), o dall’introduzione di sostanze chimiche estranee, come un alcol o, ancora, da un aumento di temperatura.

Le catene proteiche restano piegate permanentemente e mantengono la configurazione nativa perché si formano interazioni o legami chimici fra parti diverse di una singola catena o si formano interazioni con l’ambiente circostante, soprattutto con le molecole di acqua nelle quali le proteine sono normalmente immerse.

Le variazioni di temperatura, l’aggiunta di un alcol o una variazione del pH interferiscono con queste interazioni, per cui le molecole proteiche cambiano forma, perché la conformazione nativa non è più la "forma giusta" per le nuove condizioni ambientali. Proteine diverse possono rispondere in modo differente a queste variazioni.

Abbiamo eseguito in laboratorio scientifico un esperimento sulla denaturazione delle proteine,utilizzando l’albume d’uovo,ricco di albumina,che è una proteina.

MATERIALI UTILIZZATI• n. 2 Becker;

• n. 1 fornelletto elettrico;

• n. 1 uovo;

• acido cloridrico (soluzione al 10%);

• n. 2 provette;

• n. 1 pipetta.

PROCEDIMENTO

• Rompere l’uovo all’interno di un becker; con una pipetta prelevare un po’ di albume e trasferirlo nelle due provette.

• Far riscaldare una delle provetta a bagnomaria sopra un fornelletto.

• Nell’altra provetta contenente l’albume,aggiungere qualche goccia di acido cloridrico e agitare.

RISULTATI

• Nella provetta sottoposta all’azione dell’acido cloridrico si può notare che l’albume è diventato bianco, gelatinoso, quasi solido in seguito alla denaturazione delle proteine.

• Nella provetta lasciata a bagnomaria notiamo che si è verificata la stessa reazione quando la temperatura dell’acqua ha superato i 70 ° C.

CONCLUSIONE

In entrambi i casi, abbiamo ottenuto lo stesso risultato: l’albumina contenuta nell’albume d’uovo si è denaturata per effetto del calore e per azione dell’acido cloridrico.

Nel primo caso il calore ha denaturato l’albumina; è lo stesso processo che avviene durante la cottura dei cibi a contenuto proteico.

Nel secondo caso, abbiamo riprodotto ciò che avviene durante la digestione nello stomaco, dove grazie all’acido cloridrico si verifica la denaturazione delle proteine, che poi vengono attaccate dalla pepsina e trasformate in peptoni. La digestione si completa nell’intestino tenue per effetto degli enzimi proteolitici del pancreas (tripsina,chimotripsina) con la liberazione degli aminoacidi.

RICERCA DELL’AMIDO NEGLI ALIMENTI

L’ AMIDO

L'amido è un composto organico della classe dei carboidrati (o glucide polisaccaride), comunemente contenuto in alimenti come pane, pasta, riso, patate, caratterizzato da un gran numero di unità di glucosio polimerizzate unite tra loro da legame α-glicosidico.

Insieme a glicogeno e cellulosa è uno dei più noti polisaccaridi presenti nei vegetali, che lo sintetizzano naturalmente a partire dal glucosio

L'amido è composto da due polimeri:• amilosio (che ne costituisce circa il 20%)• amilopectina (circa l'80% )L'amido è il carboidrato di riserva delle piante, immagazzinato come

fonte energetica, sintetizzato per via enzimatica a partire dal glucosio, a sua volta prodotto nella fotosintesi clorofilliana.

In laboratorio scientifico abbiamo eseguito la ricerca dell’amido in alcuni alimenti

MATERIALI UTILIZZATI

• n. 1 patata;

• riso;

• farina;

• briciole di pane;

• tintura di iodio;

• n. 5 provette.

PROCEDIMENTO

• Prendere le 5 provette e riempirle ognuna con 4 ml di acqua. Nella prima aggiungere un po’ di patata; nella seconda un po’ di farina; nella terza qualche chicco di riso; nella quarta le briciole di pane e nell’ultima ,usata come controllo, solo acqua.

• Aggiungere alcune gocce di tintura di iodio e mescolare.

RISULTATI

• nella prima provetta (patata + t. di iodio) abbiamo osservato dei puntini neri;

• nella seconda provetta (farina + t. di iodio) abbiamo ottenuto una colorazione viola scuro quasi nero;

• nella terza provetta (riso + t. di iodio) abbiamo ottenuto una colorazione nera;

• nella quarta provetta (briciole di pane + t. di iodio) abbiamo ottenuto una colorazione viola scuro quasi nero;

• nella quinta provetta (tintura di iodio + acqua) abbiamo notato una colorazione marrone

CONCLUSIONE

Tutti gli alimenti da noi analizzati contengono amido; quando l'amido viene a contatto con la tintura di iodio, che ha un colore marrone, si verificano delle reazioni chimiche che fanno cambiare colore agli alimenti. Se la colorazione ha una tonalità viola-blu scuro significa che l'alimento analizzato contiene amido.

Nella provetta contenente acqua, il colore della tintura di iodio non ha subito variazioni.