sexta-feira, 12 de novembro de 2010

Beterraba sempre vermelha?

Se resolvêssemos extrair o corante vermelho da beterraba, qual solvente seria mais eficiente? água, álcool, acetona, aguarrás ou detergente? Veja nesse experimento o que acontece quando colocamos beterraba em contato com esses diferentes solventes e como eles atuam na permeabilidade da membrana plasmática.

Materiais necessários

  • Uma beterraba
  • Diversos solventes como acetona, aguarrás, detergente, etanol
  • Tubos de ensaio (pelo menos 5)
  • Béqueres
  • Lâmina de barbear, estilete ou faca
  • Pinça
  • Suporte para tubos
  • Canetas para escrever em vidros
  • Mãos à obra
    Identifique os tubos de ensaio escrevendo água, álcool, acetona, aguarrás e detergente.
    Distribua 3ml dos solventes nos respectivos tubos de ensaio.
    Obervação: Dissolva algumas gotas do detergente em água.


    Corte a beterraba em 5 retângulos de aproximadamente 1 cm3 com ajuda de um estilete ou faca. Lave com água e enxugue com papel toalha (isso evita que o pigmento vermelho que sai quando cortamos a beterraba comprometa os resultados).

    Coloque um pedaço de beterraba em cada tubo, agite levemente e espere 5 minutos, depois agite novamente e espere de 20 a 30 minutos.




    O que acontece
         Professor, passado os 30 minutos deixe os alunos observarem e interpretarem os resultados. Depois abra a discussão e corrija os possíveis erros. Abaixo temos a interpretação dos resultados.
    Observando os tubos de ensaio depois de 30 minutos notamos que as beterrabas não liberaram betacianina (pigmento vermelho presente na beterraba) da mesma forma em todos os tubos. No tubo de ensaio com água a beterraba liberou uma pequena quantidade de betacianina quando comparado com o álcool e com a acetona. Já o tubo com aguarrás a beterraba liberou grande quantidade de betacianina, que ficou apenas na parte de baixo do tubo. No detergente a beterraba também liberou grande quantidade de betacianina, que ficou distribuída por toda a solução. Por que os diferentes solventes produzem esses diferentes resultados?
    Pigmentos, como a betacianina, ficam localizados nos cromoplastos, organelas vegetais que armazenam pigmentos. A betacianina é um pigmento hidrossolúvel, ou seja, dissolve na água, ou ainda, se dissolve bem em substâncias polares. Mas, então porque o tubo que tinha água e beterraba não foi o que mais saiu o pigmento vermelho, sendo que de todos os solventes usados nesse experimento (água, álcool, acetona, aguarrás e a água era o mais polar? Para que a betacianina saia da célula é necessário passar pela membrana plasmática, mas como é a estrutura da membrana? Observe a figura 1. Ela representa o modelo de estrutura da membrana citoplasmática que é composta de uma dupla camada de fosfolipídios que são moléculas anfipáticas, ou seja, possuem uma região hidrofílica (polar) e uma caudas apolar (lipídeo) ou também chamada de hidrofóbica. As porções apolares da membrana interagem entre si e as porções polares ficam voltadas para os meios intra e extracelulares garantindo a estabilidade da membrana. Os diferentes solventes usados nesse experimento, de acordo com sua polaridade, vão ter ações diferentes na membrana.

    Solventes:
    A água flui livremente pela membrana. Embora seja uma substância bastante polar a água entra e sai facilmente da célula porque é uma molécula bastante pequena (0,3 nm de diâmetro). A estrutura química da água demonstra bem isso (observe a imagem 2). Mas, embora possa fluir livremente pela membrana, a água não influencia na permeabilidade da membrana porque é uma molécula muito polar.
    Já o álcool e a acetona, assim como a água, são substâncias polares. Mas, apesar da região polar, apresentam uma porção apolar também (imagem 2) e por isso, quando entram em contato com a membrana, influenciam na permeabilidade dela. Isso explica porque os tubos com álcool e acetona ficaram mais vermelhos que o tubo de ensaio com água.
    O tubo com aguarrás foi o que apresentou resultado diferente dos demais. Primeiro, nesse tubo observamos duas fases. Uma fase embaixo, bastante vermelha e outra em cima, completamente transparente. Para entender por que isso acontece precisamos saber mais sobre a estrutura da aguarrás.
    Aguarrás é um solvente com a fórmula C10H16, ou seja, é um hidrocarboneto apolar.
    Devido a esse caráter bastante apolar a aguarrás aumenta consideravelmente a permeabilidade da membrana plasmática, facilitando assim a saída da betacianina.
    Mas, por que houve a formação de duas fases no tubo com aguarrás? A betacianina é hidrossolúvel e por isso ela não se mistura com a aguarrás, que fica na fase superior. Dessa forma o aguarrás está na fase superior enquanto que a fase inferior contém a água com o corante.
    Já o tubo com detergente foi o que mais saiu betacianina, e ao contrário do tubo com aguarrás, nesse tubo a betacianina ficou distribuída por toda a solução, apresentando apenas uma fase. As moléculas de detergente, assim como os fosfolipídios que compõem a membrana, são anfipáticas, apresentando uma porção polar e outra apolar. Isso faz com que molécula de detergente interaja bem com a parte polar e apolar da membrana, aumentando bem a permeabilidade da membrana plasmática e facilitando a saída da betacianina. Além disso, o detergente também interage com a betacianina. Assim fica fácil entender por que o tubo com detergente ficou mais vermelho.
    Clique aqui para baixar a imagem da membrana citoplasmática em melhor resolução
    Clique aqui para baixar a imagem das moléculas polares e apolares em melhor resolução




    Para saber mais
    Fluxo de íons e entrada e saída de água
    Tudo bem que a água entra e sai livremente pela membrana, mas e o fluxo de outras partículas, como proteínas e íons? Elas não podem passar livremente através da membrana citoplasmática, mas existem proteínas que funcionam como canais que ligam o meio interno ao meio externo e possibilitam o fluxo de íons através da membrana. Além dos canais iônicos, existem as proteínas transmembrana, que possui função idêntica, mas geralmente dependem de uma substância para ativar a abertura e para a entrada ou saída das substâncias. Na imagem 1 do passo anterior está representado a bicamada fosfolipídio, os canais iônicos e as proteínas transmembranas.
    O fluxo de íons a partir desses canais possibilita o controle da quantidade de água dentro das células. Se houver um influxo, ou seja, se entrar certa quantidade de íons dentro da célula que supere a concentração do meio externo, haverá a entrada de água também. O contrário também acontece. Se sair uma grande quantidade de íons de dentro da célula para o meio extracelular e a célula ficar hipotônica em relação ao meio haverá saída de água também. Esse movimento da água através da membrana chama-se osmose. Portanto o fluxo de íons influencia no fluxo de água e isso também influencia em todo o metabolismo da célula.

     
    Para saber mais
    Bomba de sódio e potássio
    http://www.fo.usp.br/lido/patoartegeral/patoartedeg2a.htm
    Canais iônicos e doença de Alzheimer
    http://www.unifesp.br/dneuro/neurociencias/232_revisao.pdf
    Fonte:http://www.pontociencia.org.br



     

Um comentário:

  1. Parabéns pelo blog, é lindo e foi super útil para o meu relatório.

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