ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΩΝ ΓΕΩΠΟΝΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΦΥΤΩΝ. Ανίχνευση αμύλου σε φυτικούς ιστούς με διάλυμα ιωδίου. ΔΗΜΟΥ ΔΗΜΗΤΡΑ Δρ.

Transcript

1 ΤΜΗΜΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΩΝ ΓΕΩΠΟΝΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ ΦΥΤΩΝ Ανίχνευση αμύλου σε φυτικούς ιστούς με διάλυμα ιωδίου ΔΗΜΟΥ ΔΗΜΗΤΡΑ Δρ. Γεωπόνος

2 Ανίχνευση αμύλου σε φυτικούς ιστούς με διάλυμα ιωδίου Γενικά Το άμυλο αποτελεί αποταμιευτική ύλη των περισσοτέρων φυτών και πολύτιμο συστατικό των τροφίμων, σε πολλά από τα οποία περιέχεται σε σημαντικά ποσά, π.χ. στα δημητριακά (σιτάρι, καλαμπόκι, βρόμη 65-70% και ρύζι 80%), στα όσπρια (50-60%) και στις πατάτες (16-20%). Σε κάθε φυτικό είδος απαντά με διαφορετική μορφή αμυλόκοκκων ορατών με το μικροσκόπιο. Το σχήμα και το μέγεθος των αμυλόκοκκων αποτελούν βασικά στοιχεία για τον καθορισμό της προέλευσης του αμύλου. Το άμυλο μπορεί να διαχωριστεί σε δύο συστατικά : την αμυλόζη και την αμυλοπηκτίνη. Και τα δύο συστατικά έχουν ως δομικό υλικό την α- D-γλυκόζη, διαφέρουν όμως μεταξύ τους ως προς τη σύνταξη και το μοριακό βάρος. Στην αμυλόζη τα μόρια της γλυκόζης συνδέονται γραμμικά, ενώ στην αμυλοπηκτίνη διακλαδίζονται. Το μοριακό βάρος της αμυλόζης κυμαίνεται μεταξύ και , ενώ της αμυλοπηκτίνης μεταξύ και Η αμυλόζη απαρτίζεται από μακριές αλυσίδες που η κάθε μία περιέχει 1000 ή περισσότερες μονάδες D γλυκόζης συνδεδεμένες από κοινού με α (1, 4) 2

3 γλυκοζιδικούς δεσμούς (Εικ.2), όπως στην (+) μαλτόζη (Εικ. 1), υπάρχει περιορισμένη ή μη διακλάδωση της αλυσίδας. Η αμυλοπηκτίνη συνίσταται από συγκριτικά μεγαλύτερα, διακλαδισμένα πολυμερή που συνδέονται μεταξύ τους επίσης με α(1, 4) δεσμούς και έχουν πλευρικές αλυσίδες μονάδων γλυκόζης οι οποίες ενώνονται με δεσμούς (1, 6) με τις αλυσίδες που βρίσκονται προς το εσωτερικό του μορίου (Εικ. 3). Η πλειονότητα του αμύλου περιέχει διπλάσια έως τριπλάσια ποσότητα αμυλοπηκτίνης από αμυλόζη, αλλά η αναλογία τους μπορεί να αλλάζει με την ανάπτυξη του ιστού είτε του οργάνου που περιέχει τους αμυλοπλάστες. Εικ.1: Η αντίδραση συμπύκνωσης και υδρόλυσης της μαλτόζης 3

4 Εικ.2 : Αμυλόζη Εικ. 3: Αμυλοπηκτίνη Το άμυλο ανιχνεύεται με επίδραση διαλύματος ιωδίου είτε ιωδιούχου καλίου. Το μόριο του ιωδίου δεσμεύεται στο εσωτερικό της ελικοειδώς διατασσόμενης πολυσακχαριτικής αλυσίδας της αμυλόζης και το σύμπλοκο ιωδίου αμυλόζης που σχηματίζεται εμφανίζει ένα πολύ χαρακτηριστικό βαθύ κυανούν χρώμα. Το άμυλο που σχηματίζεται κατά τη φωτοσύνθεση στους χλωροπλάστες των φύλλων στη διάρκεια της ημέρας αναφέρεται ως αφομοιωτικό άμυλο. Αυτό συνήθως διασπάται και μεταφέρεται κατά τη διάρκεια της νύχτας στους 4

5 αμυλοπλάστες των κυττάρων των αποταμιευτικών ιστών και οργάνων (π.χ. σπερμάτων, κονδύλων κλπ). Αποθηκευμένο εκεί αποτελεί το αποταμιευτικό άμυλο. Πειραματικό μέρος Σκοπός της άσκησης είναι η ανίχνευση του αμύλου με διάλυμα ιωδίου σε φύλλα που δέχονται άπλετο φως καθώς και σε φύλλα που έχουν μείνει στο σκοτάδι για αρκετές μέρες. Υλικά και αντιδραστήρια o Μια γλάστρα με το φυτό γεράνι o Αλουμινόχαρτο o Ύαλοι ωρολογίου o Ποτήρι ζέσεως o Αιθανόλη o Διάλυμα ιωδίου κατά Lugol (Lugol s Iodine) 5 % (w/v) KI 5 % (w/v) I 2. Πειραματική διαδικασία o Καλύπτουμε μερικά φύλλα του φυτού (π.χ. γεράνι) με αλουμινόχαρτο και αφήνουμε το φυτό σε έντονο φως 3 ημέρες πριν την πραγματοποίηση της άσκησης. Στη συνέχεια μεταφέρω στο εργαστήριο τα φύλλα (καλυμμένα και μη). o Ξεχωρίζω καλυμμένα ακάλυπτα φύλλα. Στα καλυμμένα φύλλα, με αλουμινόχαρτο, κόβω τον μίσχο για να τα ξεχωρίζω από τα ακάλυπτα. o Στη συνέχεια τοποθετώ τα φύλλα (καλυμμένα και ακάλυπτα) σε βραστό νερό για 4 5 λεπτά, για να σπάσουν τα κυτταρικά τοιχώματα και να γίνει πιο εύκολα η ανίχνευση του αμύλου. 5

6 o Ακολούθως τοποθετώ τα φύλλα για 10 λεπτά σε διάλυμα αιθανόλης 70% που βρίσκεται στους 75 ο C. Με την αλκοόλη εκχυλίζονται οι χλωροφύλλες των φύλλων. o Τέλος, βγάζουμε τα φύλλα, τα τοποθετούμε σε μία ύαλο ωρολογίου και ρίχνουμε μερικές σταγόνες διαλύματος ιωδίου πάνω στα φύλλα. o Παρατηρούμε το χρώμα που εμφανίζεται σε κάθε μία από τις δύο περιπτώσεις (καλυμμένα ακάλυπτα φύλλα). Αποτίμηση του πειράματος Εξηγείστε το χρώμα που εμφανίζεται στα φύλλα του γερανιού (καλυμμένα ακάλυπτα) μετά τη δοκιμή με ιώδιο. Βιβλιογραφία Καράταγλης Σ. (1994). Φυσιολογία φυτών (Κεφ. 1). Εκδόσεις ART OF TEXT. Δεληβόπουλος Σ Μορφολογία και Ανατομία Φυτών. Εκδόσεις Α. Σιμώνη- Σ. Χατζηπάντου Ο.Ε. 6