AMGEN Biotech Experience

 L’Amgen Biotech Experience (ABE) è un programma innovativo di educazione scientifica che introduce gli studenti all'importanza della scoperta scientifica attraverso un'esperienza di apprendimento della biologia molecolare che collega i concetti scientifici fondamentali alle applicazioni del mondo reale. Il programma fornisce agli insegnanti della scuola secondaria di 2° la formazione professionale, le risorse didattiche, le attrezzature di laboratorio e i materiali per coinvolgere gli studenti in un'esperienza educativa emozionante.

Ricerca dell'amido con il reattivo di Lugol

Foto di Anna Tedeschi

Durata: 15'

Scopo:

Individuare la presenza di amido all'interno degli alimenti grazie al reattivo di Lugol.

Teoria:

L'amido è un carboidrato polisaccaride usato dalle piante come riserva energetica, è facilmente digeribile dall'uomo e di conseguenza presente in molti alimenti di origine vegetale. È possibile individuare la presenza di amido grazie al reattivo di Lugol, costituito da una soluzione acquosa di I₂ e KI, che insieme formano ioni triioduro I₃^-. Gli ioni triioduro formano un complesso con la struttura ad elica dell'amilosio (un componente dell'amido), questo complesso modifica i livelli energetici che gli elettroni degli atomi di iodio possono assumere, e di conseguenza cambiano le lunghezze d'onda che possono essere assorbite, e quindi cambia il colore: da giallo-arancio degli ioni triioduro a blu scuro - nero del complesso con l'amido.

La fauna del muschio

Foto di E. Mori, D. Edeh e P. M. Berzioli

Il muschio è un habitat piccolissimo, che però ospita moltissimi esseri viventi diversi: in questo esperimento estrarremo, osserveremo e classificheremo la fauna presente in un piccolo pezzo di muschio.

Questo esperimento nasce dall'attività di citizen science "I tardigradi vanno a scuola!" dell'Università di Modena e Reggio Emilia, invitiamo chi volesse svolgere l'esperimento a valutare di partecipare anche all'attività di citizen science.

App Seek e iNaturalist

In questa esperienza gli studenti impareranno ad utilizzare due strumenti informatici per riconoscere gli organismi e condividere le loro osservazioni con la comunità scientifica.

Indicatori di pH

Un indicatore di pH è una sostanza che cambia colore a seconda del pH della soluzione. Ma come mai ci sono tanti indicatori diversi? Quale indicatore usare in quale situazione? In questo esperimento gli studenti dovranno scegliere gli indicatori opportuni per individuare cinque diverse variazioni di pH in cinque diverse provette.

Foto di Gabriele Battilani

Misura dell'entalpia di soluzione del cloruro di calcio diidrato

Ci sono reazioni che liberano calore, e reazioni che lo assorbono. Per molte applicazioni può essere importante sapere quanto sia questo calore ceduto o assorbito, ma non sempre è facile misurarlo. Sappiamo però che per le reazioni che avvengono a pressione costante (come quasi tutte quelle con cui abbiamo a che fare) il calore scambiato è uguale alla variazione di entalpia, che dipende soltanto dallo stato iniziale e finale del sistema, e non da come avviene la reazione: possiamo quindi misurare il calore scambiato in un ambiente controllato, e sappiamo che quella stessa reazione scambierà sempre quella stessa quantità di calore, in qualsiasi altro contesto, basta che lo stato iniziale e finale siano sempre gli stessi. In questo esperimento misureremo la variazione di entalpia (quindi il calore scambiato) quando il cloruro di calcio si scioglie in acqua, e verificheremo che il valore misurato corrisponda a quello riportato in letteratura, e che quindi sia vero che la reazione libera sempre lo stesso calore (per unità di quantità di materia), indipendentemente da dove e come avviene.

Determinazione degli zuccheri riducenti nel vino

I vini ottenuti per fermentazione completa contengono quantità molto piccole di zuccheri fermentescibili e vengono commercialmente denominati vini secchi; quantità maggiori di zuccheri riduttori sono contenuti nei vini dolci naturali ottenuti per fermentazione incompleta e nei vini liquorosi. La determinazione quantitativa del saccarosio (zucchero non riducente) si esegue solo per vini speciali e liquorosi (metodo polarimetrico).

Per analizzare gli zuccheri riduttori occorre diluire il mosto e i vini dolci in modo da ottenere una soluzione zuccherina circa dell’1% (diluire 20 volte). Per i vini secchi usare il vino tal quale. E’ possibile decolorare i vini rossi per trattamento carbone attivo seguito da filtrazione.

Durata: 1 ora

Scopo:

Determinare gli zuccheri riduttori presenti nel vino utilizzando il reattivo di Fehling

Teoria:

in rapporto alla loro facile ossidabilità, i carboidrati mostrano un azione riducente su alcuni ioni metallici. Alcune di queste reazioni di riduzione vengono utilizzate al fine del loro riconoscimento. La determinazione analitica di Fehling si basa sulla riduzione del solfato rameico (CuSO4) a ossido rameoso (Cu2O). Il primo è solubile e di colore blu mentre il secondo è di colore rosso e forma un precipitato. 

Siccome la riduzione del rame avviene in ambiente basico è necessario aggiungere tartrato per complessare il Cu2+ ed evitare la sua precipitazione come idrossido rameico.

Materiale:

• Reattivo di Fehling A (69,278 g di CuSO₄•5H2O in 1l di acqua distillata)
• Reattivo di Fehling B (346 g di tartrato sodico potassico e 100g NaOH in 1l di acqua distillata)
• Blu di metilene (soluzione acquosa al 0.5%)
• Vino bianco
• Acqua distillata

Strumenti:

• 3 beute da 250 ml
• Pipette
• Palline di vetro
• Piastra riscaldante
• Buretta

Procedimento:

1. Preparare 3 beute da 250 ml, sgocciolare in ciascuna 5 ml di sol. A e 5 ml di sol. B, diluire con 40 ml di acqua distillata e aggiungere qualche pallina di vetro.
2. Eseguire un prova orientativa sulla prima beuta. La titolazione deve essere completata entro 2-3 minuti, tenere in considerazione che il viraggio non è istantaneo. Portare all'ebollizione il liquido contenuto nella prima beuta, aggiungere alcune gocce di blu di metilene e mantenendo la soluzione in agitazione, sgocciolare con una buretta la soluzione zuccherina in esame fino alla scomparsa del colore blu che consente di osservare il rosso caratteristico del Cu2O. La soluzione, al viraggio, deve essere completamente rossa, non deve presentare alcun riflesso bluastro. Particolare attenzione deve essere posta al colore della schiuma che deve essere bianca. Infatti il CuSO4 rende la schiuma bluastra, mentre il Cu2O essendo praticamente insolubile non la colora per niente. Si ottiene in questo modo un valore approssimativo del volume necessario alla riduzione del liquido di Fehling.
3. Si ripete la prova altre due volte aggiungendo rapidamente al liquido in ebollizione un volume di soluzione zuccherina di poco inferiore a quella del viraggio precedente. Si attende 1 minuto, si aggiungono 2 gocce di blu di metilene che dovranno colorare di blu la soluzione
4. Si attende un altro minuto e si completa la titolazione sgocciolando altra soluzione zuccherina sino alla scomparsa del blu.

Risultato:

10 ml di liquido di Fehling necessitano per essere completamente ridotti di 0.0515 g di zucchero invertito, quindi a viraggio ottenuto il volume sgocciolato di soluzione zuccherina conterrà questa quantità di zucchero invertito. E' opportuno diminuire i ml di soluzione sgocciolata di una piccola quantità (0.1 ml) per tener conto della quantità approssimativamente consumata dall'indicatore.

Nel vino il valore normale di zuccheri varia tra 2 e 5 g/l. Se il viraggio supera 40-50 ml di vino per titolare 10 ml di liquido di Fehling si dice che il contenuto di zuccheri è trascurabile.

Consigli di sicurezza:

Prestare attenzione alla vetreria e alla piastra riscaldante.

Smaltire le soluzioni utilizzate in modo adeguato. 

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Bibliografia: