Descobrim tots els colors del verd

Fulles seques

Un matí, quan marxava cap a una conferència, vaig donar unes instruccions senzilles per a fer un experiment amb herba i alcohol. Mr Meig em va preguntar:
—Encarregue l’herba a E. Merck-Darmstadt?
Vaig conduir el meu associat fins a una de les finestres de la nostra sala de treball, que donava al verd pati de l’antic Jardí Botànic, i vaig assenyalar-li’l.

From My Life; The Memoirs of Richard Willstätter,
Richard Willstätter, Nova York, 1965

Tal com descriu Richard Willstätter, que el 1915 va ser guardonat amb el premi Nobel de Química per les seues investigacions en el camp dels pigments vegetals, especialment la clorofil·la, nosaltres també preparem fulles verdes, d’espinacs, d’acant, etc. per fer una extracció de clorofil·la, en un taller que anomenem «El color de les fulles». Des de fa catorze anys, l’hem realitzat a uns 50.000 escolars, aproximadament, d’edats compreses entre els cinc i els dotze anys. Amb fulles picades, alcohol i paper de filtre, fem el miracle de poder observar en pocs minuts com es desplacen pel paper de filtre els pigments vegetals. Ja fa gairebé cent anys que coneixem aquesta molècula, el nom de la qual se sap des que Caventou i Pelletier van publicar, el 1818, Notice sur la matière verte des feuilles (Notícies sobre la substància verda de les fulles), on van batejar aquest compost amb el nom que continuem utilitzant avui: «La substància verda dels vegetals […] Proposem donar-li el nom de clorofil·la».

Aquest nom, clorofil·la, era el resultat de combinar khloros i phyllon, del grec ‘groc verdós’ i ‘fulla’. Khloros és també l’origen del nom de l’element químic clor, per la mateixa raó (el color).

Cloroplasts

La imatge de dalt mostra els cloroplasts presents en les cèl·lules d’una planta. / Foto: Kristian Peters

L’activitat que proposem és realment senzilla i té una forta demanda per part dels grups que ens visiten, per això aquesta revista serà un excel·lent vehicle per a la seua difusió.

Aquest taller va nàixer per treballar la tardor, tot i que la cridanera coloració d’aquesta estació no apareix realment fins principis de desembre al Jardí Botànic. Una altra característica és el fet que les fulles dels arbres, davant l’absència de fred, presenten tan sols un aspecte com de manca d’aigua i han perdut els colors vermells propis de les temperatures fredes i de la disminució de la intensitat lumínica.

Són els efectes, potser tènues, d’un canvi climàtic que els vegetals detecten i expressen com ells són capaços de fer. Els espectaculars contrastos de color en la vegetació són en l’actualitat febles records del passat, i la suavitat dels colors ja no impressiona els visitants com abans: la vista d’un ginkgo groc, la zelkova de color vermell, el sapindus tricolor, són actualment imatges per al record?

En un altre passatge, el premi Nobel ens relata que havia trobat dues formes molt semblants d’aquesta molècula, però no exactament iguals, a les quals va anomenar clorofil·la a i clorofil·la b. La primera era de color blau verdosa i la segona groc verdosa. En trobar-se barrejades en gran quantitat, el color resultant era el verd clorofil·la que es veia en els cloroplasts… Però la clorofil·la, és clar, no era verda, sinó una barreja de les dues.

La clorofil·la a absorbeix la llum en unes longituds d’ona més llargues que la clorofil·la b, de manera que juntes absorbeixen una bona porció de l’espectre solar. I només deixen un bon forat sense absorbir a la zona mitjana de l’espectre visible, és a dir, en el verd. Per això veiem la barreja de color verd. Per què no absorbir-ho tot i ser negra? No ho sabem, però cal recordar que l’evolució biològica no té un pla i el que existeix no és la millor solució possible en tots els casos.

Extracció de clorofil·la

Per a realitzar l’activitat de l’extracció de la clorofil·la necessites: fulles verdes d’una planta (dalt a l’esquerra), tisores, morter, alcohol i paper de filtre (dalt a la dreta). Talla les fulles, matxuca-les amb el morter, afegeix alcohol i remou. Posa el paper de filtre sense que s’enfonse del tot (baix a l’esquerra) i veuràs com absorbeix els pigments vegetals (baix a la dreta). / Foto: Gabinet de Didàctica

ACTIVITAT: EXTRACCIÓ DE CLOROFIL·LA

Materials

  1. Fulles verdes
  2. Alcohol
  3. Tisores
  4. Morter
  5. Paper de filtre

Procediment

Es tallen les fulles. Nosaltres tenim unes tisores adients per poder-les tallar de manera que no es trenquen.

Posem les fulles dins dels morters. Una de les innovacions que hem fet al Jardí és comprar morters de fusta, ja que les energies dels xiquets per batre les fulles posaven en perill morters de materials més fràgils. També vam unificar l’inici de l’activitat amb el símil d’una orquestra que espera el senyal del director per a començar a executar l’obra musical. Així el laboratori de Didàctica es converteix en un sonor espai científic.

Després hi afegim un poc d’alcohol i remenem fins que quede un líquid de color verd.

A continuació, posem el paper de filtre amb molta cura de no enfonsar-lo, i al cap d’una estona veurem que el paper ha absorbit el líquid i que queda una franja de color verd i una altra, per damunt, de color groc. Són les clorofil·les verdes i les xantofil·les grogues. De vegades podem trobar una franja amb carotens de color taronja.

Per finalitzar llevem el paper de filtre i veiem les diferents franges: a la part de baix, les clorofil·les b i a, que són més grosses i no es desplacen massa, i a la part de dalt, les xantofil·les, que són més lleugeres.

Aquest mètode de separació de pigments es diu cromatografia i va ser el 1910 quan el botànic rus M. Tsweet el va descriure per separar els pigments de les plantes amb un procés físic, utilitzant un vehicle mòbil (l’alcohol en paper), de manera que segons la solubilitat els compostos es desplaçarien més o menys pel paper de filtre. Només queda recordar que aquest pigment és universal en totes les plantes verdes. Podeu repetir l’experiment amb fulles de diferents colors, ja que és una activitat prou senzilla. A vegades quan els escolars acaben de fer aquest taller parlen entre ells i diuen: «com t’ha eixit l’experiment?» Futurs científics?

Mª José Carrau, Pepa Rey i Olga Ibáñez. Gabinet de Didàctica del Jardí Botànic de la Universitat de València.
© Mètode 2015.

Vegeu aquesta activitat en vídeo a Mètode TV.

© Mètode 2015 - 84. Què és la ciència? - Hivern 2014/15

El Gabinet de Didàctica del Jardí Botànic de la Universitat de València el componen Mª José Carrau, Pepa Rey i Olga Ibáñez.