Onderzoek naar plantenkleurstoffen[6]

Praktische Opdracht Biologie 6 VWO 1,2
Opdracht “Vandaag is rood……”
Duur:
100 minuten
Naam:
Klas:
Datum:
Maximumscore: 26p
Chemotaxonomie: Testen om anthocyanines en betacyanines te onderscheiden
Rode, paarse en blauwe kleuren in veel planten ontstaan uit twee klassen van
water oplosbare pigmenten: anthocyanines en betacyanines. Anthocyanines zijn
flavonoïden en komen in veel plantengroepen voor, b.v. in Coleus (siernetel),
amaryllis, geranium, cyclamen, pruim, bessen, begonia, rode kool,
bloedsinaasappel en aardbei.
Betacyanines zijn beperkt tot 10 plantenfamilies, behorend tot de Caryophytales,
zoals Amaranthus, Opuntia (lidcactus), Beta (biet) en Bougainvillea.
Beide kleurstoffen komen niet in dezelfde plantengroepen voor!
Onderzoek 1: Chromatografie van roodpaarse plantendelen. 4p
Inleiding:
Chromatografie is een veel toegepaste methode om stoffen in een mengsel te
scheiden. Een kleine hoeveelheid van het te onderzoeken mengsel wordt op
filtreerpapier of silica-gel gebracht in de vorm van een streep of een vlek en
opgehangen in een vloeistof . De loopvloeistof wordt door de capillaire werking
omhoog getrokken in het papier of de gel.
Als men vetminnende stoffen van elkaar wil scheiden, maakt men gebruik van
alcoholen. Als men hydrofiele stoffen wil scheiden wordt water of een mengsel van
water met een base of zuur gebruikt.
Pagina 1 van 7
Werkwijze:
1. Je krijgt het extract van twee plantendelen.
2. Teken voorzichtig met een potlood een lijn op ongeveer 2 cm vanaf de basis
van een silica-gel plaatje (niet hard drukken).
3. Breng nu met een pasteurse pipet van beide extracten een druppeltje op de
lijn van het plaatje. Herhaal het aanbrengen tot een duidelijke vlek
ontstaat. Laat steeds even drogen.
4. Vul een bekerglaasje met loopvloeistof ( een mengsel van 1-butanol, ijsazijn
en water) tot een hoogte van 1,5 cm.
5. Zet nu het dunne laag chromatogram in het bekerglaasje en sluit het af.
6. Laat het chromatogram zich ontwikkelen tot het vloeistoffront ongeveer 3
cm boven de opbrenglijn is gekomen (maximaal 30 minuten laten staan).
7. Anthocyanines bewegen tot 2 cm, betacyanines bewegen vrijwel niet.
8. Markeer met potlood het front en het middelpunt van de gekleurde vlek(ken)
en noteer de kleur.
9. Bepaal de Rf -waarden. Wat is je conclusie ten aanzien van de soorten
pigmenten in de plantenextracten die je hebt gekregen?
Vloeistofhoogte na
___
minuten
vanaf Rfvanaf Rfvanaf Rfkleur 1 nullijn waarde kleur 2 nullijn waarde kleur 3 nullijn waarde
Extract 1
Extract 2
Extract 1: conclusie
Extract 2: conclusie
10. Lever ook je chromatogram in.
Onderzoek 2: De reactie van de extracten in zuur, basisch en
neutraal milieu. 4p
Inleiding:
Anthocyanines worden gebruikt als een zuur/base indicator: als je de stof toevoegt
aan een zure oplossing kleurt de oplossing oranje / rood, in een neutraal of basisch
milieu verandert de kleur. Betacyanines veranderen minder en soms is de
veranderde kleur niet stabiel.
Pagina 2 van 7
Werkwijze:
1. Doe ongeveer 3 mL 0,1 M zoutzuur in een reageerbuis.
2. Doe ongeveer 3 mL water in een reageerbuis.
3. Doe ongeveer 3 mL 0,1 M natronloog in een reageerbuis.
4. Voeg ongeveer 5 druppels extract toe per buis, noteer je waarnemingen en
laat de buizen staan.
5. Herhaal deze handeling voor je tweede extract.
6. Controleer en noteer ook na 20 minuten je waarnemingen.
7. Zijn jouw plantenextracten goede indicatoren? Leg je antwoord uit.
Waarnemingen
Vóór de
reactie
Met 0,1 M
zoutzuur
Met water
Met 0,1 M
natronloog
Extract 1
Extract 1
na 20 minuten
Extract 2
Extract 2
na 20 minuten
Extract 1:
Extract 2:
Onderzoek 3: De aanwezigheid van vitamine C in de extracten. 5p
Inleiding:
Het bepalen van het vitamine C-gehalte van groente en fruit kan op verschillende
manieren. Hieronder staat een methode beschreven met behulp van DCPIP.
DCPIP (2,6-dichloorfenol-indofenol) is in een basisch milieu blauw en in een zuur
milieu rood. Door de werking van ascorbinezuur of vitamine C wordt de stof
gereduceerd. Er ontstaat dan een kleurloze stof.
De hoeveelheid vitamine C-oplossing die nodig is om een bepaalde hoeveelheid
DCPIP-oplossing te ontkleuren is een maat voor het vitamine C-gehalte.
Om het gehalte van vitamine C in de extracten te bepalen is een ijkoplossing
gemaakt. Deze een ijkoplossing is van zuivere vitamine C gemaakt en
bevat 100 mg vitamine C in 100 mL water.
Als je deze vitamine C-oplossing bij 10 druppels DCPIP-oplossing gaat druppelen,
volgt er na een aantal druppels een ontkleuring van de DCPIP.
Pagina 3 van 7
Werkwijze:



Doe 10 druppels DCPIP-oplossing in een schone reageerbuis.
Voeg ongeveer 10 mL demiwater toe.
Druppel de vitamine C-oplossing bij de DCPIP-oplossing en bepaal het
aantal druppels dat nodig is om de 10 druppels DCPIP te ontkleuren.
1. Noteer je waarnemingen en het aantal druppels van de vitamine C-oplossing
die nodig zijn om de tien druppels DCPIP te ontkleuren.
(1p)
Je gaat nu het vitamine C gehalte van de extracten bepalen.




Doe opnieuw 10 druppels DCPIP-oplossing in een schone reageerbuis.
Voeg ongeveer 10 mL demiwater toe.
Druppel extract 1 bij de DCPIP-oplossing en bepaal het aantal
druppels extract 1 dat nodig is om de 10 druppels DCPIP te
ontkleuren.
Let op !!! Het maximale aantal toe te voegen druppels is 20 druppels
extract.
2. Noteer je waarnemingen en het aantal druppels van extract 1 dat je hebt
toegevoegd.
(1p)
Herhaal de procedure voor extract 2
3. Noteer je waarnemingen en het aantal druppels van extract 2 dat je hebt
toegevoegd
(1p)
Er zijn 3 soorten waarnemingen:
 1-20 druppels: oplossing wordt ontkleurd vitamine C bepalen.
 1-20 druppels: oplossing wordt rood  vitamine C gehalte niet te
bepalen.
 1-20 druppels: oplossing blijft DCPIP blauw  geen vitamine C aanwezig.
4. Indien mogelijk, bereken dan het aantal mg vitamine C per 100 mL in extract
1 en extract 2 m.b.v. het antwoord bij vraag 1 van onderzoek 3, probeer ook
een verklaring te geven voor de rode kleur bij de tweede mogelijkheid.
(2p)
Pagina 4 van 7
Onderzoek 4: Microscopie / cellen en weefsels 10 p
Inleiding:
In plantencellen kunnen vacuolen voorkomen. Een vacuole is een blaasje gevuld
met vocht. Dit vocht bevat water met opgeloste stoffen, o.a. zouten, glucose,
afvalstoffen en anthocyanines of betacyanines. In het cytoplasma van plantencellen
komen plastiden voor: chloroplasten (groen), chromoplasten (rood, geel of oranje)
en leukoplasten (kleurloos). Plastiden kunnen in elkaar overgaan.
Benodigdheden
Rode kool en tomaat
Microscoop
Prepareermateriaal
Werkwijze
o Maak een preparaat in water van de rode kool en een preparaat in
water van de tomaat.
o Bekijk de preparaten bij een vergroting van 100x.
o Bekijk de preparaten bij een vergroting van 400x
o Maak van beide preparaten een tekening bij een geschikte vergroting,
van 3 à 4 cellen in onderling verband en benoem zo nauwkeurig
mogelijk de onderdelen die je ziet.
Bevindt de kleurstof zich in de vacuole of in de plastiden?
Bij de tomaat:
Bij de rode kool:
Pagina 5 van 7
Beoordeling preparaten (niet invullen, dat doet de docent)
Beoordeling
Omschrijving
Preparaat 1
Totaal / cijfer
Pagina 6 van 7
Preparaat 2
De onderzoeken 1, 2, 3 en 4 gezamenlijk. 3p
Zoek met behulp van onderstaand overzicht en de uitslagen van je onderzoeken uit
welke plantenextracten je hebt gekregen en welke pigmenten het bevat;
anthocyanines of betacyanines.
Waarschuwing: de gevonden waarden zijn afhankelijk van de looptijd, het extract,
de loopvloeistof, enz..enz. Probeer daar wel rekening mee te houden.
OVERZICHT
Rf -waarde
Zuur
milieu
Neutraal
milieu
Basisch
milieu
Vitamine C
100 mg?100mL
Vitamine
C- gehalte
5-7
Bloedsinaasappel 0,21
0,29
0,71
Rood
Kleurloos
rood
Groen
Rode kool
0,43
Rood
Blauw
Groen/geel
Rode biet
0,03
Rood
Rood
Amaryllis
0,37
0,57
Rood
Rood
Geranium
0.36
Rood
Paars
Verse aardbei
Oranje
Roze
Rood
Rood
Rode Bes
0,54
0,75
0.39
0.54
0,15
0,24
Rood
Roze rood
>20
Paars
3-4
Bruin/geel
Rood
Bruin/groen 3-4
Rood
Groen/geel 5-6
Rood
6-8
Groen
Kleurloos
Blauwgroen 3-4
Rood
3-4
Groen
Rood
Cineraria
0,32
Roodpaars
Blauw
Groen/geel
>20
DCPIP
blauw
Cyclamen
0,44
Rood
Kleurloos
Geel
>20
DCPIP
blauw
Rood
Rood
Geel
>20
DCPIP
blauw
Braam
Lidcactus
Extract 1
Extract 2
Extract 1:
Extract 2:
Einde van de toets.
Pagina 7 van 7
7-9
Kleurloos