Extração de Pigmentos de Plantas - Experimento de Ciências
- 1. 3o bimestre Práticas Experimentais Extração e separação de pigmentos fotossintéticos Ensino Médio
- 2. ● Identificar os diferentes pigmentos fotossintéticos e suas funções; ● Compreender os princípios da cromatografia como método de separação; ● Relacionar a separação dos pigmentos com a absorção de luz na fotossíntese. Habilidades Objetos de conhecimento Duração aproximada & organização EMIFCNT01 EMIFCNT02 EM13CNT105 (SÃO PAULO, 2020) Bioquímica da fotossíntese Métodos experimentais de separação Aplicações da cromatografia 4 alunos por equipe 100 minutos ● Pigmentos fotossintéticos; ● Cromatografia em papel; ● Extração e separação de substâncias.
- 3. Esta prática permitirá que os alunos explorem os pigmentos da fotossíntese, entendendo como eles absorvem diferentes comprimentos de onda da luz e como podem ser separados utilizando um solvente. Antes do início do experimento: ● Apresente a importância dos pigmentos fotossintéticos. Explique que plantas possuem diferentes tipos de pigmentos, e não apenas clorofila. ● Discuta o princípio da cromatografia em papel. Destaque que essa técnica é usada para separar substâncias com base em suas solubilidades. ● Estabeleça a conexão com aplicações reais. Relacione com a indústria de corantes naturais e a produção de fármacos. Cromatografia: descobrindo os pigmentos fotossintéticos Para começar Fotossíntese em ação: as folhas absorvem a luz do sol para produzir energia por meio de pigmentos. Conecte a prática com a bioquímica da fotossíntese, explicando como diferentes pigmentos absorvem luz em comprimentos de onda específicos para otimizar a captação de energia. © Getty Images FICA A DICA
- 4. Garanta que os seguintes itens estejam organizados: Para extração dos pigmentos: ● Folhas verdes frescas (espinafre, couve ou alface) ● Álcool 70% (etanol) ● Pilão e almofariz ou algum recipiente para macerar as folhas ● Conta-gotas ou bastão de vidro ● Béquer pequeno Para a cromatografia: ● Tiras de papel filtro (filtro de café) ● Béqueres com álcool 70% ● Clipes ou suportes para manter o papel suspenso ● Lápis para marcação Preparação prévia (professor) Na prática Esta prática está prevista para dois momentos. No primeiro, os alunos extrairão os pigmentos das folhas e discutirão a fotossíntese sob o aspecto bioquímico, considerando diferentes pigmentos além da clorofila. No segundo, realizarão a separação dos pigmentos por cromatografia em papel e discutirão suas aplicações em diferentes áreas científicas e industriais.
- 5. Primeiro momento (50 min): ● Introdução ao tema: discussão sobre pigmentos fotossintéticos e sua importância na captação de luz. ● Experimento 1: extração dos pigmentos das folhas e aplicação do extrato vegetal no papel cromatográfico. ● Discussão e reflexão: formulação de hipóteses sobre os resultados da separação cromatográfica. Segundo momento (50 min): ● Realização da cromatografia em papel. ● Análise dos resultados. ● Discussão sobre aplicações da cromatografia. ● Preenchimento do relatório. Cromatografia em papel: técnica de separação baseada no diferencial de migração das substâncias em uma fase móvel, conforme sua afinidade com a fase fixa (papel) e sua solubilidade no solvente (fase móvel). © Getty Images Organização dos momentos Na prática
- 6. Momento 1
- 7. Objetivo: Extração de pigmentos fotossintéticos de folhas vegetais, permitindo que os alunos observem a diversidade de pigmentos envolvidos na captação de luz para a fotossíntese e compreendam a importância de cada um no processo. Materiais: ● Folhas verdes frescas (espinafre, couve ou alface) ● Álcool 70% ou etanol ● Pilão e almofariz ou algum recipiente para macerar as folhas ● Filtro de café ● Conta-gotas ou bastão de vidro ● Béquer pequeno ● Tesoura Extração dos pigmentos Na prática Procedimento: ● Preparação das amostras: cortar as folhas em pedaços pequenos. ● Maceração: triturar as folhas em um pilão com álcool 70% até obter uma solução verde concentrada. ● Filtragem: coar o líquido resultante usando um filtro de café, obtendo apenas a solução pigmentada. ● Aplicação no papel cromatográfico: cortar tiras iguais de papel filtro, marcar uma linha base com um lápis (não pode ser caneta) e utilizar um conta-gotas para depositar uma pequena quantidade da solução na linha de base da tira de papel. ● Secagem: deixar as tiras secarem. Repetir a aplicação algumas vezes para concentrar o extrato na tira de papel. Deixar secar para utilização no segundo encontro.
- 8. Após a extração dos pigmentos, incentive os alunos a refletirem sobre a separação dos compostos e a formular hipóteses para o próximo encontro. Questões: 1. Por que as plantas possuem diferentes pigmentos fotossintéticos? 2. Como os pigmentos extraídos podem ser separados no próximo encontro? 3. O que esperamos ver na separação dos pigmentos na próxima aula? 4. Todos os pigmentos se moverão da mesma forma no papel? 5. Que cores devemos esperar observar? Discussão Na prática Maceração das folhas em álcool 70%. Aplicação do extrato em tiras de papel filtro sobre a linha base. Imagens: © Getty Images
- 9. Momento 2
- 10. Objetivo: Separar os pigmentos extraídos das folhas utilizando a técnica de cromatografia em papel, permitindo que os alunos identifiquem diferentes pigmentos fotossintéticos com base em suas cores e mobilidade na fase fixa. Análise por cromatografia em papel Na prática Cromatografia em papel: cada faixa colorida representa um pigmento distinto presente nas folhas. © Getty Images Materiais: ● Tiras de filtro de café com o extrato aplicado ● Béquer pequeno ou copo transparente ● Álcool 70% ou outro solvente adequado ● Clipes ou suporte para manter a tira suspensa ● Lápis para marcação Procedimento: ● Posicionamento da tira: prender a tira de papel em um suporte, garantindo que sua base toque levemente o solvente sem submergir o ponto de aplicação do extrato. ● Separação dos pigmentos: deixar o solvente ascender pelo papel, arrastando os pigmentos conforme suas solubilidades e interações com a fase fixa. ● Observação do processo: aguardar até que a separação dos pigmentos esteja visível. ● Registro dos resultados: retirar a tira, deixar secar e analisar as diferentes faixas coloridas formadas.
- 11. Questões: 1. Os pigmentos apareceram na ordem esperada? 2. Como a solubilidade e a afinidade com o papel influenciaram a migração? 3. Quais cores de pigmentos foram separadas? 4. Por que alguns pigmentos migraram mais do que outros? Aproveite e permita que os alunos preencham o relatório de atividades práticas. Discussão As diferentes faixas coloridas representam pigmentos como clorofilas, carotenos e xantofilas, identificados conforme sua mobilidade no papel e solubilidade no solvente. © Getty Images Na prática 10 minutos
- 12. ● Exploramos a extração e separação de pigmentos fotossintéticos, observando como diferentes compostos presentes nas folhas podem ser isolados por meio da cromatografia em papel. ● Analisamos a mobilidade dos pigmentos na cromatografia, identificando como suas propriedades químicas influenciam a separação, com base na solubilidade no solvente e na afinidade com o papel. ● Relacionamos a diversidade de pigmentos à fotossíntese, compreendendo o papel da clorofila a, clorofila b, carotenos e xantofilas na absorção de luz e na conversão de energia solar em energia química. ● Compreendemos as aplicações da cromatografia, reconhecendo sua importância em diferentes áreas, como análise forense, controle de qualidade de alimentos e fármacos, pesquisa bioquímica e monitoramento ambiental. O que aprendemos com a prática? © Getty Images Encerramento 3 minutos
- 13. Avaliação O método proposto avalia o desempenho dos estudantes de forma ampla, considerando aspectos qualitativos e quantitativos do engajamento, do cumprimento das etapas do experimento, da elaboração dos relatórios e da reflexão crítica por meio da autoavaliação. A pontuação total sugerida é de 100 pontos, distribuída entre os seguintes critérios: 1. Engajamento das equipes (20 pontos): Critérios avaliados: participação ativa, cooperação entre os membros e demonstração de interesse nas etapas do experimento. Forma de avaliação: observação direta pelo professor durante os dois encontros. ● Excelente (18-20 pontos): todos os membros participam ativamente e demonstram interesse constante. ● Bom (14-17 pontos): a maioria dos membros participa, com momentos pontuais de desatenção ou desengajamento. ● Regular (10-13 pontos): participação limitada de alguns membros ou desinteresse em parte das atividades. ● Insuficiente (<10 pontos): falta de colaboração ou engajamento da maioria do grupo.
- 14. Avaliação 2. Cumprimento do procedimento (30 pontos): Critérios avaliados: execução correta das etapas experimentais, organização e cuidado com os materiais. Forma de avaliação: acompanhamento do professor durante o experimento. ● Excelente (27-30 pontos): todas as etapas foram seguidas corretamente, com cuidado e atenção aos detalhes. ● Bom (21-26 pontos): etapas seguidas com pequenos erros ou ajustes necessários. ● Regular (15-20 pontos): várias etapas apresentaram problemas de execução ou falhas no procedimento. ● Insuficiente (<15 pontos): falha em realizar o experimento ou desrespeito às orientações de segurança. 3. Relatórios confeccionados (30 pontos): Critérios avaliados: clareza, organização, aprofundamento nas análises, registro detalhado das observações e conexão com os conceitos trabalhados. Forma de avaliação: avaliação do relatório entregue após o encontro final. ● Excelente (27-30 pontos): relatório bem organizado, completo e com reflexões críticas relevantes. ● Bom (21-26 pontos): relatório claro e organizado, mas com pequenas lacunas ou análises superficiais. ● Regular (15-20 pontos): relatório incompleto ou mal organizado, com análise limitada. ● Insuficiente (<15 pontos): relatório ausente ou com erros graves de conteúdo.
- 15. Avaliação 4. Autoavaliação do grupo (20 pontos) Critérios avaliados: reflexão sobre o trabalho em equipe, aprendizado adquirido e desafios enfrentados durante o experimento. Forma de avaliação: questionário individual ou coletivo ao final do segundo encontro, com perguntas como: ● Como avaliam o desempenho da equipe? ● Quais foram os principais aprendizados do experimento? ● O que poderia ser feito de forma diferente para melhorar a experiência? ● Como cada membro contribuiu para o sucesso do grupo? Pontuação: ● Excelente (18-20 pontos): respostas detalhadas e reflexivas, demonstrando entendimento do processo e autocrítica. ● Bom (14-17 pontos): respostas claras, mas sem aprofundamento ou análise crítica consistente. ● Regular (10-13 pontos): respostas vagas ou limitadas, com pouca reflexão. ● Insuficiente (<10 pontos): respostas ausentes ou sem relevância.
- 16. Nome do aluno:_____________________ Data: //______ Turma: _____________________ 1. Objetivo do experimento: descreva com suas palavras o objetivo da atividade realizada. O que estávamos tentando demonstrar? 2. Hipótese inicial: antes de realizar os experimentos, qual era sua expectativa sobre os resultados? 3. Procedimento experimental: descreva, de forma resumida, os principais passos seguidos na extração e separação dos pigmentos. 4. Resultados e observações ● Quais cores foram observadas na cromatografia? ● Como os pigmentos se distribuíram no papel cromatográfico? ● Qual pigmento se deslocou mais no papel? Por quê? ● Qual pigmento ficou mais próximo do ponto de aplicação? Qual a explicação para isso? Relatório de aula prática (sugestão) Avaliação 5. Discussão ● Como essa separação demonstra a presença de diferentes pigmentos envolvidos na fotossíntese? ● Qual a função de cada pigmento na absorção de luz para a fotossíntese? ● O que permite que os pigmentos se separem no papel cromatográfico? ● Como a cromatografia pode ser aplicada em outras áreas da ciência e da indústria? 6. Conclusão Escreva um pequeno parágrafo explicando os principais conceitos abordados na aula prática.
- 17. Os pigmentos fotossintéticos aparecem em faixas distintas, geralmente nesta ordem (do mais móvel para o menos móvel): 1. Carotenos – laranja (mais solúveis no solvente, migram mais rápido) 2. Xantofilas – amarelo 3. Clorofila a – verde-azulado 4. Clorofila b – verde-amarelado (menos solúvel, fica mais próximo do ponto de aplicação) Resultado esperado As diferentes faixas coloridas representam pigmentos como clorofilas, carotenos e xantofilas, identificados conforme sua mobilidade no papel e solubilidade no solvente. © Getty Images Avaliação
- 18. CIÊNCIA TODO DIA. Como as plantas tiram energia do sol #shorts. YouTube. Disponível em: https://www.youtube.com/shorts/F49m3AqF4 ac. Acesso em: 7 abr. 2025. DESCOMPLICA. Fotossíntese | Biologia | Mapa Mental | Quer que desenhe. YouTube. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=ecxUJSD 5Yfo. Acesso em: 7 abr. 2025. MANUAL DO MUNDO. O segredo das cores das canetinhas (cromatografia). YouTube. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=7vrL- BNcTpw. Acesso em: 7 abr. 2025. Saiba mais © Getty Images
- 19. ENCYCLOPEDIA BRINTANNICA. Paper chromatography. Disponível em: https://www.britannica.com/science/paper-chromatography. Acesso em: 7 abr. 2025. EVERT, R. F.; EICHHORN, S. Biologia Vegetal. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014. LEMOV, D. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2023. MACHADO, A.; MORTIMER, E. Projeto Voaz – Química. São Paulo: Scipione Didáticos, 2013. ROSENSHINE, B. Principles of instruction: research-based strategies that all teachers should know. American Educator, v. 36, n. 1, Washington, 2012. pp. 12-19. Disponível em: https://www.aft.org/ae/spring2012. Acesso em: 7 abr. 2025. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Currículo Paulista: etapa Ensino Médio, 2020. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp- content/uploads/2023/02/CURR%C3%8DCULO-PAULISTA-etapa-Ensino-M%C3%A9dio_ISBN.pdf. Acesso em: 7 abr. 2025. Identidade visual: imagens © Getty Images. Referências