البيولوجيا وعلوم الحياة

نشاط عملي يوّضح طرق استخلاص واستكشاف “الصبغيات” من الخضراوات

2011 الكيمياء في حياتنا اليومية

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الخضراوات الصبغيات طرق استخلاص الصبغيات البيولوجيا وعلوم الحياة

الأهداف:

1- استكشاف الصبغيات الموجودة في الخضروات المختلفة.

2- تطبيق طرق استخلاص الصبغيات من الخضراوات.

 

الأدوات التي تحتاجها:

– جزر وخضروات زاهية اللون

– زبدة ذائبة

– منديل ورقي أو ورق نشاف

– مبشرة

– وعاء قياس أسطواني أو ملعقة صغيرة بالإضافة إلى ملعقة طعام كبيرة

– لوح تقطيع

– أوعية زجاجية أو كؤوس

– زيت معدني

– مصفاة أو قمع

 

خطوات العمل:

1– قم ببشر كمية قليلة من الجزر، أي بمقدار 4 ملاعق كبيرة تقريباً.

2- ضع نصف كمية الجزر المبشور في كوب وحركه مع مقدار ملعقتين صغيرتين من الزيت المعدني.

3- ضع المصفاة أو القمع فوق عنق الوعاء وضع منديلاً ورقياً على المصفاة (أو القمع).

صبّ نصف مزيج زيت الجزر المعدني من خلال المنديل الورقي. وبعد عدة دقائق سيقطر المحلول الذي يحتوي على الصِبْغ عبر المصفاة. ضعه جانباً.

4- امزج النصف الاخر من الجزر المبشور مع ملعقة صغيرة من الزبدة الذائبة وملعقتين صغيرتين من الزيت المعدني.

5- ضع القمع أو المصفاة وعليها المنديل الورقي فوق الوعاء الثاني، ثم صب مزيج زيت الجزر المعدني والزبدة. وبعد عدة دقائق سيقطر محلول الصِبْغ من خلال المصفاة. ضع هذا المحلول جانباً.

6- ارفع الأوعية نحو مصدر ضوئي، وقارن بين لوني المحلول الأول والثاني. كرر النشاط مستخدماً خضروات مختلفة.

 

يمكنك استخدام هذه الطريقة لاختبار الخضروات ذات الألوان الزاهية، مثل الطماطم والسبانخ، أو يمكنك القيام بالتجربة التالية لفصل الصبغيات الموجودة في الخس.

ستحتاج في هذه التجربة إلى: خس أحمر، أسيتون (مزيل طلاء الأظافر)، خلاط، وعاء زجاجي، ورق نشاف (أو منديل ورقي)، أعواد مسح قطنية، كوب ومصفاة.

 

يجب أن تحذر أثناء تنفيذ هذا النشاط من استنشاق الأسيتون أو وضعه بالقرب من فمك وأنفك، واحذر وضعه أيضاً في كوب بلاستيكي أو خلاط بلاستيكي لأنه سيصهر البلاستيك.

1- اقطع الجزء العلوي الأحمر من ورقتين أو ثلاث من أوراق الخس واخلطها بواسطة الخلاط الى أن يصبح الخليط طرياً، ثم ضعه في الوعاء الزجاجي مع كمية مساوية من مزيل طلاء الأظافر (الأسيتون).

قم بعد ذلك بتصفية الخليط الذي أصبح ملوناً الى وعاء آخر، قص ورق النشاف الى شرائط بعرض بوصتين (5سم) وطول عشر بوصات (25سم)، ثم ارسم خطا طوله بوسة واحدة تقريبا (205سم) من أسفل كل شريط مستعينا بقلم رصاص ثم ضع قطعة من ورق النشاف بشكل قائم في الكأس.

2- قص نهاية عود المسح القطني. اغمس الطرف المقصوص في السائل إلى أن يلمس منتصف الخط الذي رسمته على الورق النشاف. انتظر حتى تجف البقعة ثم كرر التجربة مرتين أو ثلاث مرات.

3- امزج ربع كوب من الأسيتون مع ربع كوب من الماء، ثم أضف ثلاث ملاعق كبيرة من هذا المحلول إلى الكأس. اترك هذا السائل حوالي عشر دقائق حتى تمتصه ورقة النشاف، ثم اتركها حتى تجف. ماذا ترى؟

 

تحليل النشاط:

إن الكثير من الصبغيات، مثل البيتاكاروتين (صبِغْ برتقالي) والكلوروفيل (صِبْغ أخضر)، تكون قابلة للذوبان في الدهون كالزيت والزبدة.

وقد استخدمتَ في النشاط نوعين مختلفين من الدهون لاستخلاص أكبر قدر ممكن من الصبغيات من النباتات، واستطعتَ استخلاص الصبغيات القابلة للذوبان في الدهون فقط في هذه التجربة.

وبما أن الصبغيات لا تذوب جميعها في الدهون، فلعلك  لم تتمكن من استخلاص كل الصبغيات من كل نوع من أنواع الخضروات التي جربتها. أيها تحتوي على صبغيات قابلة للذوبان في الدهون؟

 

كما أن الفيتامينات الموجودة في الصبغيات هي أيضاً قابلة للذوبان في الدهون، لذلك لا يمكن للجسم امتصاص هذه الفيتامينات إلا إذا ذابت في الدهون، وهذا هو أحد أسباب ضرورة توافر كمية كافية من الدهون في غذائنا.

وفي نشاط المتابعة استخدمتَ الأسيتون بدلاً من الدهون كي تذيب الصبغيات.

وقد أذاب الأسيتون بعض الصبغيات التي لا تذوب في الدهون. وإذا قمت بالتجربة في نشاط المتابعة، فلابدّ أنك لاحظت أن البقع الملونة  في أسفل الورقة قد انفصلت إلى ألوان مختلفة لدى انتشارها في أعلى الورقة.

 

فقد قام الأسيتون بفصل الصبغيات ونقلها من أعلى الورقة، ما جعلك تتمكن من رؤيتها بسهولة أكبر.

لقد انفصلت الألوان لأن جزيئات الصبغيات المختلفة لها أوزان مختلفة وتنتقل عن طريق الأسيتون بسرعات مختلفة.

كما تحتوي أوراق الخس الحمراء على الكلوروفيل وصبغيات حمراء مائلة إلى اللون البني، لذلك لابد أنك رأيت بقعتين منفصلتين على ورقتك: بقعة خضراء وبقعة بنية تميل الى الأحمر.

 

يوجد الصبغ الاحمر في الخس لحمايته من أشعة الشمس المفرطة لأن الكثير من الضوء يؤدي الى امتصاص الكلوروفيل للطاقة بشكل أسرع يفوق قدرة النبات على استخدامها.

لاسيما ان هذه الطاقة الزائدة ضارة بالنبات، أما الصبغ الاحمر فيمتص بعضا من تلك الطاقة الزائدة من الشمس لحماية النبات.

 

الخضراوات

تحتوي الفاكهة والخضروات المختلفة على الصبغيات المختلفة، فبعض الصبغيات تساعد النبات على تلقي الضوء واستخدامه، بينما يساعد بعضها الآخر الفاكهة والأزهار على البروز ضمن محيطها كي تجذب إليها الحشرات والطيور التي تساعد في تلقيح الأزهار أو نشر البذور.

وترتبط بعض الصبغيات بفيتامينات مختلفة، وهذا هو أحد أسباب ضرورة تناول الفاكهة والخضراوات المتنوعة، مثل الجزر الذي يحتوي على صبغ البيتاكاروتين (الذي ينتج فيتامين A).

عندما تذهب الى السوق، انظر الى الفاكهة والخضراوات لتكتشف عدد الألوان الموجودة فيها.

 

حبر الحبّار

يهرب الحبّار، وشبيهه المعروف باسم الصبيدج، من الحيوانات المفترسة عن طريق بخ غمامة كبيرة سوداء من الحبر في طريقها.

كان الصِبْغ الموجود في حبر الحبّار والمعروف باسم السَّبيدج“ يُستعمل في القرن التاسع من أجل إضفاء لون بني خفيف على الصور الفوتوغرافية، كما تُستخدم اليوم الصبغيات الاصطناعية في التصوير الضوئي. 

لكن ما زال حبر الحبّار يستعمل في إكساب بعض أنواع المعكرونة اللون الأسود.

مجلة العلوم
‫‪الخلايا التائية لدى مرضى فيروس كورونا " تبشر بالخير" للمناعة طويلة الأمد
قلم:      ميتش ليزلي
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الخلايا التائية أو الخلايا T T cellsهي من أقوى أسلحة الجهاز المناعي، ولكن أهميتها في محاربة الفيروس سارس-كوف-2 SARS-CoV-2، لم تكن واضحة حتى الآن. حاليًا تظهر دراستان أن الأشخاص المصابين لديهم خلايا تائية تستهدف الفيروس، مما يساعدهم على الشفاء منه. كما وجدت كلتا الدراستين أن بعض الأشخاص الذين لم يصابوا قطُ بالفيروس سارس-كوف-2 يمتلكون هذه الدفاعات الخلوية، على الأغلب لأنهم أصيبوا من قبل ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪أنظمة ذكاء اصطناعي تهدف إلى العثور على تفشيات فيروس كورونا
قلم:      أدريان تشو
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة

لم يكن البشر أول من أطلق الإنذار العالمي حول جائحة كوفيد-19 COVID-19 وإنما كان حاسوبًا. HealthMap، هو موقع على الإنترنت يشغله مستشفى بوسطن للأطفال Boston Children’s Hospital، يستخدم الذكاء الاصطناعي AI لمسح وسائل التواصل الاجتماعي، والتقارير الإخبارية، وعمليات البحث على الإنترنت، وغيرها من البيانات، بحثًا عن علامات على فاشيات مرضية. وفي تاريخ 30 ديسمبر 2019 اكتشف الموقع تقريرًا ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪عناقيد الحالات: لغز رئيسي من ألغاز جائحة كورونا
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لكوفيد-19 بدعم من مركز بوليتزر Pulitzer Centre
في 10 مارس، عندما التقى 61 شخصًا للتدريب على التراتيل بكنيسة  في ماونت فيرنون بواشنطن، بدا كل شيء طبيعيًا. ولمدة ساعتين ونصف الساعة أنشد المنشدون، وتناولوا الكعك والبرتقال، وأنشدوا مرة أخرى. ولكن أحدهم كان يعاني منذ ثلاثة أيام ما يبدو كأنه زكام، والذي تبين فيما بعد أنه كوفيد-19 COVID-19. وفي 12 مايو نشرت ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الحوسبة الحديثة .. كيف تقود المعركة ضد فيروس كورونا المستجد؟
. محمد حلمي باحث في مجال المعلوماتية الحيوية، كندا
عانت البشرية على مدار قرون هجمات متتالية من أوبئة حصدت ملايين الأرواح، لكن في العصر الحديث تسلحت البشرية بمجموعة من الأسلحة استطاعت من خلالها مواجهتها والتغلب عليها. وفي ما مضى كان انتشار الأمراض البكتيرية، كالطاعون والكوليرا والدفتريا، كافياً لتحول المرض إلى جائحة، وكانت المضادات الحيوية هي السلاح الذي حسم المعركة لصالح البشرية. أما الأمراض الفيروسية الفتاكة، كالجدري وشلل الأطفال ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الفيروسات والزهايمر .. أي دور للعدوى الفيروسية في حدوث المرض الخطير؟
. إسلام حسين باحث في مجال الفيروسات بمعهد ماساتشوستس للتقانة MIT الولايات المتحدة
يحتل المخ مكانة خاصة بين أعضاء الجسم؛ فمن خلال شبكة معقدة من الأعصاب يقود أوركسترا رائعة تعزفها كل خلجة من خلجات أجسادنا في كل جزء بسيط من الثانية. ومن خلال قدرات المخ الفائقة على تلقي المعلومات وتحليلها وتخزينها نتمكن من رؤية العالم من حولنا وتكوين خبرات ومهارات تسهم في تشكيل هوياتنا. ولكن ما نراه كل يوم يذهب ويأتي، ولا يبقى منه إلا ما حوته ذاكرتنا. فما نحن ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪ساعي البريد الفيروسي والعلاج الجيني .. آمال كبيرة لعلاجات واعدة
. باسل طارق عساف اختصاصي في علم الأمراض المقارن، و باحث رئيسي في شركة فايزر للأبحاث و تطوير الأدوية الولايات المتحدة
يعد فك الشيفرة الوراثية وتحليل التسلسل الجيني للحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين DNA للإنسان من أهم الإنجازات الطبية في القرن الحادي والعشرين. وكان لذلك الإنجاز أثر بالغ في تقدم علوم الطب الجيني ومعرفة عدد كبير من الطفرات الجينية المسببة لعدة أمراض جينية لم يكن يُعرف سببها حتى ذلك الاكتشاف، كأمراض الهيموفيليا الناعور أو ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪هذا هو مستقبل الجائحة
قلم:    سيوبان روبرتس Siobhan Roberts
ترجمة: د. ليلى الموسوي
نعرف الآن، خلافًا للتنبؤات الخاطئة، أن الفيروس التاجي المستجد كورونا Novel coronavirus  سيبقى معنا لفترة طويلة.
ومارك ليبْزيتش Marc Lipsitch، وهو الاختصاصي بعلم الأوبئة المُعدِية Infectious disease epidemiologist من كلية  تي. إتش. تشان T.H. Chan School of Public Health في جامعة هارفارد يقول: لا نعرف بدقة بعد كم من الوقت سيستغرق ذلك، فالأمر يعتمد على إدارة الجائحة على ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪ما الذي نتعلمه من أربعة فيروسات كورونا عن كوفيد-19 عبر التاريخ؟
قلم:       أنتوني كينغ
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
عام 1889 انتشرت فاشية مرضية Outbreak من وسط آسيا إلى العالم، بادئة بذلك جائحة Pandemic امتدت آثارها إلى السنة التالية. وكانت تسبب الحمى والتعب، ويتوقع أنها قتلت مليون شخص. فقد ألقي لوم هذا المرض على الإنفلونزا Influenza بشكل عام، وأعطي الاسم الإنفلونزا الروسية Russian flu. ولكن، في ظل عدم وجود عينات نسيجية للفحص بحثًا عن فيروس الإنفلونزا Flue virus، لا توجد أدلة قاطعة على ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الأوبئة العالمية.. مقدمات فلسفية وفكرية
. نزار خليل العاني باحث، وأكاديمي سابق في عدد من الجامعات، سورية
كتبتُ على صفحات هذه المجلة منذ نحو خمس سنوات مقالة بعنوان الأوبئة في الأدبيات والمدونات غير العلمية، أظهرت فيها وجود تلازم بين الوباء والإنسان على مر التاريخ. ويتعرض العالم  حاليا لسطوة فيروس درجنا على تسميته  كورونا أو كوفيد  COVID19، وارتأيت أن أشارك القراء بهذه المقدمات الفلسفية والفكرية، بعد أن خاض الكثيرون في الجوانب العلمية. وجاء في خاتمة مقالتي السابقة عن الأوبئة: ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪العلماء يكتشفون جوانب إيجابية للقاءات الافتراضية
بقلم:       مايكل برايس
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
لم تكن كاثلين بروسير Kathleen Prosser، اختصاصية الكيمياء البيولوجية، تخطط لتقديم بحثها في مؤتمر هذا الربيع، ولكن عندما أجبر كوفيد-19 المنظمين على إلقاء سلسلة من اجتماعات الكيمياء المحلية في كندا، والتي كانت تسمى العطل الأسبوعية لنقاشات الكيمياء اللاعضوية Inorganic Discussion Weekends، وأن يوفروا بديلًا افتراضيًا، سجلت بروسير نفسها لتعطي محاضرتها. بروسير هي مواطنة كندية تعمل في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪زيادة مقاومة النباتات للحرارة تنتج محاصيل أوفر
قلم:   إريك شتوكشتاد
ترجمة:  صفاء كنج
فيما تحوِّل النباتات ضوء الشمس إلى سكر، تجابه خلاياها خطر الاحتراق نتيجة الحرارة المرتفعة. إذ تولد عملية البناء الضوئي Photosynthesis منتجات كيميائية ثانوية يمكن أن تتلف آلية التحويل الضوئي Light converting machinery نفسها - وكلما ارتفعت حرارة الطقس زاد احتمال خروج العملية عن السيطرة مع تسارع بعض التفاعلات الكيميائية وتباطؤ أخرى. حالياً، عدّل فريق من علماء الجينات النباتات جينياً لزيادة قدرتها على ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪التجربة المعيبة التي أفقدت العالم ثقته بالطب النفسي
قلم: سوزانا كاهالان
ترجمة: يحيى طالب
في السادس من فبراير 1969، أخبر ديفيد لوري  David Lurieأحد الأطباء النفسيين في مستشفى هيفرفورد ستيت Haverford State Hospital في ولاية بنسلفانيا، بأنه يسمع أصواتا تخاطبه. كانت الأصوات تردد كلمات فجوة، وفراغ وارتطام.
لم يكن هذا الرجل البالغ من العمر 39 عاماً ويعمل في تحرير الإعلانات يشتكي من أي علة أخرى، فكانت هذه الأصوات التي يسمعها هي العارض الوحيد. وبعد مقابلة معمقة سُئل فيها عن حياته العائلية ... (قراءة المقال)
أخبار العلوم
‫‪من الفئران إلى النسانيس، العلماء يدرسون حيوانات بحثًا عن إجابات حول فيروس كورونا
ع تقرير من: آن غيبونز Ann Gibbons وبول فووزن Paul Voosen
بقلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الهامستر السوري القداد Syrian hamsters من الحيوانات الأليفة المحبوبة، وهي الآن تستحوذ الآن على نوع جديد من اهتمام العلماء الذين يحاولون فهم كوفيد-19 COVID-19 ويسعون إلى هزيمته. وقبل 15 سنة وجد العلماء أن الهامستر قد تصاب بعدوى فيروس كورونا المسبب للمتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة Severe Acute Respiratory Syndrome اختصارًا: ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪في عالم الكمالسبب لا يأتي قبل النتيجة بالضرورة
بقلم: كيلي أوكس
ترجمة: أ. د. محمد قيصرون ميرزا
وجبة الفطور في بيتي هي عملية سببية، إذ يغلي الماء في الإبريق لأنني أدرت مفتاحه الكهربائي، ويصير الخبز المحمص ذهبي اللون لأنني وضعته في المحمصة. أما الزبدة؛ فإنها تصل إلى الطاولة لأنني نقلتها من الثلاجة. ومع كل ما نرى في الكون من غرابة، فإن هذه حقائق نقبلها دون نقاش. فالماضي هو الماضي والحاضر يسبق المستقبل، والسبب يسبق النتيجة. إلا عندما لا يكون الأمر كذلك.
لقد بدأ الفيزيائيون بإدراك ... (قراءة المقال)

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق