L'ADN del kiwi ... sigui ocell, sigui fruita

Si us trobeu a un neozelandès i li dieu que us mengeu un kiwi cada matí, es posarà les mans al cap només de pensar en l'extinció d'aquest magnífic ocell altament protegit i en perill d'extinció. Ocell?? ... Doncs sí, ... en realitat la fruita del kiwi, el nom original - i correcte - de la qual és Actinídia (Actinidia deliciosa), se li ha assignat el nom d'un ocell sense ales endèmic de Nova Zelanda. Curiosament, el nom de kiwi té un origen onomatopeic provinent del cant d'aquest ocell. Així doncs, si la fruita no canta, com és que se li posés el nom de l'ocell?

La història del nom de la fruita es remunta a l'any 1959, quan una companyia exportadora de fruita neozelandesa va etiquetar les actinídies amb el nom comercial de Kiwifruit. Anys més tard, la companyia va rectificar i va canviar el nom de l'etiqueta per Zespri, bàsicament per evitar confusions de quin tipus de producte venien, si un ocell o una fruita. Però, com ha passat en altres casos al llarg de la història, la rectificació va arribar massa tard i el nom de Kiwifruit s'havia estès per tot el món com si d'una taca d'oli es tractés. Avui dia, a la majoria de països del món, els kiwis no són ocells sinó saludables fruites que es venen als supermercats, moltes vegades com a autèntics objectes de desig per a qualsevol persona que vulgui anar fi (gastrointestinalment parlant).

Sabíeu que els kiwis (i ara parlo de la fruita...) són molt, molt i molt saludables? Contenen una gran quantitat de vitamina C (el doble que una taronja), vitamina B, i són rics en potassi, magnesi i fibra. Però, a més a més de ser rics en vitamines i altres substàncies nutritives, també són rics en ADN, i és per això que avui utilitzarem els kiwis (la fruita) per fer-ne un extracció i veure aquestes magnífiques macromolècules.

Som-hi!

Materials

• Un kiwi (la fruita, no l'ocell)
• Solució d'extracció, que es prepara amb una part de xampú, nou parts d'aigua i una culleradeta de sal
• 1 bossa de plàstic transparent
• 1 embut (millor si és de vidre)
• Paper de filtre (pot ser paper de cuina)
• Una copa alta de vidre
• Alcohol de 96º molt fred (posat a la nevera)
• 1 pal de fusta (el típic de fer brotxetes)

Procediments:

• Pelem el kiwi i el tallem a quarts (4 trossos)
• En posem dos o tres trossos dins la bossa de plàstic i els aixafem bé amb les mans.
• Posem uns 10ml de la solució d'extracció (l'haurem preparada abans) dins la bossa i ho seguim aixafant bé durant uns 5 minuts més.
• Agafem el paper de filtre i el posem a dins l'embut. L'embut el posem sobre la copa. Llavors fem passar el contingut de la bossa per l'embut-filtre fent que el líquid es vagi filtrant mica a mica i caient dins la copa de vidre.
• Quan veiem que ja no baixa més líquid, afegim 10ml d'alcohol molt fred a la copa de vidre fent-lo lliscar suaument per les parets internes de la copa.
• Esperem 15 minuts.
• Submergim el pal de fusta dins la copa de vidre i extraiem lentament la substància blanquinosa i d'aspecte gelatinós que ens ha quedat al fons. És l'ADN!

Resultat i conclusions

A l'experiment Pinya colada d'ADN que ja us vaig presentar vàrem veure una altra manera d'extreure ADN de les cèl·lules. El fonament científic però, és el mateix als dos experiments.

A la pràctica que acabeu de fer, el sabó i les sals de la solució d'extracció ajuden a trencar les membranes alliberant l'ADN de dins les cèl·lules. Amb això, el fem accessible.

Llavors, l'alcohol que hi hem afegit, deshidrata les molècules d'ADN fent que s'aglutinin, precipitin al fons i es facin visibles. El fred, en aquest cas, fa que les reaccions químiques (reaccions catabòliques) es produeixin més lentament evitant, d'aquesta manera, la destrucció de l'ADN.

Alb.

Pinya-colada d'ADN

La Pinya-colada és una beguda alcohólica que es prepara principalment a partir d'alcohol i suc de pinya. Des de 1978 és la beguda oficial de Puerto Rico. Però el que potser no saben els portoriquenys és que utilitzant els mateixos ingredients podem fer un dels experiments més sorprenents amb l'ADN com a protagonista.

L'ADN (àcid desoxiribonucleic), o també anomenat DNA, és la molècula que emmagatzema tota la informació del nostre cos. Es tracta d'una doble hèlix formada per dues cadenes de polinucleòtids complementàries i antiparal·leles, que es troben connectades entre si per ponts d'hidrogen, unes unions químiques més febles que els enllaços covalents.

Tot i que les fibres de DNA són molt petites, es poden arribar a observar amb un microscopi òptic quan aquestes es compacten formant els cromosomes durant el procés de divisió cel·lular. Tot i així, existeix un mètode per poder-les observar a ull nu. Anem-lo a veure!

Som-hi!

Materials

• Entre 1 i 3 fetges de pollastre
• Detergent líquid (pot ser el "fairy" de tota la vida)
• Suc de pinya (amb uns 250 ml en tindrem de sobres)
• Alcohol etílic 96º
• Batedora
• Colador de cuina
• Recipient de plàstic transparent o de vidre (pot ser el típic "got de cubates" o una copa de cava)
• Vas de precipitats graduat o equivalent (pot ser un biberò de nadons)

Procediments:

• Agafem el fetge de pollastre i en fem trossets petits. Els col·loquem a la batedora i hi anem afegint aigua, a poc a poc, fins a obtenir una consistència cremosa. Ho batem uns 10 segons.
• Posem la crema de fetge en el vas de precipitats passant-la per un colador per separar-ne les parts que no s'han triturat del tot. En mesurem la quantitat obtinguda i hi afegim una quarta part del volum que tinguem en detergent líquid (per exemple: si tinguéssim 80ml de crema hi afegiríem 20ml de detergent líquid).
• Barregem suaument fins a obtenir-ne una mescla més o menys homogènia.
• Afegim a la mescla una cullerada de suc de pinya i barregem amb molta cura i suavitat durant uns 5 minuts. Si barregéssim massa ràpid o amb massa força trencaríem les fibres d'ADN i l'experiment no ens sortiria bé.
• Tirem la mescla en un recipient de vidre o plàstic transparent. L'omplim més o menys fins a la meitat.
• Inclinem lleugerament el recipient i, amb molta i molta cura, afegim alcohol fent-lo lliscar per la paret del recipient, fins a omplir-lo fins a dalt. És important evitar que es barregi l'alcohol amb la mescla d'abaix. D'aquesta manera ens quedaran dues fases ben diferenciades: la crema de fetge a baix i l'alcohol a dalt.
• Esperem uns minuts fins que comencem a veure uns filaments blancs dins que surten de la mescla de fetge i ascendeixen lentament a través de l'alcohol. Estem observant l'ADN!

Resultats i conclusions

Quan batem els trossos de fetge el que hem fet ha estat una separació mecánica de les cèl·lules (les separem unes de les altres).

L'ADN està dins el nucli i aquest està rodejat per una doble membrana (la coberta nuclear) i per la membrana citoplasmàtica cel·lular, totes dues de naturalesa lipídicoproteïca. Per poder arribar a l'ADN cal que primer trenquem aquests "sacs", i què millor per fer-ho que amb un bon detergent antigreix. Els lípids que formen les membranes queden atrapats per afinitats químiques (ambdos tenen caps polars i cues apolars) en forma de micel·les de sabó i fosfolípids. Les proteïnes presents a les membranes, alhora, també hi queden atrapades.

Resultat: les membranes es desintegren literalment deixant al descobert tot el material genètic de la cèl·lula (l'ADN), i també una pila de proteïnes i sacàrids.

Arribats a aquest punt, la Bromelina present al suc de pinya farà la resta. La Bromelina és un enzim (concretament una cisteïna proteasa) capaç de digerir les proteïnes trencant els seus enllaços peptídics fins a arribar a obtenir un munt d'aminoàcids lliures. Es comporta com la Proteinasa K, digerint les proteïnes pero alhora inactivant les nucleases que degradarien l'ADN durant la seva extracció. Per la seva banda, l'ADN present al nucli pot trobar-se empaquetat en diferents graus de compactació, i aquesta compactació s'aconseguiex gràcies a unes proteïnes globulars anomenades histones. Així doncs, després d'incorporar el suc de pinya al nostre peculiar còcktel, l'ADN perdrà qualsevol nivell de compactació obtinguent d'aquesta manera llargues cadenes lineals d'ADN.

El procés que es dóna tot seguit és un procés purament físic basat en la densitat dels elements presents a la mescla. Les proteïnes i els greixos se n'aniran al fons degut a la seva alta densitat, mentre que les fibres d'ADN es desplaçaran cap a l'alcohol degut a la seva baixa densitat. Un cop allà, fins i tot les podem arribar a estirar amb un bastonets de les orelles o amb un escuradents.

Alb.

Avalua, avalua't

Bugs Bunny i la pressió osmòtica

La pressió osmòtica és la pressió que s'exerceix sobre les membranes semipermeables que separen dues solucions de diferent concentració degut al pas del líquid amb l'objectiu d'igualar les concentracions a banda i banda de la membrana.

Per veure aquest fenomen, realitzarem un simple experiment amb l'aliment preferit del nostre conegut Bugs Bunny: les pastanagues. Estar clar que si voleu fer saltar d'alegria en B.B. tan sols cal que realitzeu el següent experiment, pero en comptes d'utilitzar aigua salada fent-ho amb aigua destil·lada (ho entendreu quan en veieu els resultats).

Som-hi!

Materials

• 2 pastanagues (o una de gran que es pugui partir en dues)
• 2 recipients (per a submergir cada una de les pastanagues).
• Aigua
• Sal
• Bàscula de cuina
• Ganivet per igualar el pes de les pastanagues

Procediments:

• Agafem les dues pastanagues i les igualem de pes amb la bàscula. Per fer-ho, podem anar tallant la que pesa més fins a obtenir el pes de la que pesa menys.
• Omplim els dos recipients amb aigua, i a un dels recipients hi posem sal fins a obtenir una dissolució saturada de sal.
• Introduïm una pastanaga a cada un dels recipients i esperem ben bé 7 dies.
• Assequem les pastanagues, les pesem de nou i n'observem el resultat.

Resultats i conclusions

Degut al fenomen de l'osmosi, les cèl·lules de la pastanaga submergida dins la solució salina tendeix a perdre aigua ja que es troben en un medi hipertònic respecte el medi intracel·lular.

Això es tradueix en una sortida d'aigua de dins les cèl·lules, reduint-ne el pes i el volum. Enteneu ara per que en Bugs Bunny saltaria d'alegria si ho féssim amb aigua destil·lada?

Alb.

Avalua, avalua't

Menú d'avui: "ous ferrats" sense foc

És possible fer un ou ferrat sense tenir cap mena de font de calor?

La resposta és SÍ, tot i que malauradament no ens el podrem menjar degut al mal gust que tindria.

Som-hi!

Materials

• Un ou de gallina (també es podria fer amb un ou de perdiu)
• Una paella petita
• Uns 50ml d'alcohol de farmàcia (alcohol etílic desnaturalitzat al 96º). Aquests alcohols de farmàcia contenen també uns 0,10g de Clorur de Cetilpiridini (o de Benzalconi), un antisèptic que, a més, proporciona mal gust a la dissolució per evitar-ne el consum.
• Una espàtula i un plat per retirar l'ou de la paella.

Procediments:

• Omplim la paella amb alcohol, una quantitat semblant a la que hi posaríem si féssim un ou ferrat amb oli.
• Trenquem la closca de l'ou i el tirem a la paella (com si féssim un ou ferrat)
• Esperem 5-10 minuts i n'observem el resultat.
• Finalment, retirem l'ou de la paella.

Resultats i conclusions

La transformació que es dóna quan fregim un ou consisteix en una transformació de l'estructura de les proteïnes. És el que s'anomena "desnaturalització proteica".

La desnaturalització proteica es pot donar, no només per l'acció de la calor, sinó també per variacions de pH o pel contacte amb determinades substàncies químiques com poden ser l'etanol, la sal o l'acetona. També es pot aconseguir per acció mecànica com seria batent les clares (així és com s'aconsegueix la merenga).

Les proteïnes presents a la clara de l'ou són proteïnes globulars (vàries cadenes d'aminoàcids entrellaçades en estructura 4ària). Quan afegim alcohol a l'ou, afavorim aquesta desnaturalització proteica (trencaments i formació d'enllaços), fent que les proteïnes presents a la clara canviïn les seves propietats i característiques. En conseqüència, l'aspecte de la clara canvia i passa d'estat de sol a estat de gel.

Alb.

Avalua, avalua't