Espectros de absorción y de acción de la fotosíntesis – pigmentos, experimento de Engelmann y cromatografía

BiologíaFisiología vegetalEdades 16–17

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Cuatro pantallas sobre los pigmentos fotosintéticos: ilumina una planta acuática o un alga verde con luz de una sola longitud de onda entre 400 y 700 nm con el mismo flujo de fotones, mide la tasa de producción de O₂ y construye el espectro de acción; compara los espectros de absorción de la clorofila a, la clorofila b y los carotenoides; repite el experimento de Engelmann con bacterias aerobias que se agrupan a lo largo de un filamento de alga bajo un espectro; y separa los pigmentos de una hoja por cromatografía en papel calculando los valores Rf.

Lección: Fotosíntesis: pigmentos fotosintéticos, espectros de absorción y de acción, cromatografía de pigmentos

Qué muestra

Esta simulación relaciona la luz que absorben los pigmentos con la luz que impulsa la fotosíntesis, para estudiantes de 15 a 18 años. En una práctica virtual, mides la producción de O₂ de una planta acuática o un alga verde con luz de distintas longitudes de onda y el mismo flujo de fotones, y trazas el espectro de acción. Luego lo comparas con los espectros de absorción de las clorofilas y los carotenoides, repites el experimento de Engelmann de 1882 con bacterias aerobias y separas pigmentos por cromatografía en papel. Modelo: espectros aproximados a partir de bandas estándar; se ignora la respiración.

Cómo usarla

En Espectro de acción, elige el Organismo, ajusta Longitud de onda y Flujo de fotones, y pulsa Medir (o Barrido 400–700 nm); lee la tabla y la gráfica. En Espectros de absorción, arrastra el cursor y marca las curvas. En Experimento de Engelmann, cambia la Luz sobre el filamento y observa el diagrama de barras. En Cromatografía, pulsa Correr disolvente, luego Detener, haz clic en cada mancha y elige el pigmento.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla inicial Laboratorio del espectro de acción, Espectros de absorción, Experimento de Engelmann, Cromatografía de pigmentos
  • Organismo Planta acuática (contar burbujas), Alga verde Chlorella (sensor de O₂)
  • Longitud de onda de la luz 400–700 nm
  • Flujo de fotones 20–200 µmol m⁻² s⁻¹
  • Superponer los espectros de absorción en la gráfica del espectro de acción
  • Luz sobre el filamento de alga (experimento de Engelmann) Espectro de un prisma, Luz blanca, Oscuridad
  • Número de bacterias aerobias 100–800 células
  • Hoja usada para el extracto de pigmentos Hoja verde, Hoja amarilla de otoño
  • Semilla aleatoria (mismo número, mismos resultados) 1–9999

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué la producción de O₂ es máxima con luz roja y azul violeta, y mínima con luz verde?
  2. ¿Por qué hay que mantener el mismo flujo de fotones y la misma temperatura en cada longitud de onda?
  3. ¿Por qué una hoja de otoño solo muestra las manchas de caroteno y xantofila en el cromatograma?