Phổ hấp thụ và phổ tác dụng của quang hợp – sắc tố, thí nghiệm Engelmann, sắc kí

Mô phỏng cho chủ đề Quang hợp ở thực vật, Sinh học 11 (Chương trình GDPT 2018): hệ sắc tố quang hợp (diệp lục a, diệp lục b, carotenoid), phổ hấp thụ ánh sáng của sắc tố và phổ tác dụng của quang hợp, kèm thí nghiệm lịch sử của Engelmann và thực hành tách chiết sắc tố lá bằng sắc kí giấy. Mô hình dựng phổ hấp thụ gần đúng từ các dải hấp thụ chuẩn, tính tỉ lệ photon lá hấp thụ và dùng được cho quang hợp ở từng bước sóng. Màn Đo phổ tác dụng là bài thực hành ảo: chọn rong đuôi chó (đếm bọt khí trong 1 phút) hoặc tảo lục Chlorella (cảm biến O₂ hoà tan trong 5 phút), chọn bước sóng 400–700 nm qua tấm lọc màu với cùng mật độ dòng photon, bấm Đo, ghi bảng kết quả và xem đồ thị tốc độ thải O₂ theo bước sóng; có nút quét nhanh cả dải và tuỳ chọn vẽ phổ hấp thụ chồng lên để so sánh. Màn Phổ hấp thụ cho kéo con trỏ bước sóng, bật tắt từng sắc tố, đường hấp thụ của lá sống và phổ tác dụng. Màn Thí nghiệm Engelmann cho vi khuẩn hiếu khí tụ quanh sợi tảo dưới dải quang phổ, có đối chứng ánh sáng trắng và tối. Màn Sắc kí sắc tố chạy dung môi trên giấy, đo khoảng cách các vết, tính Rf và nhận diện carotene, xanthophyll, diệp lục a, diệp lục b ở lá xanh và lá vàng mùa thu. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao tốc độ thải O₂ cao nhất ở vùng ánh sáng đỏ và xanh tím, thấp nhất ở vùng lục? – Vì sao phải giữ mật độ photon và nhiệt độ như nhau ở mọi bước sóng khi dựng phổ tác dụng? – Vì sao lá vàng mùa thu chỉ còn rõ các vết carotene và xanthophyll trên giấy sắc kí?