FMN qualche risposta

Per capire come mai la nostra molecola di interesse, che assorbe luce visibile fra il viola e il ciano, risulta GIALLA dobbiamo tornare a guardare insieme il diagramma dei livelli energetici

Come vedete chiaramente dal video (o almeno speriamo che sia chiaro) ogni molecola si trova per lo più nel suo stato energetico basale. In risposta alla luce assorbe energia luminosa e passa a uno dei vari stati eccitati permessi. In tempi molto rapidi tutti gli stati eccitati decadono allo stato eccitato con livello vibrorotazionale meno energetico senza emissione di luce. Solo in tempi più lunghi le molecole tornano al loro livello energetico basale con emissione di energia luminosa. Se confrontiamo la quantità di energia assorbita con quella emessa vedremo che quella emessa è minore, proprio perché una parte è stata dispersa sotto forma di calore quando la molecola è decaduta allo stato eccitato con energia vibrorotazionale minore a partire dai vari stati vibrorotazioanali in cui si trovava. Quindi nel nostro caso l’energia assorbita ha lunghezze d’onda che vediamo viola-ciano. La radiazione luminosa emessa ha energia minore, e quindi lunghezza d’onda maggiore e la vediamo gialla.

Le molecole sono caratterizzate da Livelli Energetici dovuti alla rotazione globale delle molecole stesse, alle vibrazioni relative degli atomi ed ai cambi nella configurazione elettronica. Infatti l’energia globale di un sistema molecolare non muta solo in funzione delle transizioni elettroniche da un orbitale all’altro (come nel caso degli atomi), ma anche a seguito di modifiche negli stati vibrazionali e rotazionali della molecola.

Analizzando uno spettro molecolare si possono ottenere informazioni riguardanti l’energia e le distanze di legame della molecola e quindi anche la sua forma.

FMN

Ieri in laboratorio abbiamo misurato lo spettro di assorbimento di una soluzione colorata di giallo contenente FMN e acqua. Questo è lo spettro che hanno misurato le vostre esercitatrici, vi sembra simile a quello che avete registrato voi? Dando una prima occhiata ai vostri fogli di carta millimetrata direi proprio di si ! Bravi!

spettro visibile FMN. In viola la forma ossidata in rosso la forma ridotta

La soluzione che tenevamo tranquillamente all’aria (quindi quella ossidata) era gialla. Che colore vi aspettavate che assorbisse? Osservate l’immagine riportata qui di seguito e scoprirete che la nostra soluzione assorbiva lunghezze d’onda che il nostro occhio vede come colori distinti che chiamiamo viola ciano e verde.

Spettro della luce visibile

Qualcuno saprebbe dirmi perchè la soluzione che vedevamo ad occhio nudo era gialla? Potete provare a rispondere commentando questo post 🙂

RISULTATI ATTESI Esercitazione 1: fotosintesi e respirazione

I risultati dei vostri esercitatori

ed eccovi qua cosa hanno registrato i vostri esercitatori quando hanno provato a fare l’esperimento con le vostre stesse attrezzature:

nel grafico è riportato il numero di dischetti che galleggia in funzione del tempo. il numero totale di discetti è 9 per ciascun esperimento. l'esperimento è stato condotto in contemporanea su uno stesso gruppo di dischetti con luce bianca rossa o verde alla stessa intensità. la barra gialla in alto indica il periodo in cui la luce era accesa

e ora diamo un’occhiata ai grafici con i dati raccolti da voi:

LA LUCE Esercitazione 1: fotosintesi e respirazione

La risposta alla luce

I dati che avete raccolto in laboratorio contando il numero di dischetti di foglia che galleggiano nell’unità di tempo in seguito ad un evento (luce di un certo tipo accesa) costituiscono una misura indiretta della quantità di ossigeno prodotto grazie alla fotosintesi e quindi una misura indiretta dell’efficienza fotosintetica stessa.

Guardando i vostri dati forse è possibile fare alcune considerazioni riguardo all’efficienza fotosintetica in risposta a diverse quantità e tipi di luce:

Quantità della luce

Più luce arriva ai fotosistemi e più energia luminosa verrà trasformata in energia chimica. Tuttavia come ogni macchinario che riceve un input e vi restituisce un output, se troppi input arrivano in troppo poco tempo la macchina non è in grado di gestirli efficacemente e rischia di bloccarsi o rovinarsi. I fotosistemi pertanto si sono organizzati con un sistema di protezione: quando la luce che raggiunge la foglia supera una carta soglia, questa viene schermata prima di raggiungere i fotosistemi che vengono così protetti. L’efficienza fotosintetica cresce quindi in risposta all’aumento della luce fin quando non si raggiunge la quantità soglia che la pianta è in grado di gestire. Sapreste stabilire dai vostri esperimenti se è stata raggiunta o meno la quantità soglia?

Qualità della luce

Ogni pigmento delle piante assorbe alcuni colori di luce meglio di altri.

La clorofilla assorbe molto bene la luce rossa e quella blu, ma non quella verde; dato che la pianta utilizza la clorofilla per la fotosintesi, questo processo risulta più efficiente con luce rossa e blu che con l’equivalente di luce verde.