L'absorption de la lumière au cours de la photosynthèse
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CONCEPTION
Les pigments chlorophylliens contenus dans les thylakoïdes des chloroplastes sont à l'origine de la captation de l'énergie lumineuse nécessaire à la photosynthèse
Objectif de l'activité : On cherche à mettre en relation les radiations lumineuses absorbées par les pigments chloroplastiques et leur efficacité photosynthétique afin d'établir un lien entre énergie lumineuse, pigments et synthèse de matière organique
Pensez à compléter votre compte-rendu au fur et à mesure de vos recherches
Trois axes d'étude
Rappel des connaissances sur les pigments photosynthétiques des chloroplastes
Passer la souris au-dessus des icônes pour avoir des informations sur le document
Cliquer sur le document pour accéder aux informations
Mise en évidence expérimentale de l'absorption de la lumière par les pigments photosynthétiques
Efficacité photosynthétique des radiations lumineuses
Les pigments chlorophylliens contenus dans les thylakoïdes des chloroplastes sont à l'origine de la captation de l'énergie lumineuse nécessaire à la photosynthèse
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Efficacité photosynthétique des radiations lumineuses
Les pigments photosynthétiques des chloroplastes
Chloroplastes dans cellules de feuille de Funaria hygrometrica
Cytoplasme
Chloroplaste
Membrane plasmique
Matrice extracellulaire
Les pigments photosynthétiques des chloroplastes
Schéma d'interprétation
Structure d'un chloroplaste observé au MET (Microscope Electronique en Transmission) (x 44 000)
Stroma
Amidon
Thylakoïdes
Double membrane
Les pigments photosynthétiques des chloroplastes
Pigments photosynthétiques enchassés dans la membrane des thylakoïdes
stroma
Pigments photo-synthétiques
Photosystème 2
Thylakoïdes
lumen
Schéma d'interprétation
Les pigments photosynthétiques des chloroplastes
Chromatographie sur couche mince des pigments photosynthétiques d'une feuille d'ortie
stroma
Pigments photo-synthétiques
Photosystème 2
lumen
Pigments photosynthétiques enchassés dans la membrane des thylakoïdes
Mise en évidence expérimentale de l'absorption de la lumière par les pigments photosynthétiques
Première activité pratique : Extraction de chlorophylle brute
Principe d'extraction de la chlorophylle brute, solution alcoolique contenant l'ensemble des pigments photosynthétiques
Voir fiche technique
Deuxième activité pratique : Détermination du spectre d'absorption de la chlorophylle brute
Voir fiche technique
Spectroscope à main
Spectrophotomètre
Efficacité photosynthétique des radiations lumineuses
Théodore Wilhem Engelman est né en 1843 à Leipzig (Allemagne) et est mort en 1909 à Berlin. Physiologiste de formation, il se rendit célèbre par ses expériences sur les mécanismes de la contraction musculaire mais aussi de la photosynthèse.
Observation au microscope optique (x 400) d'une algue de type Spirogyre
En 1881 et 1882, il travaille sur des algues filamenteuses, les Spirogyres, pourvues sur toute leur longueur d'un ou de plusieurs chloroplastes rubannés et spiralés.
Efficacité photosynthétique des radiations lumineuses
On cherche à analyser puis à interpréter une des célèbres expériences d'Engelman
S'intéressant au mouvement de bactéries vers les chloroplastes des Spirogyres lorsque celle-ci est éclairée, il émet l'hypothèse que les bactéries sont dotées d'un chimiotactisme positif pour le dioxygène, c'est-à-dire qu'elles sont attirées par le dioxygène libéré lors de la photosynthèse des algues.
Efficacité photosynthétique des radiations lumineuses
Engelman réalise alors l'expérience suivante :
- Lorsqu'il éclaire la Spirogyre avec de la lumière blanche (entre 400 et 700 nm), il note que les bactéries se rassemblent tout le long de l'algue.
- Lorsqu'il éclaire la préparation au travers d'un prisme qui décompose la lumière blanche, il observe que les bactéries se rassemblent contre l'algue mais essentiellement dans les régions soumises à des radiations bleues ou rouges.
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A 4 heures du matin, l'horloge du clocher met 3 secondes pour sonner les 4 coups. Combien de secondes mettra-t-elle pour les 8 coups de 8 heures du matin ?
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Mamy tricote un chandail en 3 jours, Zézette en 6 jours. Combien de jours leur faut-il pour en tricoter un si elles s'y mettent à deux ?
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Objectif :
Mettre en relation les radiations lumineuses absorbées par les pigments chlorophylliens et leur efficacité photosynthétique
Le compte-rendu :
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- Mise en place des observations réalisées au spectroscope à main et au spectrophotomètre (schéma, dessin, graphique, etc.) - Interprétation des observations réalisées afin de déterminer le spectre d'absorption des pigments chlorophylliens - Analyse et interprétation de l'expérience d'Engelman afin de préciser le spectre d'action des pigments chlorophylliens - Conclusion générale permettant de répondre à la problématique
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L'absorption de la lumière au cours de la phtosynthèse
Pierre-André Maurian
Created on December 19, 2020
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Observation au microscope optique (x 400) d'une algue de type Spirogyre
En 1881 et 1882, il travaille sur des algues filamenteuses, les Spirogyres, pourvues sur toute leur longueur d'un ou de plusieurs chloroplastes rubannés et spiralés.
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