Le role des pigments dans la photosynthèse

PRESENTATION

Le role des pigments dans la photosynthèse

TP3:

Activité 1 : montrer que les chloroplastes contiennent plusieurs catégories de pigments chlorophylliens

Activité 2- Montrer que les pigments absorbent la lumière

Activité 3 Montrer que ces 2 longueurs d’ondes absorbées dans le bleu et dans le rouge permettent de réaliser la photosynthèse

Activité 1 : Chromatographie

Stratégie :

- Ce que je fais : Séparer et identifier les pigments - Comment je fais : en réalisant une chromatographie (= technique séparative de molécules selon leur taille) - Résultats attendus : Si plusieurs pigments chlorophylliens sont présents alors ils seront séparés et identifiables sous forme de taches colorées à des endroits différents sur la chromatographie

a l'aide de feuille verte entière

Exploitation des résultats :

caroténoides

xantohophylle

Chlorophylle a

Chlorophylle b

On voit cinq couleurs différentes qui ont migrés sur le papier a différentes hauteurs. On sait que ces quatre couleurs représentent les migrations des constituants présents dans la feuille. On en conclu que ces quatre couleurs représentent des substances. les substances sont les suvantes : les chlorophylles b et a, les xanthophylles et les carotenoides. La feuille est donc un mélange composé de plusieurs substances.

Activité 2 : Spectrophotographie

Stratégie :

Ce que je fais : comparer le spectre de la lumière blanche traversant la solution de chlorophylle brute au spectre traversant le solvant incolore Comment je fais: en utilisant un instrument permettant de décomposer la lumière dans ses différentes longueurs d’onde : spectroscope à main ou un spectrophotomètre Résultats attendus: les différences entre le spectre traversant le solvant seul et celui traversant la solution de chlorophylle brute permettra de déterminer les longueurs d’ondes absorbées

Exploitations des résultats

Spectre de la lumière blanche :

Toutes les longueurs d'ondes sont visibles

Spectre de le lumière blanche passant à travers du chlorophylle brute

Seules les longueurs d'ondes vertes sont visibles les autre ont été absorbés par la solution

On voit qu'en observant le spectre du solvant seul, le spectre de la lumière blanche se forme. En présence du solvant de chlorophylle brute on observe seulement la couleur verte. On sait que lorsqu'une plante n'absorbe pas une couleur c'est celle ci qui sera visible par l'oeil humain ici, le bleu et le rouge sont absorbés.

On peut donc en conclure que les chlorophylles présents dans les cellules follières absorbent une partie de la lumière et ne laissent visibles que les longueurs d'ondes vertes c'est porquoi les feuilles sont vertes.

Activité 3: Montrer que ces 2 longueurs d’ondes absorbées dans le bleu et dans le rouge permettent de réaliser la photosynthèse:

Stratégie : Ce que je fais : Je compare l’efficacité de la photosynthèse pour différentes longueurs d’ondes Comment je fais: en mesurant le quantité de O2 pour chaque longueur d'onde en fonction du temps Résultats attendus : La quantité d'O2 absorbé avec longeurs d'ondes absorbés soit le bleu et le rouge doit augmenter comparer avec la longueur d'onde verte

Experience historique :

Une expérience historique: Engelmann (1843-1909)

L'équivalent de l'EXAO aujourd'hui sont les bactéries à l'époque. Elles servaient de capteur à O2 puisqu'elles en avaient besoin pour vivre

En 1884, Theodor Wilhelm Engelmann place une algue photosynthétique filamenteuse dans une goutte d'eau contenant des bactéries Bacterium termo, qui sont attirées par le dioxygène. Il éclaire différentes portions de l'algue par des lumières de différentes longueurs d'onde et observe la répartition des bactéries.

interprétation

EXAO : Tester les différentes longueurs d'ondes

A l'obscuritée

A la lumière blanche

A l'obscuritée

A l'obscuritée

Aux longueurs d'ondes vertes

Aux longueurs d'ondes rouges

A l'obscuritée

Aux longueurs d'ondes bleues

Exploitation des résultats:

On voit que : la quantité de dioxygène baisse lorque la plante est a l'obscuritée. Lorsqu'elle est exposée aux longueurs d'ondes bleues ou rouges, la quantitée de dioxygène augmente de 1mg/L tandis que exposée à la longueur d'onde verte la quantitée n'augmente que de On sait que: la plante absorbe les longueurs d'ondes rouges et bleues. La plante a besoin de lumière pour realiser la photosynthèse. On peut conclure que : les longueurs d'ondes rouges et bleues permettent de réaliser la photosynthèse contrairement aux longueurs d'onde vertes qui ne sont même pas absorbés par la plante.

pages 14 et 15

Pages 16 et 17

Problème 1- Origine du dioxygène?

« Expérience de RUBEN et KAMEN (1940) » Des algues vertes sont mises en suspension dans de l’eau dont les molécules sont « marquées » : l’atome d’oxygène des molécules d’eau est l’isotope 18O (isotope normal est 16O). Le dispositif est fortement éclairé. Le dioxygène produit lors de la photosynthèse est récupéré : il est « marqué » ; les atomes constituant les molécules de dioxygène sont des isotopes 18O.

Exploitations des documents:

On voit que lorsque les euglènes dans de l'eau sont exposés a la lumière, lors de la photosynthese, de l'oxygène et des déchets lié à la photosynthèse sont libérés. Au contraire lorsque les euglènes sont exposés dans de l'eau à l'obscurité, lors de la photosynthèse rien n'est libéré. Or je sais que les plantes ont besoin de lumière et d'eau pour produire la photosynthèse. Je sais aussi que les atomes constituant les molécules de dioxygène sont des isotopes 18O. Donc je peux en conclure que l'oxygène produit lors de la photosynthèse provient des molécules d'eau.

Problème 2: Devenir du carbone du dioxyde de carbone absorbé ?

exploitation du document

Je vois que : lors d'une experience, la partie d'une feuille a été caché empéchant son exposition à la lumière. De plus le reste de cette feuille est exposé aux dioxyde de carbone radioactif C14 au lieu de dioxyde de carbone normal C12. Je sais que : les chloroplastes dans les cellules des feuilles ont besoin de lumière pour réaliser la photosynthèse ainsi que du dioxyde de carbone. Ici, les résultats de l'expérience montre que les parties de la feuille exposée à la lumière et au dioxyde de carbone radioactif ont été marqués. L'amidon dans la feuille est retrouvé radioactif et ce grâce au dioxyde de carbone radioactif C14. Je peux donc en conclure que : le carbone présent dans la molécule de dioxyde de carbone se retrouve dans le glucose ( amidon) créé par photosynthèse. Le carbone qui forme l'amidon est forcément celui du dioxyde de carbone puisque c'est le seul auquel la plante a été exposé c'est pour cela que l'amidon est radioactif.

atomes de carbones de la molécule de dioxyde de darbone de l'air utilisé pour la photosynthèse

atomes de carbones de la molécule d'amidon provenant du dioxyde de carbone

Thank you!