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Cours magistral effectué en physiologie des plantes
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Cours magistral effectué en distanciel: prise de notes sur la photosynthèse avec élaboration de documents
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THABET Houyem LARANGE Téo Groupe 2BCompte-rendu TP : physiologie des
plantes
Les végétaux sont des organismes autotrophes pour le carbone (C), capables d’utiliser l’énergie
lumineuse pour synthétiser des molécules organiques à partir d’éléments minéraux. Ils sont alors
caractérisés par la capacité d’effectuer la photosynthèse oxygénique. L’organe concerné par ce mécanisme
est principalement la feuille (parfois la tige). Nous pouvons schématiser la constitution de la feuille comme
suit :
Schéma explicatif de la constitution interne d’une feuille
Le processus de photosynthèse se produit au niveau des chloroplastes présents dans le parenchyme
palissadique, au sein duquel nous relevons la présence d’un nombre maximal de cellules optimisant la
production de matière organique. Dans les chloroplastes, nous trouvons : les thylakoïdes : sacs constitués de
membrane (bicouche lipidique) sur laquelle nous avons les pigments qui sont alors hydrophobes apolaires.
Nous pouvons également mentionner que le complexe protéines et pigments forme le photosystème. La
photosynthèse oxygénique est un mécanisme d’oxydo-réduction et son équation peut être illustrée comme
suit :
Lumière
nCO2 + 2nH2O ----------------> (CH2O)n + nO2 + nH2O
Ainsi, dans quelle mesure la mise en évidence de certains réactifs et produits de l’équation vont conduire au
mécanisme d’oxydo-réduction ?
Durant ce compte-rendu, nous allons nous intéresser à 4 éléments essentiels et caractéristiques de la
photosynthèse :
→ la mise en évidence de la production de l’O2 et les caractéristiques la faisant varier avec la mesure de
l’activité photosynthétique à l’aide de la sonde de Clark
→ la mise en avant de la production d’amidon présent sous forme de produit dans l’équation associé au
stockage de CO2 au sein des végétaux
→ la mise en exergue de l’utilisation des pigments photosynthétiques nécessaire pour la photosynthèse
avec leurs diverses propriétés
I- Présentation de la méthode utilisée avec le matériel
Dans un premier temps, nous allons mettre en avant les méthodes et les matériels nécessaires pour mettre en
avant les différents objectifs du TP.
° Tout d’abord, nous allons étudier la production d’O2 et ses caractéristiques. Pour se faire, nous
étudierons l’activité photosynthétique par oxymétrie. Avant toute chose, il est nécessaire d’étalonner à l’aide
de la sonde de Clark (sonde oxymétrique) placée à l’air pour que la quantité d’O2 soit proche de 20,9%
(pourcentage d’O2 dans l’air), celle-ci sera reliée à un adaptateur clipsé sur une interface, elle-même reliée à
un ordinateur sur lequel on utilise les différentes fenêtres. Ensuite, l’ordinateur est préparé afin d’obtenir la
concentration en O2 en fonction du temps (15 minutes). Nous plaçons dans le bioréacteur une solution
carbonée (KHCO3) à 0,5% tamponnée qui permettra de libérer le CO2 qui sera absorbé par la plante durant la
, THABET Houyem LARANGE Téo Groupe 2B
Compte-rendu TP : physiologie des
plantes
photosynthèse. Puis, nous plaçons les feuilles d'Élodée du Canada (plante aquatique monocotylédone de la
famille des Hydrocharitaceae) préalablement coupées finement avec une masse de 1,38 g, dans l’enceinte
avec le barreau aimanté. Ajouter de l’eau distillée autour de l’emplacement des fragments de la plante (pour
éviter l’échauffement de la plante). Refermer le bioréacteur fonctionnant en milieu liquide ici, placer la sonde
de Clark et luxmètre dans le bioréacteur, ajouter la solution carbonée pour que l’enceinte soit complètement
remplie jusqu'à environ 12 mL (sans bulle d’air). Placer la LED éteinte et mettre le miroir du côté opposé au
début, puis lancer la mesure avec l’ordinateur (en appuyant sur le feu) pour obtenir une courbe. Laisser à
l’obscurité pendant 4 minutes, puis allumer la LED pendant 11 minutes.
° Pour pouvoir étudier les caractéristiques faisant varier la concentration en O2:
° La concentration en CO2
Effectuer la même manipulation en faisant varier la concentration de la solution carbonée à 0,1% et 1% (la
concentration à 0,5% a déjà été effectuer)
° La qualité lumineuse
Effectuer la même manipulation mais en faisant varier la longueur d’onde émise avec le commutateur de la
source LED : rouge (624 nm), vert (527 nm) ou bleu (470 nm).
° L’intensité lumineuse
Effectuer également la même manipulation, mais utiliser une source lumineuse (lampe) et faire varier la
distance entre la source et le bioréacteur : à 30 cm, 20 cm et 10 cm.
° Ensuite, nous allons nous intéresser à la mise en évidence des pigments photosynthétiques, autres
éléments nécessaires pour la photosynthèse. Pour ce faire, nous allons effectuer une chromatographie
ascendante sur papier avec une analyse qualitative de ces pigments. Placer le solvant qui circulera dans le
papier Whatman au moins 10 minutes avant la migration dans un tube en verre et le placer dans un portoir (à
l’obscurité). Il permettra de séparer un mélange complexe de substances même lorsque leur constitution
moléculaire est proche. Placer des fragments de persil (plante herbacée de la famille des Apiacées et du
genre Petroselinum) dans un mortier en présence d'acétone et récupérer le filtrat dans des microtubes et le
centrifuger pendant 2 minutes. Pendant ce temps, placer des repères au crayon sur le papier
chromatographique. Le surnageant est récupéré dans un nouveau micro-tube, il sera déposé à l’aide d’une
pipette Pasteur sur le papier, déposer une vingtaine de gouttes sur le trait de dépôt tout en séchant entre les
dépôts, percer la partie supérieure pour l’accrocher au crochet sur placer sur le bouton de liège. Prendre le
papier vers la Sorbonne où se trouve le tube en verre avec le solvant. Puis, accrocher le papier sur le crochet
et refermer le tube. Le placer à l’obscurité dans le portoir. Et laisser l’action du solvant sur le dépôt. Puis,
quand le solvant atteint le troisième repère (le front), sécher le papier.
Papier chromatographique après migration du solvant jusqu’au front
Tracer des traits pour séparer la migration des différents pigments et calculer les rapports frontaux (Rf =
Distance parcourue / Distance parcourue par le solvant). Puis découper individuellement les différentes
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