Mise en évidence de la photosynthèse par exao

Pages: 8 (1855 mots) Publié le: 17 mars 2013
BAUX Noémie SUEUR Léa

Groupe 31

TP n°3 : Mise en évidence de la photosynthèse par ExAO
Les végétaux sont des organismes autotrophes : ils se servent d'énergie lumineuse, de molécules inorganiques (CO2) et d’eau pour synthétiser de la matière organique (des sucres, en particulier de l’amidon) et rejeter du dioxygène. Ce processus naturel est appelé Photosynthèse et est en partie responsablede la formation de l'atmosphère telle que nous la connaissons aujourd'hui et assure également la survie des êtres vivants hétérotrophes. Cette photosynthèse est réalisable grâce à différents pigments contenus dans les plastes (chlorophylles a et b , caroténoïdes, phycoérythrines, phycocyanines...) qui captent l' énergie lumineuse à différentes longueurs d'onde pour ensuite la transformer enénergie chimique (NADP, ATP) au moyen de chaînes de transport d'électrons et de gradient de protons au cours de la phase claire. Cette énergie chimique est labile, elle sera donc convertie, lors de la phase sombre de la photosynthèse, en une forme stockable comme l'amidon cité précédemment. En remarque, même en présence de lumière, la plante effectue la respiration, ou plutôt dans ce cas, laphotorespiration.
Photosynthèse (lumière)

CO2 + H2O
Respiration Photorespiration (lumière)

(CH2O)n + O2

La lumière est donc un facteur très important pour le bon fonctionnement de la photosynthèse. Quelles sont donc les conséquences d'une variation de l'intensité lumineuse ou d'une variation des longueurs d'ondes ? De même, quelles sont les effets d'un changement de concentration du CO2 dans lemilieu, étant donné que c'est également un élément essentiel ? Lors de ce TP, grâce à l’Expérimentation Assistée par Ordinateur (ExAO) nous évaluerons l'efficacité de la photosynthèse chez Cabomba Aquatica en mesurant le taux d'O2 rejeté lorsque nous ferons varier l'intensité lumineuse, les longueurs d'ondes et la concentration de CO2 dans le milieu.

I. Matériels et méthode :
On utilise uneplante aquatique, Cabomba Aquatica, qui est un simple cormus possédant feuilles et tige (les racines servent seulement à la fixation sur un substrat). Le fait que ce soit une plante aquatique nous permettra de modifier plus simplement les conditions de son environnement, en particulier les teneurs en CO2 dans l'eau (diffusant directement à travers tout le cormus) qui seraient difficiles à faire varierdans l'air ambiant pour une plante terrestre. Dans un bioréacteur connecté par une interface au logiciel ExAO (sur ordinateur), on dispose 8 à 9 feuilles préalablement émincées (pour une bonne homogénéisation dans le liquide du bioréacteur) et pesées (820 mg de matière fraîche) de Cabomba Aquatica et une solution de bicarbonate de potassium (source de CO2). Quand cette solution de bicarbonate depotassium va se dissocier, elle va avoir tendance à acidifier le milieu, c’est pourquoi on ajoute une solution tampon (mélange de l'acide et de la base conjuguée) pour éviter ces variations de pH.

 Préparation des solutions : On utilise un tampon phosphate : KH2PO4/ Na2PO4.
Solution A solution B

On doit mélanger 2 volumes de solution tampon A et 8 volumes de solution B, soit 10 volumes autotal pour obtenir une solution de 200ml. D'où 200/10 = 20ml. On prendra donc 40 ml de solution A et 160 ml de solution B. On cherche ensuite a préparer une solution de bicarbonate a 0.5% contenant au moins 3/4 de solution tampon, à partir d'une solution mère de bicarbonate a 5%. Le tout pour obtenir 50ml de solution. d (facteur de dilution) = 5/0.5= 10 et Vmère=Vfille/10 =50/10= 5ml On préparedonc 5ml de bicarbonate + 37,5ml de solution tampon + 7,5ml d'H2O  Etalonnage de la sonde oxymétrique :

Pour étalonner la sonde, on la plonge dans une solution dépourvu d'oxygène en s'assurant que le logiciel EXAO mesure un taux d'O2=0, puis dans l'air ambiant pour avoir un taux d'O2=20.9%  Réalisation du montage :

La fiole de Roux permet d’éviter l’échauffement des feuilles. Le...
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