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DIVERSITE ET COMPLEMENTARITE DES…
2. Mise en évidence des produits de la photosynthèse.
Les végétaux chlorophylliens sont autotrophes au carbone : ils sont capables de synthétiser eux-même leurs molécules
organiques à partir de l'énergie solaire et du carbone minéral (CO2), ce que les organismes hétérotrophes sont incapables de
réaliser.
Montrer en quoi les documents permettent d’établir que, dans une plante :
- les feuilles sont des organes autotrophes.
- l’équation bilan (très simplifiée) de la photosynthèse est CO2 + H2*O + lumière  molécule organique + *O2
Matériel.
- Feuilles de Pélargonium, panachées ou non, recouvertes en partie d’un cache et exposées au
moins 24 h sous une lumière forte ;
- Montage expérimental schématisé ci-dessous (bécher, boîte de Pétri, eau, alcool 90°) ;
- Bain-marie et plaque chauffante électrique ;
- Solution de lugol
Certaines feuilles sont mises dans les mêmes conditions que
précédemment et sont maintenues à la lumière pendant 12 heures
en l’absence de CO2. Elles sont ensuite testées avec l’eau iodée.
Le résultat obtenu correspond au cas à l’obscurité.
Une feuille de Pélargonium est enfermée pendant 20
minutes dans une enceinte transparente éclairée et dans
laquelle circule du dioxyde de carbone radioactif (14CO2).
L’amidon extrait de la feuille est radioactif.
1. Relation entre la synthèse d’amidon, la présence de lumière et de CO2.
Grâce à un dispositif ExAO, on peut mesurer les concentrations d’O2 et de CO
2 dans une enceinte
contenant une algue verte unicellulaire, la chlorelle.
Protocole sous Powerlink et DataStudio.
- L’interface Powerlink est reliée au PC par le port USB du PC.
- Les sondes à O
2, à CO2 (pour certains postes), le luxmètre sont reliés à
l’interface.
- Ouvrir le logiciel Datastudio sur le bureau (cette opération est normalement
impossible à la première ouverture. Je vous indique comment faire).
Doc1a
Doc1b 
Chlorelles observées au microscope photonique.
© http://www.microscopy-uk.org.uk/mag/imagsmall/chlorella.jpg
On dispose de :
- Chlorelle
- PC, interface, sonde à O2, sonde à CO2 (optionnel),
bioréacteur, luxmètre
- Agitateur magnétique, seringue, pipette 10 mL et
propipette.
- Cache noir.
Protocole expérimental.
1) La feuille est plongée dans l’alcool bouillant
jusqu’à décoloration.
2) Puis elle est réhydratée et mise à refroidir dans
une boîte de Pétri.
3) Recouvrir de lugol et observer.
Résultat

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Puis ouvrir une activité -> ExAO -> Cahier d’expérience -> SVT -> Avec
interface USB ou powerlink -> photosynthèses -> photosynthèse_aquatique
(deux fois) -> photosynthese_aquatique_O2-eau_CO2-eau_lumiere
- Placer 19 mL de solution de chlorelles dans le bioréacteur, puis mettre en
route l’agitation au maximum dans un premier temps, puis descendre la
vitesse afin de faire tourner l’agitateur à la vitesse minimale une fois qu’il se
déplace.
- Ajouter à la seringue 0,5 mL (environ) d’hydrogénocarbonate de potassium
(source en CO2).
- Introduire les sondes dans le bouchon trois ou quatre trous (les têtes des
trois sondes doivent tout juste dépasser du bouchon ; ajuster le joint pour les
maintenir en place). Placer le bouchon au-dessus de la solution. Prévoir le
cache noir, ouverture orientée vers la source lumineuse. Laisser alors les
sondes polariser quelques minutes avant de débuter, le tout à l’obscurité.
- Commencer l’expérience. Pas d’éclairage au début; éclairage maximal entre
5 et 10 mn ; pas d’éclairage jusqu’à 15 mn etc… Mettre une légende sur le
graphique à chaque changement de condition.
- Imprimer la courbe si le résultat est satisfaisant.
PS : en l’absence d’ions HCO3
-, tout se déroule comme si la plante était à l’obscurité, quel que soit l’éclairement.
2. Échanges gazeux des feuilles d’une plante aquatique
- Enlever la lamelle, déposer une goutte de lugol, remettre la lamelle et observer de nouveau.
a) La synthèse d’amidon dans des cellules de feuille d’Elodée observées au microscope photonique.
Ruben et Kamen, en 1940, éclairent fortement une suspension d’algues placée dans une eau dont 0,85% des molécules
contiennent des atomes d’oxygène lourd 18O (H218O). Le dioxygène dégagé pendant l’éclairement, contient de l’oxygène
marqué dans une proportion voisine de celle de l’eau fournie initialement. En revanche, si ce sont les ions HCO3- qui
sont marqués (HC18O3-) et non les molécules d’eau, l’oxygène produit ne contient pas l’isotope 18O.
b) Origine du dioxygène dégagé lors de la photosynthèse.
3. Deux aspects de la photosynthèse.
© Physiologie végétale de Pratt (Hermann) pour le doc1 ; Hatier TSspé (docs 1b, 3b), http://sordalab.com pour les photos d’ExAO.
Matériel.
- Élodée du Canada et solution diluée de
lugol.
Protocole expérimental.
- Monter une feuille entre lame et lamelle et
observer au microscope.
Les trois images d’élodée sont extraites de :
http://bips.carrefour-
education.qc.ca/scenarios/SVT/photosynth/3eme_exp.htm