TP1 : Soleil et fabrication de matière organique par les végétaux

TP1 : Soleil et fabrication de matière organique par les végétaux
Constat : Une plante verte laissée à l'obscurité finit par mourir. Elles ont besoin de lumière pour fabriquer leur
matière organique (croître). On dit qu'elles font la photosynthèse.
Pour chaque atelier :
- Imaginez une stratégie/protocole pour résoudre la situation-problème de votre atelier
- Mise en œuvre selon le protocole fourni ou élaboré
- Présentez vos résultats observations sous forme adaptée (pas de texte, schéma, graphique...)
- Exploitez vos résultats en respectant la démarche scientifique
Atelier 1 : Montrez que les végétaux chlorophyllien fabriquent de la matière organique (sous forme
d'amidon) en présence de lumière
Document ressource : L'eau iodée est un réactif jaune se colorant en bleu foncé en présence d'amidon.
Atelier 2 : Montrez que les végétaux chlorophylliens absorbent du CO2 et rejettent de l'O2 à la lumière
Document ressource :
→ Equation chimique de la photosynthèse :
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2C6H12O6=glucose
Le glucose produit sert à la fabrication d'autres molécules comme l'amidon.
Atelier 3 : Montrez que la chlorophylle est indispensable à la fabrication de MO (et donc à
la photosynthèse)
Document ressource :
→ L'énergie lumineuse nécessaire à la photosynthèse est captée par une molécule, la chlorophylle, présente au
niveau des chloroplastes. Seules les parties vertes de la plante, comme les feuilles, possèdent de la
chlorophylle.
→ Certaines plantes présentent des feuilles panachées, c'est-à-dire avec des parties blanches et d'autres vertes.
Rôle des sels minéraux :
Pour étudier les besoins en éléments minéraux des plantes, on réalise des cultures avec différentes solutions
nutritives. L'aspect des feuilles de maïs est alors observé ainsi que la production de matière organique.
Solution nutritive
Solution témoin
contenant du
potassium, phosphore
et de l'azote
Même solution sans
potassium
Même solution sans
phosphore
Même solution sans
azote
Aspect des feuilles feuilles bien vertes et
nombreuses Feuilles jaunâtres Feuilles jaunâtres et rares
Feuilles jaunâtres et
petites
Production de
matière organique Production normale Production faible Production faible voire absente
Production faible
voire absente
Montrez que les éléments minéraux des végétaux sont nécessaires à la production de matière organique.
Le devenir des atomes :
En 1941, deux scientifiques américains, Ruben et Kamen, ont réalisé des expériences pour suivre le devenir des
atomes composant le dioxyde de carbone ou l'eau au cours de la photosynthèse. Pour cela, ils alimentent des
plantes vertes éclairées avec de l'eau et du CO2 dont les atomes de carbone ou d'oxygène peuvent être
radioactifs. La radioactivité permet de suivre le devenir des atomes.
Expérience 1 Expérience 2
L'élément O de la molécule d'eau est
radioactif. H2O
Les deux atomes du CO2 sont
radioactifs
L'élément chimique C de la
molécule de CO2 est radioactif.
En fin d'expérience , on détecte du
O2 radioactif et du glucose non
radioactif.
En fin d'expérience , on détecte du
dioxygène et du glucose non
radioactif
En fin d'expérience , on détecte du
glucose C6H12O6 radioactif et du O2
non radioactif.
En utilisant l'équation de la photosynthèse et les résultats ci-dessus , déterminez le devenir de l'atome C du
CO2 et celui de de l'atome O de l'eau. (les atomes en gras et soulignés sont radioactifs)