1 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
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Diversité et complémentarité des métabolismes – Tale S – Spé SVT B.BOCK – Lycée Rotrou – Dreux (28) TP 6 : La photosynthèse un processus en 2 étapes - la phase photochimique de la photosynthèse Objectifs méthodologiques : - réaliser une expérience en suivant un protocole - observer une électronographie faire un dessin légendé calculer une taille et représenter une échelle mesurez un spectre d’absorption La mesure de l’intensité photosynthétique peut être réalisée soit en mesurant la quantité de carbone fixé par unité de surface de feuille et par unité de temps, ou bien plus simplement en mesurant la quantité de dioxygène produit par masse de végétal et par unité de temps. Certains facteurs modifie l’intensité photosynthétique : l’intensité lumineuse, la qualité (longueurs d’onde) de la lumière reçue. Une expérience historique remarquable a permis de mettre en évidence ces variations de l’intensité photosynthétique : d'après 2002. Terminale S spécialité. Nathan. Rappel : On peut globalement résumer la création de matière organique par la réaction suivante : 6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Problématique : Comment l’absorption de l’énergie lumineuse par la chlorophylle peut-elle aboutir à la production de matière organique ? Activité 1 : Mise en évidence des 2 phases de la photosynthèse Expérience On cultive des chlorelles, algues vertes unicellulaires, dans des milieux différents. Au bout de quelques heures, on recherche quels sont les éléments chimiques devenus radioactifs ou lourds selon l’isotope incorporé. Milieu de culture contenant Résultats Dioxyde de carbone avec du carbone 14 radioactif Glucose radioactif Dioxyde de carbone avec de l’oxygène 18 Glucose lourd Eau avec de l’oxygène 18 Dioxygène lourd Interprétez ces expériences. Caractérisez les deux processus mis en évidence (réduction, oxydation, carboxylation ou fixation de CO2, photolyse de l’eau). 1 Diversité et complémentarité des métabolismes – Tale S – Spé SVT B.BOCK – Lycée Rotrou – Dreux (28) Activité 2 : La phase photochimique de la photosynthèse : conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique. On se propose de mesurer l’activité photosynthétique par EXAO (par mesure de la concentration en O2 avec une sonde à oxygène) d’une solution de chloroplastes isolés dans trois conditions différentes (réaction de Hill) pendant 10 minutes Avant de lancez l’expérimentation, précisez les résultats que vous pourriez d’après vous attendre. Temps Conditions t = 0 min Obscurité t = 1 min Lumière t = 3 min Lumière + réactif de Hill (0,5 mL) t = 5 min Lumière + réactif de Hill (0,4 mL) t = 6 min Obscurité t = 8 min Réactif de Hill (0,3 mL) PROTOCOLE EXPERIMENTAL de l’extraction des chloroplastes 1. Peser 10 g de limbes feuilles propres et fraîches d’épinard puis découper les limbes en morceaux dans un mortier préalablement placé au réfrigérateur et maintenu dans la glace (on évite ainsi une dégradation des enzymes nécessaires aux réactions). Remarque : Lors du broyage, les thylakoïdes restent intacts mais les constituants du stroma se trouvent dilués dans le milieu d'extraction et ne peuvent plus intervenir dans les réactions. 2. Ajouter 2,5 mL de solution tampon A et broyer pendant au moins 2 minutes. 3. Ajouter 20 ml de solution tampon B et broyer pendant 1 minute. 4. Filtrer le broyat obtenu sur gaze et coton hydrophile afin de recueillir une quantité suffisante de filtrat (presser si nécessaire). 5. Contrôler au microscope optique la présence de chloroplastes libres et l'absence de cellules foliaires intactes Qu’est ce que le réactif de Hill : Il s’agit d'une solution de potassium hexacyanoferrate de concentration 0,2 M (64.5 g/L). Ce réactif à la propriété d’accepter très facilement un électron suivant l’équation suivante : Mesurez le dégagement d’O2 grâce au montage proposé dans les conditions demandées. Légendez, titrez et imprimez votre courbe. Décrivez et interprétez les résultats obtenus à l’aide du livre page 200. Bilan : Résumez ce qui ce passe pendant la phase photochimique de la photosynthèse. Mots clés : oxydoréduction, oxydation, réduction, photolyse Travail à la maison : interprétez ce document issu d’un sujet de bac. Concentration en dioxygène d'une culture d'algues vertes soumise à différentes conditions expérimentales 18 O2 16 O2 Des algues vertes unicellulaires sont cultivées dans un milieu nutritif constitué d'eau H218O et de substances minérales. Au temps zéro, l'eau du milieu nutritif contient autant de dioxygène dissous sous forme 18O2 que sous forme 16O2. On rappelle que les algues vertes respirent. d'après 2002. Terminale S spécialité. Nathan. 2
