L INFLUENCE DES DIFFERENTES RADIATIONS DANS LA PHASE PHOTOCHIMIQUE

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1 L INFLUENCE DES DIFFERENTES RADIATIONS DANS LA PHASE PHOTOCHIMIQUE Fiche sujet - élève On cherche à montrer que certaines radiations constitutives de la lumière blanche n'ont pas la même efficacité photosynthétique. Matériel : - Des brins de végétaux chlorophylliens aquatiques, - hydrogénocarbonate de sodium ou de potassium à 5 %, deux bécher, - une chaîne de mesure ExAO avec bioréacteur, cache, sonde oxymétrique, sonde photométrique, thermométrique et logiciel d'acquisition des mesures. - une imprimante, - des lumières monochromatiques ou une source de lumière blanche avec des filtres (rouge, vert), - un variateur pour ajuster l intensité lumineuse. Activités et déroulement des activités Capacités et critères d'évaluation Barème 1. Justifier la nécessité de périodes d obscurité entre les périodes d éclairement. (Répondre à la question 1 pendant les temps d'attente, après avoir pris connaissance du sujet) 2- Réaliser la préparation du dispositif en suivant les consignes de la fiche technique. Appeler l'examinateur pour faire contrôler le montage 3- Procéder à l acquisition des mesures en suivant les indications figurant sur la fiche technique puis enregistrer le graphe obtenu et l imprimer. Appeler l'examinateur pour vérification puis imprimer (obtenir un résultat de secours en cas de besoin) 4- Titrer et légender le graphe obtenu et préciser les conditions du milieu. Adopter une démarche explicative Réaliser une manipulation d après un protocole Utiliser une chaîne EXAO utilisation maîtrisée du matériel et des fonctionnalités du logiciel Utiliser des modes de représentation des sciences expérimentales adaptation de l échelle des axes aux phénomènes Exploiter ces résultats pour préciser les radiations constitutives de la lumière blanche, efficaces pour la photosynthèse. Adopter une démarche explicative 2

2 L INFLUENCE DES DIFFERENTES RADIATIONS DANS LA PHASE PHOTOCHIMIQUE. Fiche technique-élève PROTOCOLE Mise en place du dispositif Découper très finement les feuilles du végétal chlorophyllien aquatique et placer les fragments placés dans 10 ml d eau enrichie en CO 2 (eau du robinet complétée par une dizaine de gouttes d hydrogénocarbonate). Verser l ensemble dans le bioréacteur, dont le volume est ajusté à 8 ml. Mettre l agitation en route. Verser de l eau dans l enceinte entourant le bioréacteur afin de maintenir les conditions de température constantes. Placer dans celui-ci une sonde à température et une sonde à lumière pour évaluer précisément les conditions de l expérience. Acquisition des mesures T = 0 à T= 4 min T = 4 à T= 8 min T = 8 à T= 12 min T = 12 à T= 16 min T = 16 à T= 20 min T = 20 à T= 24 min T = 24 à T= 26 min Lumière blanche (ne pas saturer le photomètre) Lumière verte (placer un repère sur le graphique) ; agir sur le variateur de façon à travailler avec la même intensité lumineuse que celle utilisée avec la lumière blanche Lumière rouge (placer un repère sur le graphique) ; agir sur le variateur de façon à travailler avec la même intensité lumineuse que celle utilisée avec la lumière blanche - Présenter les résultats de façon optimale. - Sauvegarder et imprimer les résultats. - Ranger le poste de travail.

3 Fiche document de secours L INFLUENCE DES DIFFERENTES RADIATIONS DANS LA PHASE PHOTOCHIMIQUE.. Résultat obtenu en respectant le protocole de la fiche technique NOM :.. Prénom :. Classe :. Etablissement :. Document à titrer et légender et à rendre avec la fiche réponse élève

4 ETABLISSEMENT : Classe : Nom : Prénom : L INFLUENCE DES DIFFERENTES RADIATIONS DANS LA PHASE PHOTOCHIMIQUE Fiche réponse élève A rendre à l issue de l épreuve

5 Fiche barème d évaluation L INFLUENCE DES DIFFERENTES RADIATIONS DANS LA PHASE PHOTOCHIMIQUE Capacités et principaux critères pris en compte (en gras, évaluation pendant la séance) Nom des candidats 1. Les périodes d obscurité permettent l arrêt de la photosynthèse liée aux conditions d éclairement précédentes UTILISER UNE CHAINE ExAO 2 - Réalisation du montage - Respect des différentes étapes du protocole (préparation du végétal, remplissage du réacteur, mise en fonction de l'agitateur, mise en place des sondes et de la source lumineuse) 3- Acquisition des mesures - Bonne gestion de l éclairement (filtres et intensité lumineuse) - Gestion maîtrisée des fonctionnalités du logiciel - Paillasse bien organisée et matériel rangé en fin de manipulation 4. Utiliser des modes de représentation des sciences expérimentales - adaptation de l'échelle des axes aux phénomènes - utilisation de la fonction d impression Barème titre (la formulation y = f(x) est attendue) ; - identification des moments des périodes d obscurité ou d éclairement avec les couleurs de lumières utilisées Adopter une démarche explicative - Le dégagement de O 2 est plus important lors d un éclairement avec des radiations rouges que lors d un éclairement avec des radiations vertes. On en déduit que toutes 2 les radiations de la lumière blanche n ont pas la même efficacité photosynthétique. Note /20

6 L INFLUENCE DES DIFFERENTES RADIATIONS DANS LA PHASE PHOTOCHIMIQUE. Fiche laboratoire L'obtention de résultats pertinents est intimement liée au matériel disponible : nature de la source lumineuse, qualité des filtres, état physiologique du matériel biologique. Il est donc recommandé de tester cette manipulation avec le matériel disponible avant de la proposer aux candidats. Remarque : des différences existant entre les dispositifs et logiciels des divers constructeurs, il peut être nécessaire d'adapter la fiche protocole au matériel disponible au laboratoire. Il est rappelé que toute modification doit recevoir l accord de l IA-IPR. Matériel par poste : - des brins de végétal chlorophyllien aquatique (plante d aquariophilie) vivement éclairés au moins une heure avant la manipulation, - bécher de 50 ml, bécher de 25 ml, - paire de ciseaux fins, - pipette 10 ml et système d aspiration, - hydrogénocarbonate de sodium ou de potassium à 5 %, - une chaîne de mesure ExAO avec bioréacteur, cache, sonde oxymétrique (en place), sonde photométrique, sonde thermométrique et logiciel d'acquisition des mesures, - une imprimante, - des lumières monochromatiques ou une source de lumière blanche avec des filtres empruntés au laboratoire de physique (rouge, vert), - un variateur pour ajuster l intensité lumineuse, - un système de cache noir indispensable dans ce type de manipulation, afin d'éviter la perturbation due à la lumière naturelle. A vérifier: - le bon fonctionnement du PC, - l étalonnage, par le personnel de laboratoire, de la sonde oxymétrique, - le logiciel doit être ouvert sur la page du menu à utiliser, - le fonctionnement du variateur avec un préréglage convenable, - la qualité des filtres, notamment celle du filtre rouge qui doit permettre l'activité du végétal. Avertissement : il n est pas recommandé d associer un variateur de lumière avec un projecteur de diapositive car la lampe halogène du projecteur risque de griller. Il est possible de diminuer l intensité lumineuse en reculant le projecteur.