T.P. 2.4 : UTILISATION DE L ENERGIE LUMINEUSE PAR LE CHLOROPLASTE

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1 T.P. 2.4 : UTILISATION DE L ENERGIE LUMINEUSE PAR LE CHLOROPLASTE La chlorophylle stimulée par l énergie lumineuse arrache les électrons de l eau et les transfère sur un accepteur existant dans les chloroplastes. Comment la chlorophylle utilise-t-elle l énergie lumineuse? Déroulement Pour cela, il faut comprendre comment ses composants convertissent l énergie lumineuse en énergie chimique. 1) La chromatographie sépare les composants de la chlorophylle et leur identification chromatographie 2) Le spectre d absorption de la chlorophylle comparé au spectre de la blanche permet d identifier les radiations utilisées et transformées par la chlorophylle protocole pour spectre d absorption spectres émission et absorption, fluorescence 3) Le spectre d action permet de vérifier que les radiations lumineuses sont transformées en énergie chimique permettant l activité photosynthétique spectre d action, graphique COMPTE-RENDU sous forme de texte Lister les composants de la chlorophylle. Formulez un problème posé par cette composition de la chlorophylle. Comparer les spectres d émission de la lumière blanche et d absorption de la chlorophylle. Justifier l intérêt de cette comparaison. Imprimer et Légender le spectre d action. Comparer les spectres d action et d absorption de la chlorophylle. Justifier l intérêt de cette comparaison. Expliquer l avantage énergétique découlant de la composition de la chlorophylle.

2 PROTOCOLE CHROMATOGRAPHIE Suspendre le papier à chromatographie à l aide d un crochet fixé sur un bouchon, le placer dans l éprouvette Repérer le niveau du solvant à mettre (le papier doit tremper 1/2-cm dans le solvant). Veiller à prendre le papier uniquement par les bords sans poser vos doigts sur la zone de migration. Retirer le papier, verser le solvant jusqu au niveau repéré et fermer l éprouvette sans le papier. Tracer un trait au crayon à 2 cm du bas de la bande de papier pour marquer l emplacement du dépôt. Ecraser avec un agitateur un morceau de feuille sur l emplacement. Recommencer 5 fois avec un morceau différent. Suspendre le papier, le placer dans l éprouvette ; vérifier que le dépôt est au-dessus du solvant, fermer. Recouvrir l éprouvette d un cache noir ; laisser migrer le solvant à l obscurité pendant 15 minutes. EXEMPLE DE RESULTAT OBTENU APRES CHROMATOGRAPHIE.

3 SPECTRE D ABSORPTION PROTOCOLE D EXTRACTION D UNE SOLUTION ALCOOLIQUE DE PIGMENTS Placer les feuilles dans un mortier et ajouter une pincée de sable. Broyer les feuilles à l aide du pilon en ajoutant progressivement environ 10 ml d éthanol. Filtrer le broyat (le filtrat obtenu est une solution alcoolique de pigments foliaires).

4 FLUORESCENCE DE LA CHLOROPHYLLE Fluorescence sous éclairage blanc Fluorescence sous éclairage violet La fluorescence visualise ici la conversion de l énergie lumineuse du soleil par la chlorophylle : les électrons de la chlorophylle vibrent lors de la réception des radiations solaires et réémettent une autre radiation fluorescente.

5 DECOMPOSITION DE LA LUMIERE BLANCHE SPECTRE D EMISSION DE LA LUMIERE BLANCHE

6 SPECTRES D ABSORPTION DES PIGMENTS CHLOROPHYLLIENS Chlorophylle a Chlorophylle b Carotène

7 SPECTRE D ABSORPTION GLOBAL DE LA CHLOROPHYLLE

8 SPECTRE D EMISSION DE LA LUMIERE ET SPECTRE D ABSORPTION DE LA CHLOROPHYLLE (nm) Spectre de la lumière blanche vu au travers d'un spectroscope à main (nm) Spectre d'absorption de la chlorophylle brute vu au travers d'un spectroscope à main

9 SPECTRE D ACTION DES RADIATIONS T = 0 à T= 4 min T = 4 à T= 8 min T = 8 à T= 12 min T = 12 à T= 6 min T = 16 à T= 20 min T = 20 à T= 24 min T = 24 à T= 26 min Obscurité Lumière blanche (ne pas saturer le photomètre) Obscurité Lumière verte Obscurité Lumière rouge Obscurité Exemple de production de dioxygène avec différentes radiations

10 Graphe