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.
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.
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).
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.
DECOMPOSITION DE LA LUMIERE BLANCHE SPECTRE D EMISSION DE LA LUMIERE BLANCHE
SPECTRES D ABSORPTION DES PIGMENTS CHLOROPHYLLIENS Chlorophylle a Chlorophylle b Carotène
SPECTRE D ABSORPTION GLOBAL DE LA CHLOROPHYLLE
400 500 600 700 400 500 600 700 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
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
Graphe