A la découverte de la photosynthèse

3 juillet 2005, par *Att-Pub
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Comment les plantes se nourissent- elles pour vivre, respirer, grandir, se reproduire, et résister à la vieillesse avant de mourir ? (comme tous les êtres vivants !). Les végetaux sont des êtres autotrophes, càd, ils fabriquent et synthétisent leur matière organique tous seuls à partir de l’acquisition, l’assimilation et la gestion des éléments minéraux et de l’énergie. Tous les végetaux chlorophyliens sont des phototrophes. Phototrophes ? oui, les phototrophes sont les végétaux qui grâce à leur chlorophylle arrivent à utiliser l’énergie lumineuse (du soleil) pour pouvoir synthétiser leur matière. Comment ? voilà une petite expéreince qui nous permet de mettre en évidence comment ce processus magique fonctionne !. Ce processus s’appelle Photosynthèse.

Les parties vertes de la plante synthétisent des substances organiques en présence de lumière et de dioxyde de carbone (CO2). C’est la « Photosynthèse ». Pendant cette photosynthèse, la plante rejette du dioxygène. Le dioxygène (O2) étant produit lors de la photosynthèse à la lumière, il est généralement libéré par la plante éclairée.

Mise en évidence Une expérence simple très démonstrative présente dans la plupart des ouvrages anciens permet de montrer que les plantes vertes produisent du 02 à la lumière alors que, comme tous les êtres vivants, elles le consomment à l’obscurité. Il suffit de :
 Placer une plante verte cultivée en pot dans une cloche hermétique avec une bougie allumée.
 Éclairer la cloche par une lampe

Plante éclairée

On remarquera que que la bougie continue à se consumer tant que la plante est éclairée.

Si on éteint la lampe, donc la plante est mise en obscurité, la bougie s’éteint :

Plante non éclairée

Conclusion : le dioxygène nécessaire à la combustion est produit par la plante verte éclairée. Par contre, à l’obscurité, la plante respire et produit plutôt du CO2. donc : La plante transforme le CO2 à l’aide de la lumière en substances organiques + O2

Synthèse d’amidon par les feuilles

Maintenant, comment mettre en évidence cette « fabrication » de matière organique ? Il s’agit de l’amidon, le constituant essentiel résultant du processus de la photosynthèse.

Démonstration :

 On éclaire une plante verte pendant 12 heures. Certaines feuilles sont partiellement recouvertes d’un cache de papier noir. L’expérience serait réalisée avec une feuille normale, une feuille dont une partie a été cachée par du papier noir ou une feuille panachée.

 Détacher les feuilles, les décolorer par de l’éthanol bouillant pendant 5 minutes.
 Les recouvrir de lugol (réactif spécifiquu de l’amidon) dans une boîte de Pétri et observer
 Les feuilles se colorent en bleu-violet uniquement au niveau des régions vertes soumises à la lumière.

Conclusion : la synthèse de matière organique (ici amidon) se réalise uniquement dans les régions vertes des feuilles lorsqu’elles sont éclairées.

Voilà donc un petit exercice simple pour montrer l’importance de la lumière dans la vie des végétaux. Bien, à partir d’une activité comme celle-là, on pourrait enchainer sur la capacité de certaines plantes à photosynthétiser sans la présence d’une lumière forte (Exemple : les plantes de l’ombre dans nos maisons) ou encore les végétaux de sous bois dans les forêts de l’Auvergne... Pourquoi y-a-t-il des plantes qui se satisfonnt des miettes de lumière et d’autres qui ont besoin de beaucoup et pour cela grimpent et grimpent vers le soleil pour récupérer le maximum de lumière ? Une petite expérience en mini-serre mettant différentes espèces sous différents niveaux d’éclairement (en utilisant des ombrières) nous permettra de faire des observations encore plus amples à ce sujet ! D’autre part, si on joue avec la nutrition minérale (azote, phosphore) on pourrait encore remarquer des effets directs sur la photosynthèse et l’efficience d’utilisation de la lumière par les plantes. La liste des matériels nécessaires pour réaliser des telles observations est bien modeste. Bougie + cloche hermetique + un géranium sympathique + quelques produits chimiques (type éthanol et lugol) + une vase en pyrex + Plaque chauffante ferront l’affaire.

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