S.V.T. 1ère A - Biologie - La nutrition minérale des végétaux

Quand la vie fait des bulles

EXPERIENCE

MESURER L'EFFET DE L'INTENSITE LUMINEUSE SUR LA PRODUCTION D'OXYGENE D'UNE PLANTE

Matériel

Un rameau de plante aquatique : Elodée, Myriophylle etc. (en vente dans les magasins d'aquariophilie), un grand verre, un spot halogène 20 W, du "Perrier", une lame de rasoir, une montre avec trotteuse, une règle.

Comment procéder ?

Couper un rameau de la plante (10 de cm de long) avec une lame de rasoir. Remplir à moitié le verre avec de l'eau du robinet et compléter avec du "Perrier". Plonger le rameau dans l'eau, la section étant dirigée vers le haut. Placer la lampe au bout d'une table et mettre une règle le long de la table pour mesurer la distance entre le spot et le flacon. Faire la pénombre dans la pièce à l'exception du spot.
Placer le flacon contenant la plante devant la lampe halogène à environ 15 cm. Dans les instants qui suivent, on voit apparaître, au niveau de la section, des bulles qui se succèdent rapidement :

Le débit d'oxygène reflète l'intensité de la photosynthèse selon l'équation globale suivante :

             nCO2 + nH2O ------------> (CH2O)n + nO2

gaz carbonique + eau --------------> matière organique + oxygène gazeux

On peut donc la mesurer en comptant le débit des bulles pour différentes intensités lumineuses.

Précautions

Utiliser des plantes fraîches. La section de la tige doit être faite proprement, avec une lame de rasoir, pour permettre un débit régulier des bulles. Si les bulles sont trop petites et trop nombreuses pour être comptées, refaire une section. Si elles sont trop peu nombreuses ajouter un peu de Perrier, agiter et refaire une section. Ne pas laisser longtemps le flacon prés de la lampe pour éviter l'échauffement qui fausserait les mesures. Attendre toujours 5 minutes entre deux mesures et agiter le flacon par des mouvements de rotation une demi minute avant la mesure. La plante doit être toujours dans la même position par rapport à la lumière : tester l'effet d'un quart de tour du flacon sur le débit des bulles.

NB Pour réaliser le graphique, il faut calculer l'intensité lumineuse. Elle est inversement proportionnelle au carré de la distance de la source lumineuse.

Exemple de résultats.

 

Distance de la lampe (d : m)

Intensité lumineuse (1/d²)

Intensité de photosynthèse (bulles/min)

0.80

1.56

4

0.70

2.05

10

0.60

2.77

16

0.50

4.00

28

0.40

6.25

40

0.30

11.11

54

0.20

25.00

62

0.15

44.44

78

0.10

100.00

80

On constate que l'intensité de photosynthèse, initialement faible pour de faibles éclairements, augmente ensuite rapidement, proportionnellement à l'intensité lumineuse : la photosynthèse dépend directement de l'énergie lumineuse reçue car elle correspond à sa conversion en énergie chimique. Toutefois, lorsque l'intensité lumineuse passe de 44 à 100, l'intensité de photosynthèse n'augmente plus, soit en raison du dépassement des capacités de conversion énergétique, soit par manque de matière première (CO2).


Last modified: Friday, 27 November 2015, 10:01 AM
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