Mise En Évidence De La Photosynthèse Par Exao

e PO4 et 8 volumes de NaHPO4, soit pour un volume de 200 mL, 40 mL de PO4 et 160 mL de NaHPO4.

Ensuite pour la solution de bicarbonate, on a une solution mère de 5% donc on doit réaliser une dilution par 10 pour avoir une solution de 0,5%.

Pour un volume de 50 mL :

Vi = Vf/10 = 50/10 = 5 mL de solution de bicarbonate à 5% et on rajoute de l’eau soit 45 mL pour atteindre un volume final de 50 mL.

On veut notre solution tamponnée de bicarbonate dans un volume de 50 mL, donc ¾ de solution tampon soit 37,5 mL et ¼ de bicarbonate soit 12.5 mL.

Comme on doit prendre 5 mL de solution à 0.5%, on doit y ajouter 12,5 – 5 = 7.5 ml d’eau.

Après la réalisation de la solution tampon de bicarbonate, on l’incorpore dans le bioréacteur avec la plante et on y ajoute l’agitateur qui permet une meilleure homogénéisation de la solution.

Dans le cas de la variation de l’intensité lumineuse, nous allons régler la distance entre le bioréacteur et la lumière (40cm, 30cm, 20cm) en y plaçant une fiole de Roux qui permet d’éviter une détérioration des feuilles et donc un dysfonctionnement de la photosynthèse.

Cette expérience se déroule en plusieurs étapes :

Une étape d’obscurité totale pendant 4 minutes

Ouverture des volets pendant 4 minutes 8 minutes d’acquisition

2 minutes de stabilisation, volets fermés

Dans le cas de la variation de concentration de CO2, étant donné que c’est la solution tampon de bicarbonate qui nous sert de source de CO2, c’est cette solution qui va être changée pour effectuer cette variation. On utilisera une solution à 0,1%, 0,5% et 1% (on effectuera les mêmes calculs que précédemment mais avec des dilutions différentes).

Dans le cas de la variation de la qualité de la lumière, on utilisera la solution tampon de bicarbonate à 0,5%, une distance entre source de lumière et bioréacteur de 20 cm, le seul paramètre qui change est la longueur d’onde de la lumière, on effectuera ce changement grâce à des filtres de couleurs (dans l’ordre vert, bleu et rouge) qui seront placés entre le bioréacteur et la fiole de Roux.

Résultats :

Intensité lumineuse :

Exemple de calcul pour la lumière située à 40 cm :

Lorsque nous avons calculé les droites de régression à l’ordinateur, nous avons obtenu l’intensité respiratoire de 0 à 4 minutes en mg d’O2/240sec/L.

Donc IR = -976.10-6 mg d’O2/240sec/L

Dans le bioréacteur nous avons placé 0,400 g de feuille et 12,5 mL de solution tamponnée de bicarbonate.

Donc 12,5 mL 0,400 g, nous nous le voulons en gramme de matière fraîche

(12,5 x 1) /0,400 = 31,25.10-3g de MF

De plus IR40= -976.10-6 mg 1L, donc pour 31,25.10-3 L,

on a -976.10-6 x 31,25.10-3 = -3,05.10-5 mg d’O2/240sec/g de MF.

Sachant que l’expérience a été réalisée sur une durée de 240 secondes, on a

-3,05.10-5/240 = -1,271.10-7 mg d’O2/sec/g de MF. Pour obtenir le résultat en minutes, on a :

-1,271.10-7 x 60 = -7,626.10-6 mg d’O2/min/g de MF

Pour IPN, nous avons réalisé l’expérience sur une durée de 180 secondes

Donc on a 599.10-6 x 31,25.10-3 = 1,85.10-5 mg d’O2/180 sec/g de MF

1,85.10-5 x 60/180 = 6,24.10-6 mg d’O2/min/g de MF

40 cm

30 cm

20 cm

IR (mg d’O2/240sec/L)

-976.10-6

-296.10-6

-970.10-6

IR (mg d’O2/min/g de MF)

-7,626.10-6

-2,31.10-6

-7,578.10-6

IPN (mg d’O2/180sec/L)

599.10-6

1,05.10-3

1,44.10-3

IPN (mg d’O2/min/g de MF)

6,24.10-4

1,094.10-5

1,5.10-6

Pour construire le graphique, on doit calculer l’intensité lumineuse soit 1/d2 avec d = 40 ou d = 30 ou d = 20 cm.

Intensité lumineuse (1/d2) en cm-2

Intensité photosynthétique nette en mg d’O2/min/g de MF

0

-2,31.10-6

0,625.10-4

6,2410-6

1,11.10-4

10,94.10-6

2,5.10-4

15.10-6

Concentration en CO2 :

1%

0,5%

0,1%

IR (mg d’O2/240sec/L)

-591.10-6

-970.10-6

-273.10-6

IR (mg d’O2/min/g de MF)

-4,62.10-6

-7,578.10-6

-2,133.10-6

IPN (mg d’O2/180sec/L)

103.10-6

1,44.10-3

629.10-6

IPN (mg d’O2/min/g de MF)

1,073.10-6

1,5.10-6

6,53.10-6

Concentration en dioxyde de carbone en %

Intensité lumineuse nette en mg d’O2/min/g de MF

0,1

1,073.10-6

0,5

15.10-6

0,1

6,53.10-6

Qualité lumineuse :

480 nm (bleu)

540 nm (vert)

700 nm (rouge)

IR (mg d’O2/240sec/L)

-771.10-6

-922.10-6

-1,1.10-3

IR (mg d’O2/min/g de MF)

-5,25.10-6

-7,2.10-6

-8,6.10-6

IPN (mg d’O2/180sec/L)

546.10-6

1,23.10-3

7,94.10-3

IPN (mg d’O2/min/g de MF)

5,6.10-6

1,28.10-5

8,26.10-5

IPNc

1,05.10-4

0,213.10-4

1,653.10-4

Pour calculer IPNc :

IPNc = IPN x 150/X

Avec Xbleu = 8

Xvert = 90

Xrouge = 75

Pour IPNc bleu = IPN x 150/8 = 5,6.10-6 x 150/8 = 1,05.10-4 mg d’O2/min/g de MF

Longueur d’onde (en nm)

Intensité photosynthétique nette corrigée (mg d’O2/min/g de MF)

480

1,05

540

0,213

700

1,653

Interprétation :

Sur la courbe d’action de l’IPN en fonction de l’intensité lumineuse, on peut remarquer que plus l’intensité lumineuse est forte c'est-à-dire plus la distance entre le bioréacteur et la lampe est faible, plus l’intensité photosynthétique nette augmente, on a donc IPN > IR, la plante produit plus d’oxygène qu’elle n’en consomme. Mais lorsqu’on augmente la distance entre la plante et la lampe, la plante fait moins de photosynthèse car l’énergie devient limitant.

De plus lorsqu’on fait IL = 0, c'est-à-dire lorsque la lampe est éteinte, on n’a lors de l’acquisition