2,2,1/ Production de matière organique par Photosynthèse

SVT TP TS Spécialité : Extraction des pigments foliaires et spectre d'absorption

Méthode

Les différents pigments de la chlorophylle, mis en évidence par la chromatographie, sont responsables de l'absorption de certaines radiations lumineuses (bleu-violet et rouge). Les radiations lumineuses sont porteuses d'énergie, l'absorption de radiations lumineuses par la chlorophylle permet donc l'absorption d'énergie lumineuse. La chlorophylle permet donc de capter l'énergie lumineuse indispensable à la photosynthèse

Méthode

Préparation de la solution de chlorophylle brute

1. Broyer quelques feuilles à sec dans le mortier

2. Ajouter qlq mL d'alcool et bien mélanger

3. Filtrer

4. observer bien le tube à la lumière : quelles couleurs voyez-vous ?

5. Protéger de la lumière / papier aluminium

Absorption de la lumiere par les pigments à l'aide d'un spectroscope manuel

6. Remplir le tube à essai avec la solution à étudier.

7. Observer d'abord le spectre lumineux complet en dirigeant le spectroscope vers la lumière

8. Observer le spectre d'absorption de la solution étudiée en la plaçant entre la source de lumière et le spectroscope : quelles sont les couleurs disparues (absobées) ?

Utilisation du spectrophotomètre :

Pour que le spectrophotomètre puisse comparer la lumière transmise (après absorption par les pigments du colorant) à la lumière incidente, on commence par lui indiquer la référence : on réalise un « blanc » : spectre de la lumière incidente qui traverse une cuve de même taille contenant le solvant.

Intérêt du blanc :

- la source n’a pas besoin de d’être parfaitement blanche (n’a pas besoin de contenir toutes les longueurs d’onde)

- on se soustrait de l’absorption éventuelle due au solvant.

Schéma du spectrophotomètre

• Source de lumière plus ou moins blanche

• Système dispersif (prisme)

• Système de sélection de longueur d’onde (fente coulissante)

• Cuve contenant l’échantillon

• Système permettant la mesure de l’intensité lumineuse : photorésistance ou photodiode

 

CHROMATOGRAPHIE DES PIGMENTS CHLOROPHYLLIENS

Principe de la chromatographie

Technique de séparation des substances présentes dans un mélange ; elle utilise la migration d’un liquide (solvant) sur un support solide (papier..). Les constituants du mélange sont entraînés plus ou moins loin suivant leurs propriétés physico-chimiques (masse, polarité, solubilité...). Les pigments solubles dans le solvant migrent sur le papier de chromatographie et se répartissent de la façon suivante:

Résultats attendus

Chlorophylle b (vert jaune), chlorophylle a (vert bleuté), xanthophylle (jaune), caroténoïdes (orangé) faible migration forte migration

Réalisation de la chromatographie

Préparez le contenant : une éprouvette ou un bescher : suspendre le papier à chromatographie à l’aide d’un crochet fixé sur un bouchon, le placer dans l’éprouvette pour repérer le niveau du solvant à mettre (le papier doit tremper dans le solvant). Veiller à prendre le papier uniquement par les bords sans poser vos doigts sur la zone de migration. Préparez l'éluant (nom donné au solvant pour une chormatographie) : à préparer au dernier moment car mélange instable (certains solvants sont très volatils) : 5 mL de cyclohexane + 10 mL d'acétone + 85 ml d'éther de pétrole 40-60°. Ce volume de 100 mL est suffisant pour 9 éprouvettes. Pour un fond de bescher 250 mL diviser par 10 les proportions. Retirez le papier, versez le solvant jusqu’au niveau repéré et fermez l’éprouvette sans le papier. Repérez au bas de la bande de papier l’emplacement du dépôt : le plus bas possible sans contact avec l’éluant sinon vous perdez le dépôt dans l’éluant. la tache de pigments doit être aussi petite et foncée que possible. Pour cela écrasez, à l’aide d’un agitateur, un petit morceau de feuille à l’emplacement prévu, répétez l’opération plusieurs fois, sur le même emplacement, en renouvelant le morceau de feuille. Autre méthode : déposez au centre du trait 6 à 10 gouttes de solution alcoolique de pigments, veillez à déposer des gouttes fines et laissez sécher entre le dépôt de chaque goutte. La trace finale ne doit pas excéder un diamètre de quelques mm. Suspendre le papier à chromatographie, le placer dans l’éprouvette en vérifiant que les dépôts de pigments sont bien situés au-dessus du niveau du solvant et fermer. Recouvrir l’éprouvette d’un cache noir et laisser migrer le solvant à l’obscurité pendant 15 à 60 minutes.