Nutrition carbonée - Photosynthèse - Pigments

Les pigments des feuilles peuvent être aisément extraits, séparés et caractérisés par leurs spectres d'absorption par des manipulations simples de Travaux Pratiques.

EXTRACTION GLOBALE

Les pigments sont extraits à l'aide d'un solvant organique (acétone ou éthanol). Ils peuvent être séparés par chromatographie. Les différents pigments se séparent par leur solubilité différentielle dans un mélange de solvant (phase mobile), et leur affinité pour le support (phase stationnaire). Chez les plantes supérieures, on trouve des chlorophylles vertes (a et b) et des caroténoïdes jaunes (xanthophylles et carotènes).

SPECTRES D'ABSORPTION

Les différents pigments sont caractérisés par leur spectre d'absorption. La chlorophylle a absorbe la lumière dans les longueurs d'ondes bleues (430 nm) et rouges (660 nm);la chlorophylle b absorbe la lumière dans les longueurs d'ondes bleues (445 nm) et rouges (645 nm); les caroténoïdes absorbe essentiellement dans le bleu (entre 400 et 500nm).

fig. 01 : Spectres d'absorption des différents pigments d'une feuille

FORMULES CHIMIQUES

Comme tous les pigments, les deux pigments de la photosynthèses (chlorophylles et caroténoïdes) possèdent des doubles liaisons conjuguées. Ce sont elles qui leur donnent leurs propriétés d'absorption.

fig. 02 : Formule de la chlorophylle	fig. 03 : Formule de carotène

Les chlorophylles sont formées d'un noyau tétrapyrollique (à l'instar des cytochromes) qui comporte un atome de magnésium, et d'une chaîne carbonée. Les 2 chlorophylles a et b diffèrent par la présence ou non d'une fonction aldéhydique. Cette fonction explique que la chlorophylle b soit légèrement plus polaire que la chlorophylle a. Cette petite différence permettra de les séparer par chromatographie.
Les caroténoïdes sont formés d'une chaîne carbonée située entre 2 cycles. Le carotène est essentiellement carboné; les xanthophylle comportent des groupements OH (cercles grisés) qui leur donnent des propriétés plus polaires, ce qui permettra de séparer ces 2 substances par chromatoghaphie.

Auteurs : Laboratoire "BIOLOGIE ET MULTIMÉDIA" UPMC, 2000

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