| Nutrition Carbonée - Etude de la photosynthèse - Expériences de Hill | |
|
|
| Etude de la photosynthèse 6/6 : Expériences de Hill |
La réaction globale de la photosynthèse montre qu'il s'agit d'une réaction d'oxydo-réduction. Est-il possible de dissocier l'incorporation du CO2 (réduction) de la formation de dioxygène (oxydation) ?
Hill réalise son expérience sur une suspension de chloroplastes éclairée et utilise, en absence de CO2, un réducteur artificiel : le ferricyanure de potassium.
Cette expérience peut être réalisée en TP. On utilisera ici le DCPIP (dichloro-phéno-indo-phénol) qui a la propriété d'être bleu à l'état oxydé et incolore à l'état réduit. Le matériel biologique est une suspension de chloroplastes préparée à partir, par exemple, de feuilles d'épinard.
1. Réduction d'un accepteur d'électrons à la lumière
La solution de pigments bruts a été préparée par extraction globale d'une feuille de plante supérieure à l'aide d'éthanol ou d'acétone.
 |
 |
 |
| fig. 01 : On ajoute du DCPIP à la suspension de chloroplastes. | fig. 02 : Le tube est placé à l'obscurité, la solution reste bleue. |
fig. 03 : Le tube est placé à la lumière, la solution se décolore. |
A la lumière (et en absence de CO2), la suspension de chloroplaste est capable de réduire un accepteur d'hydrogène et d'électrons.
2. Production de dioxygène à la lumière
On peut compléter cette expérience par polarographie. A l'aide d'un oxygraphe, lors d'une séquence obscurité-lumière-obscurité, on enregistre les variations de concentration en dioxygène en présence ou non de DCPIP. Cette expérience est réalisée en absence de toute source de carbone.
En mesurant le dioxygène produit à l'aide de l'électrode à oxygène. La suspension de chloroplastes est soumise à une alternance obscurité/lumière en l'absence de CO2.
 |
| fig. 04 : Production d'oxygène à la lumière et en absence de CO2 par des chloroplastes isolés. Cette production n'est réalisée qu'en présence d'un accepteur d'hydrogène. |
La photosynthèse ne peut pas fonctionner (puisqu'il n'y a pas de source de carbone), et pourtant, on observe une production de dioxygène. Remarquons que dans le même temps, le substrat oxydé est passé à l'état réduit.
Cette expérience montre qu'en l'absence de CO2, l'oxydation de l'eau peut se réaliser s'il existe un accepteur d'H2 (H+ + e-).
Auteurs : Laboratoire "BIOLOGIE ET MULTIMÉDIA" UPMC, 2000
| Nutrition Carbonée - Etude de la photosynthèse - Expériences de Hill | |
|
|