Conditions de la production
de matière organique par une plante
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Objectif de connaissance. Rôles de la lumière, du dioxyde de carbone et de la chlorophylle dans la production de matière organique par une plante.
Matériel. Trois lots d'élodées : 1) eau enrichie en CO2 et lumière, 2) eau enrichie en CO2 et obscurité, 3) eau appauvrie en CO2 et lumière.
Activité Capacités - Exigences - Conseils
En exploitant résultats de la manipulation proposée montrer que la lumière, le dioxyde de carbone et la chlorophylle sont indispensables à la production d'amidon par l'élodée.

Manipuler et expérimenter.
- Coloration: pour chaque lot d'élodée couper les feuilles d'élodée en petits morceaux et les plonger pendant 30 minutes au moins dans un verre de montre contenant du Lugol.
- Pendant la coloration tester le Lugol sur plusieurs glucides. De quel glucide est-il caractéristique ?
- Après coloration, pour chaque lot, placer plusieurs échantillons entre lame et lamelle dans une goutte de Lugol.

COMPTE RENDU (un recto). Communiquer dans un langage scientifiquement approprié
- 3 croquis (1 par lot) représentant chacun une cellule.
- Titres et légendes.
- Répondre à la question posée sous forme d'un texte argumenté à partir des manipulations réalisées.
- Après correction, le compte rendu est à coller dans le cahier.

 
Matériel

Préparer à l'avance (par classe)
- lot 1 : élodée (en très bon état) : 12 cm au moins + eau enrichie en CO2 (20% de Perrier vert dans l ’eau) et éclairage intense (projecteur diapos) pendant 24 heures.
- lot 2 : élodée : 12 cm au moins + eau enrichie en CO2 et obscurité (boîte par dessus) pendant 24 heures au moins.
- lot 3 : élodée : 12 cm au moins + eau bouillie refroidie et éclairage intense pendant 24 heures.

Dans la salle
- 3 lots d'élodée (voir ci-dessus), couper les rameaux en tronçons de 1 cm.
- 3 postes de décoloration (ballon 250 mL fond rond, chauffe ballon, réfrigérant vertical) + 500 mL d' alcool
- 3 passoires fines
- 3 pinces longues
- 3 béchers de 250 mL
- 200 mL d'empois d'amidon à 10 g.L-1 (ou 1 flacon de 20 mL par table)
- 200 mL de glucose à 100 g.L-1 (ou 1 flacon de 20 mL par table)
- 200 mL saccharose à 50 g.L-1 (ou 1flacon de de 20 mL par table)
- 1 grosse pomme de terre + couteau
- Fiches élèves : 1 exemplaire par élève, sur le bureau professeur.

Par poste de travail
- 2 microscopes + lames et lamelles
- 1 pince fine
- 1 pince longue
- 1 ciseau fin
- 6 verres de montre
- 4 tubes à essai sur portoir
- 1 pipette plastique de 5 ou 10 mL + poire
- 1 éponge et 1 chiffon
- Lugol (1g d'iode et 2g de iodure de potassium pour 100mL d'eau) dilué à 50%
Commentaires

Conduite de la séance
- Présentation de la séance.
- Lancement des colorations (voir protocole ci-dessous) dle plus vite possible.
- Introduction du chapitre 2.1- Objectif
- Pendant les 30 minutes nécessaires à la coloration : les élèves peuvent tester le lugol sur différents sucres et ainsi montrer qu'il est le réactif spécifique de l'amidon et/ou mise en évidence de différents types de réserve (glucidique, lipidique…) dans les organes de réserve des végétaux. et/ou mise à jour du cours.
- Lecture des résultats et interprétation.
- Bilan écrit (chapitre 2.1-I).

Protocole
- Décoloration (par le professeur) : plonger les rameaux d'élodée dans l'alcool bouillant pendant 5 secondes.
- Rinçage (par le professeur) : récupérer les rameaux dans une passoire et rincer à l'eau du robinet.
- Coloration (élèves) : couper les feuilles d'élodée en petits morceaux et les plonger pendant 30 minutes au moins dans un verre de montre contenant du Lugol.

Références
- Idées : http://www.pedagogie.ac-naesntes.fr/1274807137644/0/fiche___ressourcepedagogique/#top

Autres TP possibles
- La production de matière organique (amidon) : mise en évidence de production de matière organique au niveau de feuilles (expériences sur le Pélargonium, feuilles vertes ou feuilles panachées) en présence ou absence de lumière, sous atmosphère richeou dépourvue en dioxyde de carbone.
- Mise en évidence de différents types de réserves (glucidique, lipidique…) dans les organes de réserve des végétaux.
- Mise en évidence de composés organiques (cellulose, lignine…) dans les tissus végétaux (observation de coupes de tiges).
- Réalisation d’un protocole expérimental et de mesures de la croissance d’une culture d’algues chlorophylliennes dans
différentes conditions du milieu par densité optique à l’aide d’une sonde spectrophotométrique (EXAO) ou par comptage au microscope avec traitement des mesures par tableur informatique.
- Le dégagement de dioxygène est un indicateur précieux du fonctionnement de la photosynthèse mais il ne peut être considéré comme un des objectifs majeurs. Il faudra donc concevoir une manipulation qui montre que la plante consomme du dioxyde de carbone à la lumière ou une manipulation qui montre que l'addition de carbonates à l'intérieur du réacteur initie le dégagement de dioxygène en présence de lumière.