214 DeUXiÈMe partie La cellule
longueur d’onde. Le botaniste allemand Theodor W. Engelmann
a fait la démonstration du spectre d’action de la photosynthèse en 1883. Comme les appareils de mesure de l’O 2 n’existaient pas encore à cette époque, il a réalisé une expérience
ingénieuse dans laquelle il s’est servi de bactéries pour mesurer le rendement photosynthétique d’algues filamenteuses
(figure 10.10c). Ses résultats concordent de manière frappante
avec le spectre d’action moderne, présenté à la figure 10.10b.
. Figure 10.9
La détermination d’un spectre d’absorption
ApplICAtIon Un spectre d’absorption est une représentation visuelle
de la façon dont un pigment donné absorbe les différentes longueurs
d’onde de la lumière visible. Les spectres d’absorption des divers pigments des chloroplastes aident les scientifiques à cerner le rôle de chaque
pigment dans une plante.
teChnIQue Un spectrophotomètre mesure les proportions de lumière
de différentes longueurs d’onde absorbées et diffusées par une solution
d’un pigment donné.
➊ Un prisme logé à l’intérieur de l’instrument décompose la lumière
blanche en différentes couleurs (longueurs d’onde).
➋ On dirige celles-ci une à une à travers la solution (dans ce cas-ci,
une solution de chlorophylle). La lumière verte et la lumière bleue
sont montrées ici.
➌ La lumière transmise par la solution frappe un tube photoélectrique,
qui convertit l’énergie lumineuse en électricité.
➍ Un ampèremètre mesure l’intensité du courant électrique.
L’instrument indique la proportion de lumière transmise par la
solution, ce qui permet de déduire la quantité de lumière absorbée.
Lumière
blanche
Prisme
Passage de la
lumière d’une
longueur d’onde
donnée à travers
une fente mobile
Lumière
verte
Solution
de chlorophylle
Tube
photoélectrique
Ampèremètre
L’ampèremètre enregistre
une faible transmission
de lumière bleue, car
celle-ci est en bonne
partie absorbée par la
chlorophylle.
L’ampèremètre enregistre
une forte transmission
de lumière verte, car celle-ci
est très peu absorbée
par la chlorophylle.
Lumière
bleue
1
2
3
4
0
0
100
100
résultAts Consultez la figure 10.10a pour connaître le spectre d’absorption des trois types de pigments des chloroplastes.
MéthODe De recherche
. Figure 10.10
Quelles sont les longueurs d’onde
les plus efficaces pour la photosynthèse ?
eXpérIenCe Les spectres d’absorption et d’action, ainsi que l’expérience
désormais classique de Theodor W. Engelmann, révèlent les longueurs
d’onde les plus favorables à la photosynthèse.
résultAts
400
500
600
700
Longueur d’onde de la lumière (nm)
Absorbance relative
des pigments des chloroplastes
Chlorophylle b
Chlorophylle a
Caroténoïdes
(a) Spectre d’absorption. Les trois courbes correspondent aux longueurs
d’onde absorbées par trois types de pigments extraits des chloroplastes.
Rendement de
la photosynthèse
(par le dioxygène libéré)
(b)
400
500
600
700
Spectre d’action. Ce graphique indique la vitesse de la photosynthèse
par rapport à la longueur d’onde. Le spectre d’action qui en résulte
ressemble au spectre d’absorption de la chlorophylle a, mais il est
différent (voir la partie a). Cela s’explique entre autres par le fait que
la chlorophylle b et les caroténoïdes absorbent aussi la lumière.
Algue
filamenteuse
Bactéries aérobies
(c)
400
500
600
700
Expérience de Engelmann. En 1883, le botaniste allemand Theodor
W. Engelmann a dirigé sur une algue filamenteuse de la lumière qu’il avait
préalablement fait passer à travers un prisme. Il a ainsi exposé des segments
distincts de l’algue à des longueurs d’onde différentes. Il a utilisé des
bactéries aérobies (qui ont besoin de dioxygène et qui, par aérotactisme,
sont attirées vers lui) pour repérer les segments libérant le plus de dioxygène,
ce qui permet de savoir à quels endroits la photosynthèse est la plus
productive. Les bactéries se sont agglutinées plus densément autour des
parties de l’algue exposées à la lumière rouge et à la lumière bleu-violet.
ConClusIon La lumière des fractions bleu-violet et rouge du spectre
est la plus favorable à la photosynthèse.
sourCe T. W. Engelmann, Bacterium photometricum. Ein Betrag zur
vergleichenden Physiologie des Licht- und farbensinnes, Archiv. für Physiologie 30 : 95-124 (1883).
et sI ?
Si Engelmann avait utilisé un filtre ne laissant passer que
la lumière rouge, en quoi les résultats de son expérience auraient-ils été
différents ?
iNVestigatiON
longueur d’onde. Le botaniste allemand Theodor W. Engelmann
a fait la démonstration du spectre d’action de la photosynthèse en 1883. Comme les appareils de mesure de l’O 2 n’existaient pas encore à cette époque, il a réalisé une expérience
ingénieuse dans laquelle il s’est servi de bactéries pour mesurer le rendement photosynthétique d’algues filamenteuses
(figure 10.10c). Ses résultats concordent de manière frappante
avec le spectre d’action moderne, présenté à la figure 10.10b.
. Figure 10.9
La détermination d’un spectre d’absorption
ApplICAtIon Un spectre d’absorption est une représentation visuelle
de la façon dont un pigment donné absorbe les différentes longueurs
d’onde de la lumière visible. Les spectres d’absorption des divers pigments des chloroplastes aident les scientifiques à cerner le rôle de chaque
pigment dans une plante.
teChnIQue Un spectrophotomètre mesure les proportions de lumière
de différentes longueurs d’onde absorbées et diffusées par une solution
d’un pigment donné.
➊ Un prisme logé à l’intérieur de l’instrument décompose la lumière
blanche en différentes couleurs (longueurs d’onde).
➋ On dirige celles-ci une à une à travers la solution (dans ce cas-ci,
une solution de chlorophylle). La lumière verte et la lumière bleue
sont montrées ici.
➌ La lumière transmise par la solution frappe un tube photoélectrique,
qui convertit l’énergie lumineuse en électricité.
➍ Un ampèremètre mesure l’intensité du courant électrique.
L’instrument indique la proportion de lumière transmise par la
solution, ce qui permet de déduire la quantité de lumière absorbée.
Lumière
blanche
Prisme
Passage de la
lumière d’une
longueur d’onde
donnée à travers
une fente mobile
Lumière
verte
Solution
de chlorophylle
Tube
photoélectrique
Ampèremètre
L’ampèremètre enregistre
une faible transmission
de lumière bleue, car
celle-ci est en bonne
partie absorbée par la
chlorophylle.
L’ampèremètre enregistre
une forte transmission
de lumière verte, car celle-ci
est très peu absorbée
par la chlorophylle.
Lumière
bleue
1
2
3
4
0
0
100
100
résultAts Consultez la figure 10.10a pour connaître le spectre d’absorption des trois types de pigments des chloroplastes.
MéthODe De recherche
. Figure 10.10
Quelles sont les longueurs d’onde
les plus efficaces pour la photosynthèse ?
eXpérIenCe Les spectres d’absorption et d’action, ainsi que l’expérience
désormais classique de Theodor W. Engelmann, révèlent les longueurs
d’onde les plus favorables à la photosynthèse.
résultAts
400
500
600
700
Longueur d’onde de la lumière (nm)
Absorbance relative
des pigments des chloroplastes
Chlorophylle b
Chlorophylle a
Caroténoïdes
(a) Spectre d’absorption. Les trois courbes correspondent aux longueurs
d’onde absorbées par trois types de pigments extraits des chloroplastes.
Rendement de
la photosynthèse
(par le dioxygène libéré)
(b)
400
500
600
700
Spectre d’action. Ce graphique indique la vitesse de la photosynthèse
par rapport à la longueur d’onde. Le spectre d’action qui en résulte
ressemble au spectre d’absorption de la chlorophylle a, mais il est
différent (voir la partie a). Cela s’explique entre autres par le fait que
la chlorophylle b et les caroténoïdes absorbent aussi la lumière.
Algue
filamenteuse
Bactéries aérobies
(c)
400
500
600
700
Expérience de Engelmann. En 1883, le botaniste allemand Theodor
W. Engelmann a dirigé sur une algue filamenteuse de la lumière qu’il avait
préalablement fait passer à travers un prisme. Il a ainsi exposé des segments
distincts de l’algue à des longueurs d’onde différentes. Il a utilisé des
bactéries aérobies (qui ont besoin de dioxygène et qui, par aérotactisme,
sont attirées vers lui) pour repérer les segments libérant le plus de dioxygène,
ce qui permet de savoir à quels endroits la photosynthèse est la plus
productive. Les bactéries se sont agglutinées plus densément autour des
parties de l’algue exposées à la lumière rouge et à la lumière bleu-violet.
ConClusIon La lumière des fractions bleu-violet et rouge du spectre
est la plus favorable à la photosynthèse.
sourCe T. W. Engelmann, Bacterium photometricum. Ein Betrag zur
vergleichenden Physiologie des Licht- und farbensinnes, Archiv. für Physiologie 30 : 95-124 (1883).
et sI ?
Si Engelmann avait utilisé un filtre ne laissant passer que
la lumière rouge, en quoi les résultats de son expérience auraient-ils été
différents ?
iNVestigatiON