Résolution d'un problème scientifique à partir de l'exploitation de documents mise en relation avec les connaissances
Programme : diversité et complémentarité des métabolismes
Validation d'un modèle de la photosynthèse
A partir d'une analyse rigoureuse des documents 1 et 2, montrez quelles étapes du modèle (présenté en document de référence) sont validées ou non par les expériences réalisées.
document 1 : expérience de Ruben et Kamen
Dans les molécules d'eau on trouve les deux atomes stables de l'oxygène, 16O et 18O. Le rapport isotopique 18O/16O de l'eau ordinaire est de 0,2%.| Rapports isotopiques 18O/ 16O | |||
| eau | ions HCO3- | O2 produit | |
| Expérience 1 Début Fin (65min) |
0,85 0,85 |
0,20 0,41 |
_ 0,84 |
| Expérience 2 Début Fin (65min) |
0,20 0,20 |
0,68 0,57 |
_ 0,20 |
Ruben et Kamen ont mis des Chlorelles, algues chlorophylliennes uni-cellulaires, en suspension dans une eau enrichie en 18O : 0, 85% des molécules d'eau enrichie possèdent l'isotope lourd 18O. Ils ont ajouté à cette eau de l'hydrogénocarbonate de sodium, HCO3Na (qui constitue une source de CO2 pour les algues). Le rapport isotopique 18O/16O de l'oxygène des ions HCO3- est le même que celui de l'eau ordinaire : 0,2%. Les chercheurs on recueilli le dioxygène produit par ces chlorelles et déterminé le rapport isotopique 18O/ 16O de ces molécules produites. Ils ont refait la même expérience, mais en utilisant cette fois des ions HCO3- enrichis en 18O.
Le tableau indique les résultats obtenus.
document 2 : production de dioxygène, lumière et réactif de Hill
A partir d'un broyat de feuilles d'épinard mis en suspension dans un milieu approprié puis soumis à centrifugation, on a obtenu un extrait cellulaire riche en chloroplastes mais contenant aussi des mitochondries. Cet extrait est placé dans l'enceinte d'un bioréacteur. Le milieu est dépourvu de dioxyde de carbone (absence d'ions HCO3-); le réactif de Hill (ici du DCPIP, oxydant puissant) est ajouté au milieu, à divers moments.
Le DCPIP, bleu à l'état oxydé, est incolore à l'état réduit : coloré en 1, 2 et 3, il est incolore en C, D et F.