Énoncé
Dans la nature, au printemps, on peut observer des plantes à feuilles vertes, des plantes à feuilles rouges, des plantes à feuilles panachées, c'est-à-dire vertes et blanches, rouges et blanches…
Pour réaliser la photosynthèse, les plantes à feuilles vertes captent l'énergie lumineuse grâce à des pigments, notamment les chlorophylles, présents dans les cellules de leurs feuilles. Ces chlorophylles sont responsables de la couleur verte de ces plantes.
On recherche les pigments que possèdent les plantes à feuilles rouges.
Pour réaliser la photosynthèse, les plantes à feuilles vertes captent l'énergie lumineuse grâce à des pigments, notamment les chlorophylles, présents dans les cellules de leurs feuilles. Ces chlorophylles sont responsables de la couleur verte de ces plantes.
On recherche les pigments que possèdent les plantes à feuilles rouges.
Document 1
Chromatographie et chromatogrammes
La chromatographie est une technique qui permet, notamment, de séparer les pigments contenus dans une feuille. Pour cela, un morceau de feuille est écrasé sur une bande de papier (étape 1). La bande de papier est placée dans un solvant (étape 2) qui va entraîner les pigments vers le haut et les séparer.On réalise deux chromatographies : un pour une feuille verte et l'autre pour une feuille rouge.
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1.
En vous appuyant sur les chromatogrammes du document 1 :
• montrer que les feuilles rouges disposent de pigments permettant la photosynthèse ;
• citer les pigments qui pourraient être responsables de la couleur rouge des feuilles des plantes à feuilles rouges.
L'amidon est une molécule qui constitue une forme de stockage de la matière organique. Pour le produire, les plantes à feuilles vertes réalisent la photosynthèse. Les pigments chlorophylliens des plantes à feuilles rouges sont fonctionnels (ils permettent de réaliser la photosynthèse). On se demande si les plantes à feuilles rouges produisent de l'amidon grâce à la photosynthèse en présence de lumière.
L'amidon est une molécule qui constitue une forme de stockage de la matière organique. Pour le produire, les plantes à feuilles vertes réalisent la photosynthèse. Les pigments chlorophylliens des plantes à feuilles rouges sont fonctionnels (ils permettent de réaliser la photosynthèse). On se demande si les plantes à feuilles rouges produisent de l'amidon grâce à la photosynthèse en présence de lumière.
Pour la première partie de la question, il s'agit de repérer dans le texte quels sont les pigments qui permettent la photosynthèse. La légende du document 1 apporte également une information très importante puisqu'elle indique par une étoile les pigments participants à la photosynthèse.
La deuxième partie de la question demande une comparaison entre les deux chromatographies (feuille verte et feuille rouge). Les feuilles vertes ne contiendront pas de pigments responsables de la couleur rouge.
La deuxième partie de la question demande une comparaison entre les deux chromatographies (feuille verte et feuille rouge). Les feuilles vertes ne contiendront pas de pigments responsables de la couleur rouge.
Document 2
Production et stockage d'amidon dans les différentes parties d'une plante à feuilles rouges
Avant de débuter l'expérience, il est nécessaire de s'assurer de l'absence d'amidon dans les feuilles des plantes. Pour cela, on laisse les plantes au moins deux jours à l'obscurité. Dans ces conditions, la photosynthèse s'arrête, les produits de la transformation de l'amidon sont distribués dans les autres parties de la plante.
Document 3
Dispositifs expérimentaux |
2.
À l'aide des documents 2 et 3, indiquer sur votre copie l'expérience, parmi les trois proposées, qui permet de tester l'hypothèse :
« La lumière est nécessaire pour que les plantes à feuilles rouges produisent de l'amidon grâce à la photosynthèse. »
Justifier votre choix.
On s'intéresse aux plantes à feuilles panachées : de couleur verte et blanche ou de couleur rouge et blanche.
« La lumière est nécessaire pour que les plantes à feuilles rouges produisent de l'amidon grâce à la photosynthèse. »
Justifier votre choix.
On s'intéresse aux plantes à feuilles panachées : de couleur verte et blanche ou de couleur rouge et blanche.
Pour tester une hypothèse, il faut toujours un dispositif sur lequel on applique l'élément souhaité (ici l'absence de lumière) et un autre dispositif dit « témoin » sur lequel l'élément testé est différent (ici, la présence de lumière) pour être certain que le résultat obtenu est bien lié à l'élément testé (l'obscurité). S'il y a une différence entre les deux expériences alors l'hypothèse est confirmée.
Dans le cas où plusieurs éléments sont suggérés dans une hypothèse, il faut les tester un par un dans des expériences différentes.
Dans le cas où plusieurs éléments sont suggérés dans une hypothèse, il faut les tester un par un dans des expériences différentes.
Document 4
Tests à l'eau iodée sur différentes feuilles
Toutes les feuilles utilisées ci-dessous sont issues de plantes placées dans des conditions favorables à la photosynthèse : en présence de lumière, d'eau et de sels minéraux.Les parties blanches des feuilles ne contiennent pas de pigments.
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3.
En vous aidant de tous les documents du sujet :
• donner les résultats attendus des tests à l'eau iodée pour les feuilles des quatre expériences du document 4 (sous forme de schémas légendés et/ou d'un texte) ;
• expliquer la production d'amidon ou son absence dans les différentes parties des feuilles.
Les schémas légendés ne sont pas obligatoires dans cette consigne, mais sont souvent très appréciés des correcteurs.
Les documents donnent toutes les informations nécessaires sur la façon de repérer la présence d'amidon ainsi que son lieu de production. Il s'agit ici de relier toutes les informations ensemble.
Les documents donnent toutes les informations nécessaires sur la façon de repérer la présence d'amidon ainsi que son lieu de production. Il s'agit ici de relier toutes les informations ensemble.
Corrigé
1.
La chromatographie de la feuille rouge a pour but de séparer les pigments qui y sont contenus. Sur le document 1, on remarque sur la bande de papier, l'apparition des pigments suivants : chlorophylles b, chlorophylles a, xanthophylles et carotènes. Tous ces pigments participent à la photosynthèse.
Les anthocyanes, aussi révélées sur la bande de papier, ne participent pas à la photosynthèse. Ce sont les seuls pigments non présents sur la chromatographie d'une feuille verte. On peut donc en déduire que les anthocyanes sont des pigments responsables de la couleur rouge des feuilles des plantes à feuilles rouges.
Les anthocyanes, aussi révélées sur la bande de papier, ne participent pas à la photosynthèse. Ce sont les seuls pigments non présents sur la chromatographie d'une feuille verte. On peut donc en déduire que les anthocyanes sont des pigments responsables de la couleur rouge des feuilles des plantes à feuilles rouges.
2. Afin de tester l'hypothèse « La lumière est nécessaire pour que les plantes à feuilles rouges produisent de l'amidon grâce à la photosynthèse », il nous faut une plante témoin placée à la lumière et une plante à laquelle on retire cette lumière. Le dispositif témoin est nécessaire pour effectuer une comparaison des résultats et pour affirmer ou non que la lumière est indispensable à la production d'amidon.
Ces deux plantes doivent fonctionner de façon identique pour pouvoir justifier cette comparaison et devront être deux plantes à feuilles rouges.
L'expérience choisie est donc l'expérience 2.
Ces deux plantes doivent fonctionner de façon identique pour pouvoir justifier cette comparaison et devront être deux plantes à feuilles rouges.
L'expérience choisie est donc l'expérience 2.
3. D'après le document 3, l'eau iodée est un réactif qui se colore en violet/noir en présence d'amidon.
L'amidon est produit lors de la photosynthèse grâce aux pigments chlorophylliens.
Les chromatogrammes du document 1 révèlent que les feuilles rouges et les feuilles vertes possèdent ces pigments chlorophylliens (chlorophylles a et b). Les parties vertes et rouges produiront donc de l'amidon et seront alors colorées en violet/noir.
Le document 4 nous apprend que « les parties blanches des feuilles ne contiennent pas de pigments ». Ces parties blanches ne pourront pas effectuer la photosynthèse, c'est-à-dire qu'elles ne produiront pas d'amidon et ne seront donc pas colorées en violet/noir par l'eau iodée, mais prendront la teinte du colorant, c'est-à-dire jaune.
L'amidon est produit lors de la photosynthèse grâce aux pigments chlorophylliens.
Les chromatogrammes du document 1 révèlent que les feuilles rouges et les feuilles vertes possèdent ces pigments chlorophylliens (chlorophylles a et b). Les parties vertes et rouges produiront donc de l'amidon et seront alors colorées en violet/noir.
Le document 4 nous apprend que « les parties blanches des feuilles ne contiennent pas de pigments ». Ces parties blanches ne pourront pas effectuer la photosynthèse, c'est-à-dire qu'elles ne produiront pas d'amidon et ne seront donc pas colorées en violet/noir par l'eau iodée, mais prendront la teinte du colorant, c'est-à-dire jaune.
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