Spectres d'absorption et d'action photosynthétique

Première générale Spé · Enseignement Scientifique 1ère

À retenir

• Le spectre d'absorption d'une substance représente la fraction de lumière absorbée (absorbance ou pourcentage d'absorption) en fonction de la longueur d'onde du rayonnement incident. • Le spectre d'action photosynthétique représente l'efficacité de la photosynthèse (quantifiée par le volume de dioxygène O_2 dégagé ou de CO_2 fixé par unité de temps) en fonction de la longueur d'onde . • Parallélisme fondamental : - Les spectres d'absorption des pigments chlorophylliens bruts et le spectre d'action photosynthétique présentent une remarquable superposition : tous deux affichent des maxima très marqués dans le bleu ( 430-450 nm) et dans le rouge ( 640-660 nm), et un minimum très prononcé dans le vert ( 500-550 nm). - Cette concordance expérimentale constitue un argument fort montrant que ce sont bien les pigments chlorophylliens qui absorbent l'énergie lumineuse motrice de la photosynthèse. • Expérience historique de Theodor Wilhelm Engelmann (1882) : - Il éclaire un filament d'algue verte (*Cladophora*) avec le spectre visible décomposé par un prisme et ajoute des bactéries aérotactiques (attirées par l'O_2). - Les bactéries s'accumulent massivement au niveau des zones éclairées par les lumières rouge et bleue, là où le dégagement d'O_2 est maximal.

Le cours

Spectres d'absorption et d'action photosynthétique • Le spectre d'absorption d'une substance représente la fraction de lumière absorbée (absorbance ou pourcentage d'absorption) en fonction de la longueur d'onde du rayonnement incident. • Le spectre d'action photosynthétique représente l'efficacité de la photosynthèse (quantifiée par le volume de dioxygène O_2 dégagé ou de CO_2 fixé par unité de temps) en fonction de la longueur d'onde . • Parallélisme fondamental : - Les spectres d'absorption des pigments chlorophylliens bruts et le spectre d'action photosynthétique présentent une remarquable superposition : tous deux affichent des maxima très marqués dans le bleu ( 430-450 nm) et dans le rouge ( 640-660 nm), et un minimum très prononcé dans le vert ( 500-550 nm). - Cette concordance expérimentale constitue un argument fort montrant que ce sont bien les pigments chlorophylliens qui absorbent l'énergie lumineuse motrice de la photosynthèse. • Expérience historique de Theodor Wilhelm Engelmann (1882) : - Il éclaire un filament d'algue verte (*Cladophora*) avec le spectre visible décomposé par un prisme et ajoute des bactéries aérotactiques (attirées par l'O_2). - Les bactéries s'accumulent massivement au niveau des zones éclairées par les lumières rouge et bleue, là où le dégagement d'O_2 est maximal. Astuce et méthode clé Spectre d'absorption = « ce qui entre » (photons captés). Spectre d'action = « ce qui sort » (O_2 produit). Leur superposition prouve le lien direct de cause à effet. Piège classique à éviter Attention à ne pas dire que le spectre d'action et le spectre d'absorption de la chlorophylle a seule sont parfaitement identiques : les pigments accessoires (caroténoïdes, chlorophylle b) élargissent le spectre d'action dans le bleu-vert.

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