Expérimentation en biologie et physiologie végétales

Roger Prat

Description

Cet ouvrage propose des protocoles d'observations et d'expériences simples réalisables dans une classe de biologie et physiologie végétales du secondaire. Pour chaque expérience, le but recherché, le matériel nécessaire, le protocole expérimental, les résultats et les critiques éventuelles sont soigneusement décrits. Ont été exclues de cet ouvrage les manipulations complexes nécessitant des matériels sophistiqués de niveau laboratoire de recherche.

Public : professeurs de sciences naturelles des collèges et des lycées, étudiants préparant les concours de Capes et Agrégation de biologie, étudiants des classes préparatoires aux écoles agronomiques, étudiants universitaires des licences et masters de biologie, étudiants en pharmacie.

Sujets

• Sciences
• Sciences de la terre
• Sciences fondamentales
• Techniques
• Sciences et techniques
• Science de la nature
• Sciences de la vie
• Technique
• Science
• Biologie

Informations

• Publié par: Quae
• Date de parution: 03 juillet 2007
• Nombre de lectures: 2
• EAN13: 9782759205691
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 50 Mo

Extrait

Expérimentation en Biologie et Physiologie végétales

ROGER PRAT Expérimentation en Biologie et Physiologie végétales

Trois cents manipulations

PREFACE D'ANNIE MAMECIER

HERMANN

ÉDITEURS

ISBN 978 2 7056 6690 3 (Hermann Éditeurs) ISBN 978 2 7592 0027 6 (Éditions Quœ)

© 2007 HERMANN EDITEURS, 6 RUE DE LA S 0 R B 0 N N E , 75005 PARIS © 2007 ÉDITIONS Q U ^ , C/O INRA, RD 10, 78026 VERSAILLES CEDEX

Toute reproduction ou représentation de cet ouvrage, intégrale ou partielle, serait illi- cite sans l'autorisation de l'éditeur et constituerait une contrefaçon. Les cas stricte- ment limités à usage privé ou de citation sont régis par la loi du1 mars 1957.

Table des matières

PRÉFACE D'ANNIE MAMECIER

Introduction

I 1 1.1 1.2 1.3 1.4 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.8 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

Biochimie OSES ET DIHOLOSIDES Réaction générale des oses : réaction de Molisch Mise en évidence des sucres réducteurs (réaction de Fehling) Mise en évidence des sucres réducteurs (réaction au nitrate d'argent) Hydrolyse acide du saccharose CONSTITUANTS PARIÉTAUX Réaction générale des polysaccharides (APS ou acide périodique/Schiff) Mise en évidence de la cellulose Mise en évidence des pectines Extraction et propriétés des pectines in vitro Mise en évidence de la lignine (phloroglucine chlorhydrique) SUBSTANCES DE RÉSERVE Mise en évidence et localisation de l'amidon par le lugol Structure de l'amidon (phénomène de la croix noire) Extraction de l'amidon et préparation d'un empois Hydrolyse acide de l'amidon Mise en évidence de l'inuline Mise en évidence et caractérisation des lipides Mise en évidence des grains d'aleurone Caractérisation des protéines (réaction du biuret) Caractérisation des protéines (réaction xanthoprotéique) PIGMENTS PHOTOSYNTHÉTIQUES Extraction globale des pigments Chromatographie sur papier Observation d'un spectre d'absorption Spectre d'absorption (ExAO-spectrophotomètre) Fluorescence de la chlorophylle Séparation des pigments par solubilité différentielle

Table des matières

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v

4.7 4.8 4.9 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 7 7.1 7.2

Il 1 1.1 1.2 1.3 1.4 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8

Vi

Séparation des pigments sur colonne Spectres d'absorption des pigments Extraction des pigments d'une algue rouge AUTRES SUBSTANCES Mise en évidence des lycopènes Mise en évidence des anthocyanes Extraction et propriétés des anthocyanes Mise en évidence de l'oxalate de calcium Mise en évidence des tannins Mise en évidence d'essences ACTIVITÉS ENZYMATIQUES Mise en évidence d'une activité amylasique Hydrolyse enzymatique de l'amidon Synthèse de l'amidon Mise en évidence d'une saccharase extracellulaire Mise en évidence d'une peroxydase Cinétiques enzymatiques ACIDES NUCLÉIQUES Mise en évidence in situ de l' ADN Extraction de l' ADN

Histologie des plantes QUELQUES TECHNIQUES SIMPLES D'HISTOLOGIE Réaliser des sections fines d'échantillons variés Observer sans coloration les coupes obtenues Utiliser des colorants spécifiques Utiliser une double coloration, le carmin-vert d'iode RECONNAÎTRE LES DIFFÉRENTS TYPES DE TISSUS Tissus de revêtement Tissus de soutien Tissus conducteurs primaires Parenchymes Cambium et tissus conducteurs secondaires APPLICATION À L'ÉTUDE DE QUELQUES ORGANES Tige de Dicotylédone herbacée (lamier) Tige de Monocotylédone (iris) Feuille de Dicotylédone (lierre) Feuille de Monocotylédone (brome) Racine jeune de Dicotylédone (ficaire) Racine de Monocotylédone (iris) Tige de Dicotylédone ligneuse (bruyère) Racine de Dicotylédone ligneuse

EXPÉRIMENTATION EN BIOLOGIE ET PHYSIOLOGIE VÉGÉTALES

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34 36 37 38 38 39 40 40 41 42 42 42 44 45 46 47 48 50 50 51

53 53 53 55 56 56 57 58 59 59 60 60 61 6 1 62 62 63 64 65 65 66

4 4.1 4.2 5 5 .1 5.2 5.3

III 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 2.1 2.2 3 3.1 3.2 4 4.1 4.2 4.3 4.4 5 5.1 5.2

IV 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9

CAS PARTICULIER DU BOIS Interpréter la structure d'un tronc d'arbre Structure microscopique du bois QUELQUES APPLICATIONS Planches de bois Contreplaqué Papyrus

Respiration et fermentation RESPIRATION : UTILISATION DU DIOXYGÈNE Mise en évidence Nécessité d'un substrat (ExAO-oxygraphe) Nature du substrat (ExAO-oxygraphe) Concentration en substrat (ExAO-oxygraphe) Respiration des plantes aériennes (ExAO-oxygraphe) PRODUCTION DE DIOXYDE DE CARBONE Mise en évidence Cinétique (ExAO-pHmètre) RESPIRATION MITOCHONDRIALE Isolement de mitochondries Fonctionnementin vitrodes mitochondries FERMENTATION ALCOOLIQUE Mise en évidence Mise en évidence des produits formés Sucres fermentescibles Fermentation propre des végétaux supérieurs APPLICATIONS DE LA FERMENTATION ALCOOLIQUE Isolement du gluten à partir de farine de blé Préparation d'une pâte à pain

Photosynthèse FORMATION DE DIOXYGÈNE Mise en évidence (méthode des bulles) Mise en évidence (indicateur d'oxydation) Cinétique de la production de dioxygène Effet d'écran Rôle de l'éclairement Importance de l'orientation foliaire (ExAO-oxygraphe) Rôle de la chlorophylle Rôle du dioxyde de carbone en milieu aquatique Rôle du dioxyde de carbone en milieu aérien

Table

67 67 69 70 70 70 71

75 75 75 77 79 80 81 81 81 83 84 85 88 90 90 91 92 93 95 95 96

99 99 99 102 103 106 106 107 108 109 110

vii

2 2.1 2.2 3 3.1 3.2 4 4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.3 6

V 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3 3.1 3.2 3.3 4 4.1 4.2 4.3 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

Viii

CONSOMMATION DE DIOXYDE DE CARBONE Mise en évidence en milieu aquatique Cinétique de l'absorption de C 0 2 (ExAO-pHmètre) SYNTHÈSE DE GLUCIDES Rôle de la lumière et des pigments Localisation au niveau des chloroplastes SPECTRE D'ACTION Protocole classique Analyse critique RÉACTION DE HILL Isolement des chloroplastes Mise en évidence d'une réduction Dégagement de dioxygène et réduction (ExAO-oxygraphe) PLANTES EN C3 ET EN C4

La plante et l'eau OSMOSE Mise en évidence de la plasmolyse Construction d'un osmomètre Expérience de Traube Turgescence et plasmolyse Rôle de la paroi (protoplastes) MESURE DES PRESSIONS CELLULAIRES Pression osmotique et concentration cellulaire Pression osmotique (méthode cryoscopique) Pression osmotique (méthode densitométrique) Pression osmotique (méthode réfractométrique) Potentiel hydrique (méthode des frites) PERMÉABILITÉ AUX SUBSTANCES DISSOUTES Coloration vitale de la vacuole Pénétration différentielle de substances Pénétration des ions ABSORPTION DE L'EAU Mise en évidence (potomètre) Localisation Sécheresse du sol TRANSPIRATION Mise en évidence Localisation par le chlorure de cobalt Observation des stomates Réalisation d'empreintes stomatiques Fermeture des stomates en cas de stress hydrique

EXPÉRIMENTATION EN BIOLOGIE ET PHYSIOLOGIE VÉGÉTALES

111 111 112 113 113 114 115 115 116 118 118 119 121 122

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