ExAO photosynthèse Elodée : protocole TP complet
L'expérimentation assistée par ordinateur (ExAO) permet de quantifier en temps réel la photosynthèse de l'Elodée : production d'O₂, consommation de CO₂, effet de la lumière. Voici le montage et l'interprétation.
L'ExAO (expérimentation assistée par ordinateur) a transformé la pédagogie de la photosynthèse en SVT. Là où il fallait autrefois mesurer manuellement des dégagements gazeux peu fiables, on dispose aujourd'hui de sondes O₂ et CO₂ qui enregistrent en temps réel — et tracent des courbes utilisables directement.
Le matériel
- Un brin d'Elodea canadensis frais (5-10 cm de pousse vigoureuse).
- Une enceinte transparente étanche (bécher de 250 mL avec bouchon adapté, ou cuve dédiée ExAO).
- Une sonde oxygène (Clark) et/ou une sonde CO₂.
- Une source lumineuse à intensité réglable (LED blanche froide, 200-2000 lux).
- Console ExAO + logiciel d'acquisition (LatisPro, Foxy ou équivalent).
Protocole pas à pas
- Remplir le bécher d'eau du robinet aérée (saturée en O₂ et CO₂ d'équilibre atmosphérique).
- Introduire le brin d'Elodée et plonger la sonde O₂. Fermer hermétiquement.
- Laisser stabiliser à l'obscurité 2 minutes pour atteindre une ligne de base. On voit l'O₂ baisser légèrement (respiration de la plante).
- Allumer la lampe. On observe immédiatement une augmentation de la concentration en O₂ : la photosynthèse libère de l'oxygène.
- Éteindre la lampe : l'O₂ recommence à diminuer (respiration seule).
- Refaire avec différentes intensités lumineuses pour tracer la courbe d'intensité de la photosynthèse en fonction de l'éclairement.
Interprétation des courbes
La courbe O₂ = f(temps) montre clairement trois phases :
- À l'obscurité : pente négative = respiration cellulaire (consommation d'O₂).
- À la lumière : pente positive = photosynthèse > respiration.
- Au point de compensation (faible lumière) : les deux processus s'équilibrent, la pente est nulle.
Le calcul de la photosynthèse brute nécessite d'ajouter la respiration à la photosynthèse nette mesurée.
Variantes pédagogiques
- Sonde CO₂ : tracer la consommation de CO₂ en parallèle. La pente CO₂ inversée doit être l'opposée de la pente O₂.
- Différentes longueurs d'onde : filtres bleu, vert, rouge. Le vert donne très peu de photosynthèse (les chlorophylles n'absorbent pas dans le vert).
- Inhibiteurs : DCMU bloque le photosystème II → arrêt de la photosynthèse, on quantifie l'effet.
Pour comprendre ce qu'on observe au microscope sur la feuille d'Elodée, lire notre dossier sur les cellules chlorophylliennes.
Questions fréquentes
Pourquoi attendre 2 min avant d'allumer ?
Quelle intensité lumineuse maximale ?
Marie-Hélène Bauer
Biologiste de formation et ancienne professeure de SVT en lycée pendant dix-sept ans, Marie-Hélène fonde SVT au Clair pour prolonger son métier auprès d'un public adulte. Elle couvre la biologie, le vivant, la santé et la pédagogie scientifique.
