Physiologie Végétale - TP3 - Photorespiration

AKBULAK Irem Série A Gr A2

SANFILIPPO Lara TP du 15/11/16

Enseignant : THOUIN Julien

COMPTE-RENDU TP3 : PHOTORESPIRATION

Afin de maitriser le fonctionnement des plantes, il est indispensable de comprendre le processus de photorespiration et ses conséquences. Lors de ce processus, la plante rejette du CO2 et absorbe de l'O2. Ce mécanisme est assuré par l'activité oxygénase de l'enzyme RubisCo :

Ribulose 5-biphosphate + O2 → 2-phosphoglycolate

Le produit formé entraine une production d'eau oxygénée, H2O2, toxique pour la plante. Il y alors production d'enzymes résistantes à cette molécule : la catalase et la péroxydase qui détoxifient alors la plante.

Détoxification par la catalase : 2H2O2 → 2H2O + O2

Détoxification par la peroxydase : H2O2 + substrat → substrat oxydé + H20

Dans ce TP, nous allons mesurer l'activité de ces enzymes chez les plantes à métabolisme C3 (l'orge) et C4 (le maïs), sachant que les plantes C4 ont leur enzyme RubisCo protégée de l'H202 grâce à une délocalisation inexistante chez les plantes C3 et donc une toxification moins importante.

I. EXTRACTION DES ENZYMES

OBJECTIF : Récuperer des enzymes à partir de feuilles d'orge (plante C3) et de maïs (plante C4) avec une solution tampon stabilisant le pH pour que les enzymes ne perdent pas leur activité à cause des acides contenus dans la vacuole.

0,5g (M/O) + 25 ml tampon P → mortier → centrifugation → filtration → solution M et O

II. DOSAGE DE LA CATALASE

Principe du dosage par titration : Cette méthode permet de déterminer la concentration d'une espèce chimique en solution à l'aide d'une solution titrante dont on connait la concentration. Dans ce TP, nous utilisons le permanganate de potassium qui change la couleur de notre solution en rose pâle au moment où le volume équivalent est atteint.

RESULTATS ET CALCULS :

Témoins Vt (ml)

Maïs Vx (ml)

Orge Vx (ml)

Vol permanganate (ml)

13

13

5

4,7

8

7,5

Moyennes (ml)

13

4,85

7,75

Vt-Vx (ml)

8,15

5,25

Activité (μkat/g MF)

1,131

4,375

Remarque : Vt correspond au volume équivalent déterminé à partir des solutions témoins.

Activité catalytıque :

Cat = 5 * (Vt-Vx) * VE / t * PE * MF

MF = 0,5 g

VE = 25 ml

PE = 1 ml

t = 300 s pour l'orge, 1800 s pour le maïs

Que représente 5*(Vt-Vx) : Vt-Vx est la différence entre le volume équivalent moyen des témoins et le volume équivalent moyen de maïs ou de l'orge. 1L de permanganate de potassium 0,01N réagit avec 1L de H2O2 0,01N soit 0,01/2 moles de H2O2. Alors, 1ml de permanganate de potassium 0,01N réagit avec 0,005 mol H202, c'est-à-dire 5 μmol H2O2.

Activité catalasique chez le maïs : (5*8,15*25) / (1800*1*0,5) = 1,131 μkat/g

Activité catalasique chez l'orge : (5*5,25*25)

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