vendredi 3 février 2017

Les effets des lumières colorées sur les plantes

Lumière rouge

 

 Le phytochrome:

Le récepteur de la lumière rouge est le phytochrome. Ce capteur est un pigment bleu/ vert situé dans la cellule végétale. Il a des propriétés enzymatiques et régule des phénomènes tel que le lancement de la floraison, la germination des grains, l'évitement de l'ombre et la fabrication de chlorophylle. Le phytochrome lance la floraison grâce à un "calcul" de la longeur des jours utilisant le ratio de lumière rouge, une forme de la lumière dite "active" et de la lumière rouge "Far Red" qui est une forme dite "inactive". Le phytochrome capte ces deux rouges différents grâce à leurs deux longueurs d'ondes. En effet le rouge se distingue du rouge "Far Red" car le premier a une longueur d'onde est 660nm tandis que le second a une longueur d'onde de 720nm. Le phytochrome permet aussi de savoir si la plante est à l'ombre et donc, si nécessaire, de produire des tiges en direction de la lumière. Il est aussi responsable du photopériodisme : l'influence de la durée de l'éclairement sur certaines réactions physiologiques (chute des feuilles, apparition de bourgeons,...). 

Les effets de la lumière rouge sur la plante:

 La lumière rouge a divers impacts sur les plantes. Tout d'abord, lorsqu'il y a beaucoup de lumière rouge, il y a une augmentation de la production d'hormones végétales que l'on nomme méta-topoline. Elles empêchent la dégradation de la chlorophylle (un pigment vert présent dans les plantes qui permet la photosynthèse). Cette lumière permet aussi de faire augmenter la concentration de la plante en huile végétale. Grâce a la lumière rouge, la plante sait si elle doit ou non déclencher son cycle de floraison.

 En conclusion, la lumière rouge rend les plantes plus hautes donc plus grandes que la moyenne. Elle influe aussi sur la floraison de celles-ci et la production en semences.

  

 

Lumière bleue

 

Cryptochrome et Phototropine:

La lumière bleue est captée par le cryptochrome et la phototropine qui sont des photo-récepteurs.  Le cryptochrome empêche l'allongement des tiges, augmente la croissance des feuilles, contrôle la floraison en complément du phytochrome et active la production de certaines enzymes. La phototropine permet l'ouverture des stomates de la plante (qui permettent les échanges gazeux entre la plante et l'air). Elle est également le principal acteur du phototropisme : une réaction d'orientation végétale ou animale vers la lumière pour permettre de se repérer.

 

Les effets de la lumière bleue sur la plante:

Cette lumière ralentit les effets de l'hormone d'auxine. Cette hormone influe sur la croissance des tiges et des racines. Elle est aussi responsable de la dominance apicale : un phénomène qui cause la dominance de la tige centrale au détriment des tiges latérales. 

La lumière bleue rend donc le végétal plus petit mais plus robuste et plus large que la moyenne. Il produit plus de branches grâce au ralentissement de la dominance apicale, en permettant à toutes les tiges de se développer. Plus il y a de lumière bleue, plus les plantes vertes ouvrent leur stomates et donc accélèrent leur métabolisme, ce qui leur permet de se développer plus vite. Elle régule aussi le phototropisme.

 

 

Lumière verte

 

La xanthophylle et le carotène :

La plante n'est pas très sensible à la lumière verte, elle n'a pas de capteur pour cette lumière. Mais cette lumière n'est tout de même pas totalement inutile pour une plante. En effet, elle s'oppose aux effets des lumières bleue et rouge avec notamment deux pigments : la xanthophylle et le carotène. 

 Ces deux pigments, de couleurs respective jaune et orange, canalisent la lumière sous forme d'énergie qui sera envoyé à la chlorophylle. Ils servent aussi à protéger celle-ci d'un surplus de lumière. Les xanthophylles ont un spectre d'absorption important dans le bleu à une longueur d'onde de 450 nm et le cyan à une longueur d'onde de 480nm.

 

Les effets de la lumière verte sur la plante:

Comme dit plus haut, la lumière verte n'est pas inutile à la plante puisqu'elle s'oppose aux effets des lumières bleue et rouge ce qui empêche donc un surplus de celles-ci. La lumière verte ne peut pas alimenter une plante au même niveau que la lumière rouge ou bleue par exemple. Une plante élevée sous lumière verte sera donc excessivement faible et a moins de chance d'arriver à maturité qu'une plante élevée sous lumière bleue ou rouge (voir l'article consacré à notre expérience).


Mais comme dit plus haut, cette lumière protège la chlorophylle d'un surplus d'énergie et canalise la lumière sous forme d'énergie qui lui sera envoyée.  Elle est donc vitale pour les végétaux.

 Sources :

www.led-horticoles.eu, http://www.universalis.fr, wikipedia.fr, www.cana.fr, Encyclopédie Hachette

 

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jeudi 26 janvier 2017

Expérience sur l'impact de la couleur sur des lentilles

Hypothèse :

Avant l'expérience et d'après nos recherches, nous pensions que les lentilles allaient se multiplier en nombre important, tandis que leur taille ne changerait pas ou peu, que les lentilles sous lumière bleue seraient plus petite mais connaîtraient un développement accéléré, que les lentilles exposées à la lumière verte n'arriveraient pas à maturité et que leur développement serait lent. Enfin, les lentilles dans l'obscurité la plus totale se développeraient d'abord très rapidement puis moureraient petit à petit. De plus, les lentilles exposées à la lumière du jour allaient avoir un développement normal et ne moureraient pas. Il s'agit du témoin.

 

Le témoin au début de l'expérience

 

Démarche :

Pour cette expérience, nous avons choisi de prendre des lentilles aquatiques pour ne pas avoir le problème de les alimenter en eau tout les jours. Nous avons donc mis 15 de ces lentilles dans chacunes des cinq boîtes de pétries. Nous avons placé les boîtes sous différentes lumières colorées, une sous lumière bleue, une autre sous lumière verte, une sous lumière rouge et enfin une boîtecachée sous un carton afin que celle ci ne soit pas exposée à la lumière. Notre témoin était sous une fenêtre afin qu'il puisse profiter de la lumière du jour.

 

L'installation expérimentale

Résultats :

Pour bien analyser les resultats, nous les avons inscrits dans un tableau :

 

 

SOUS LUMIERE BLEUE

Observation

Nombre de lentilles

Commentaire(s)

Observation 1

15

 

Observation 2

23

Augmentation du nombre de lentilles. Quelques lentilles sont devenues plus claires

Observation 3

30

Augmentation du nombre de lentilles qui sont devenue plus claires

Observation 4

39

Des lentilles claires sont devenues translucides et une lentille est devenue marron

Observation 5

46

Rétrécissement des lentilles. Une deuxième lentille est devenue marron

Observation 6

53

Apparition de lentilles de couleurs rouge et peu de lentilles vert foncé, couleurs quelles avaient au départ.

Observation 7

45

Plus aucune lentille verte. Quatre lentilles brunes ; il y a une majorité de lentilles translucides, et beaucoup de lentilles rougeâtre. Il y a aussi une diminution des lentilles                       

 

Ici, il y a eu une augmentation du nombre de lentilles jusque la septième observation. Il y a aussi un changement de couleur chez les lentilles qui sont inalement passées de vert à rouge. C'est sûrement une façon de se protéger contre la lumiere bleue  

SOUS LUMIERE VERTE

Observation

Nombre de lentilles

Commentaire(s)

Observation 1

15

 

Observation 2

22

Les lentilles sont devenues un peu plus claires

Observation 3

31

Des lentilles sont devenues blanches mais la majorité est restée verte

Observation 4

37

Les lentilles qui étaient blanches sont devenues translucides

Observation 5

48

Une partie des lentilles a jauni

Observation 6

55

Il ne reste plus beaucoup de lentilles ayant la couleur d’origine

Observation 7

63

Il ne reste plus que des lentilles jaunes et vertes foncé

Pour conclure il y a de plus en plus de lentilles qui deviennent jaunes. Cela peut être la conséquence d'une exposition incessante à la lumière verte voire une manière de se protéger contre cette lumière verte.

SOUS LUMIERE ROUGE

Observation

Nombre de lentilles

Commentaire(s)

Observation 1

15

 

Observation 2

27

Pas beaucoup de changement mis à part que des lentilles sont devenues plus claires

Observation 3

38

Mêmes commentaires que lors de l’observation numéro 2

Observation 4

42

Quelques lentilles sont devenues blanches et deux sont devenues marron

Observation 5

50

Il y a de moins en moins de lentilles vert foncé mais il y a de plus en plus de lentilles marron et de lentilles vertes claires

Observation 6

55

Une majorité de lentille sont maintenant rougeâtres

Observation 7

51

La quasi-totalité des lentilles sont de couleur rouge orangé

Il y a donc une augmentation du nombre de lentilles jusqu'à la septième observation ou le nombre diminue. Nous remarquons que les lentilles sont passées du vert à du vert plus clair et puis sont devenues rouge orangé.

SANS LUMIERE

Observation

Nombre de lentilles

Commentaire(s)

Observation 1

15

 

Observation 2

15

Les lentilles sont devenues plus claires

Observation 3

18

Des lentilles ont commencé à devenir marron

Observation 4

20

Des lentilles plus petites sont maintenant blanches

Observation 5

26

La majorité des lentilles est devenue marron. Il ne reste plus que quatre lentilles ayant la couleur d’origine

Observation 6

30

Pas de changement, toujours autant de lentilles marron, blanches et vertes

Observation 7

28

Plus que quatre lentilles de couleur vert, les lentilles qui étaient marrons sont devenues grises

 En conclusion, il y a une augmentation lente du nombre de lentilles puis une légère diminution entre la sixième et la septième observation. Les lentilles sont passées du vert au gris en passant par le marron.

SOUS LA LUMIERE DU SOLEIL

Observation

Nombre de lentilles

Commentaire(s)

Observation 1

15

 

Observation 2

17

Aucun changement

Observation 3

18

Quelques lentilles sont devenues plus claires

Observation 4

21

Des lentilles sont devenues jaunes

Observation 5

27

Les lentilles plus ou moins jaunes ont commencé à devenir plus foncées

Observation 6

33

Pas beaucoup de changement excepté que l’on remarque que beaucoup des dernières lentilles vertes commencent à devenir jaune

Observation 7

36

Apparition de lentilles blanches, il reste tout de même la majorité de lentilles vertes

 En conclusion, tout au long de l'expérience il y a une légère augmentation du nombre de lentilles. Celles-ci deviennent plus claires, quelques unes deviennent même blanches mais la majorité des lentilles restent vertes. 

 Pour mieux analyser l'évolution des lentilles nous avons regroupé les résultats dans un graphique, voir document ci-dessous :

 

Graphique représentant l'évolution du nombre de lentilles en fonction du temps

 

 

 

 

 

 

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