Résultats-Commentaires
(Relation éclairement-phénotype moléculaire-phénotype cellulaire)
Cyanobactérie cultivée en "lumière verte ou rouge"

-L'analyse des 2 spectres obtenus expérimentalement permet de retrouver (voir expérience témoin) le phénotype moléculaire (collection de pigments) des cellules de chaque culture qui possèdent donc à peu près la même concentration en chorophylle a (max.d'absorption pour l= 440 nm et 680 nm), en carotène (max.d'absorption pour l= 480 nm) en phycocyanine (max.d'absorption pour l= 620nm) et en allophycocyanine (max.d'absorption pour l=650 nm). La seule différence est la présence en quantité nettement plus importante de phycoérythrine (max. d'absorption pour l= 565 nm) dans les cellules qui ont été exposées aux radiations correspondant au vert spectral.
-C'est la présence en quantité relativement importante de phycoérythrine( rouge), associée aux autres pigments (verts et bleus) qui explique la couleur grise (voir cuve ci-dessus) des cellules de la culture (marquée V) réalisée en "lumière verte", alors que sa faible quantité, notamment par rapport à la chlorophylle (verte) dans les cellules exposées à la lumière rouge (culture marquée R) explique leur couleur verte.
-La phycoérythrine qui absorbe bien les radiations correspondant à la fenêtre du vert permet aux cellules placées en lumière verte de pouvoir exploiter au maximum l'énergie qu'elles reçoivent. Le ralentissement de la synthèse de ce pigment dans les cellules cultivées" en lumière rouge" ne constitue pas, pour elles, un handicap.
-Les élèves font apparaître dans un tableau la correspondance entre les différents niveaux de phénotypes (moléculaire et cellulaire), ainsi que l'effet de l'environnement . Ils doivent également comprendre que c'est au niveau du génome, mais indirectement, que la lumière agit en modulant, par un mécanisme complexe, la transcription d'un (ou plusieurs?) gène impliqué dans la synthèse de la phycoérythrine (hétéroprotéine). Ainsi une relation entre environnement, génome, phénotypes moléculaire et cellulaire se trouve établie.
-Il est évident que les résultats proposés ici par un groupe d'élèves ne sont intéressants que dans la mesure où ils sont reproductibles. Les autres groupes ont obtenus les mêmes résultats.


Professeur: Auclair Jean Jacques