La photosynthèse se découpe en deux groupes de réactions (2/3)
-> Expériences de Ruben et Kamen
2 - Expériences d'Emerson et Arnold (1932) : existence de deux types de réactions
Ces expériences ont été réalisées sur des algues vertes unicellulaires (Chlorelles) en suspension.
L’incorporation du CO2 est mesuré en lumière intermittente à l'aide d'un tube néon intense qui produit des éclairs brefs (10µs) séparés par des intervalles variables d’obscurité (entre 1 et 40ms).
Trois séquences schématiques montrant comment séparer des éclairs de même durée par des intervalles obscurs variables. Exemple pour 10 éclairs.
Expérimentalement, chaque mesure est réalisée pour un total de 10 000 éclairs de 10µs (soit un total de 1s de lumière) et des durées de périodes sombres comprises entre 100 s et 4000 s (soit un total d'obscurité compris entre 1,6 à 64 minutes ).
Influence de la durée de la période sombre sur la photosynthèse nette de chlorelles soumises à une lumière intermittente (éclairs de 10µs). La durée totale de l'éclairement est constante.
Pour un éclair de 10µs, il faut :
- à 25 °C: une période sombre totale d’environ 20 ms (2000 fois plus importante) pour obtenir une photosynthèse nette maximum.
- à 5°C: la durée de la période sombre augmente, mais la photosynthèse nette maximum est la même.
Conclusion: dans les conditions de cette expérience (éclairement total bref et saturant), il faut une période sombre importante pour obtenir une photosynthèse maximum. Ceci suggère que des intermédiaires sont formés à la lumière rapidement de manière quasi insensible à la température (réactions photochimiques) et qu'ils sont utilisés beaucoup plus lentement par des réactions chimiques sensibles à la température.
Remarque: dans les conditions normales (lumière continue, ces deux groupes de réactions dites "claires" et "sombres" se déroulent conjointement à la lumière. Donc, il faut préférer les termes de "réactions photochimiques" et de "réactions biochimiques d"assimilation du CO2" respectivement.
