Étude de l'effet de l'acide Gibbérélines sur la synthèse d'Alpha-Amylase par une graine d'orge

Introduction :

L’orge, Hordeum vulgare est une angiosperme de la famille des poacées. La graine de l’orge est riche en albumen, lieu de stockage de l’amidon. L’amidon constitue les réserves de glucides destinées à nourrir l’embryon lors de la germination de la graine. En effet, l’embryon ne possède pas de tissus photosynthétiques et ne peut utiliser que des sucres simples tels que le glucose pour sa nutrition. Afin d’utiliser les ressources de l’albumen, il a donc besoin d’enzymes spéciales, telles que l’α-amylase, qui catalyse l’hydrolyse de l’amidon en glucose, le rendant ainsi disponible. On sait que plusieurs phytohormones contrôlent la synthèse des ces enzymes.

Au cours de cette étude, nous chercherons à déterminer l’effet d’une phytohormone de la famille des gibbérélines : l’acide gibbérélique, noté AG3, sur la synthèse de l’α-amylase et donc son importance dans l’utilisation des ressources de l’albumen par l’embryon de la graine d’orge. Au cours de ces manipulations, nous réaliserons également un dosage biologique d’une solution d’acide gibbérélique (solution X) afin d’en déterminer sa concentration.

Nous effectuerons cette étude en trois étapes. Premièrement, nous ferons une observation à la loupe ainsi qu’au microscope optique, d’une graine d’orge en présence de lugol. La graine d’orge sera observée en coupe longitudinale. Ensuite, nous procèderons audosage colorimétrique du glucose dans des solutions d’AG3 à différentes concentrations (étude quantitative) puis à la mise en évidence de la présence d’amylase dans un échantillon d’incubât (étude qualitative).

Matériel et méthodes :

Observation d’une graine d’orge :

Nous observons une graine d’orge en coupe longitudinale à l’aide d’une loupe binoculaire, ainsi qu’au microscope optique. La coupe observée au microscope optique sera préalablement traitée au lugol afin de colorer les structures possédant de l’amidon. Nous ferons un dessin d’observation de cette coupe dans la figure 1.

Dosage colorimétriq

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ue des sucres réducteurs (glucose) :

Nous préparons 8 tubes contenant chacun 8 fragment de graines d’orge dont l’embryon a été éliminé afin de limiter l’apport d’AG3 endogène. Les manipulations se font en milieu stérile pour ne pas contaminer les échantillons par des bactéries qui pourraient consommer le glucose et ainsi fausser la manipulation. Les tubes 1 à 5 contiennent 4mL de solutions d’acide gibbérélique de concentrations différentes (respectivement : 1.10-6 g/mL, 1.10-7 g/mL, 1.10-8 g/mL, 1.10-9 g/mL, 1.10-10 g/mL). Les tubes 6 et 7 correspondent aux deux témoins mis en place : l'un contenant de l’eau et des fragments de graine sans embryon, le second contenant de l’eau et des fragments de graine avec leurs embryons. Le tube 8 contient la solution X à doser. Afin d’obtenir ces concentrations, nous réalisons des dilutions en cascade à partir d’une solution d’AG3 à 1.10-6 g/mL. Les dilutions sont faites

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