CHAPITRE III
ACTION DES RADIATIONS DE DIFFÉRENTES LONGUEURS D’ONDE SUR LA CHLOROPHYLLE
21. Travaux antérieurs. — De nombreuses recherches ont été effectuées sur cette question, mais les résultats en sont jusqu'ici contradictoires, tant pour des raisons de technique que pour des raisons de calcul ; les vitesses de la réaction n'ayant pas été rapportées aux quantités d'énergie An qui la déterminent. ;
Sacas (1864) faisait agir sur une solution brute de chlorophylle la lumière du soleil filtrée tantôt par une couche d’eau, tantôt par une couche de bichromate de potassium ou d'oxyde de cuivre ammoniacal. Il observa une décomposition plus rapide à la lumière rouge-jaune qu'à la lumière bleué. Ces résultats qualitatifs sont en contradiction avec ceux de GerLaxp (1871). Cet auteur qui opérait en exposant des solutions ne de chlorophylle ou du papier teint, à de la lumière filtrée par des verres colorés, observa une décbloe tion pour toutes les couleurs absorbées par la chlorophylle et plus rapide pour le bleu que pour le rouge. Wiesner (1874) chercha à apporter plus de précisions en choisissant des écrans. tels que la lumière émergeant de chacun d’eux eût la même intensité. Mais cette intensité déterminée optiquement ne présente en fait aucun intérêt, l'intensité lumineuse étant une fonction de la sensibilité de la rétine aux différentes longueurs d'onde, et Wiesxer coneluait que les rayons les plus actifs au point de vue de la décoloration de la chlorophylle étaient les
rayons jaunes, qui ne sont pas les plus absorbés par cette substance.
DeuExrTiEw (1876) apporta à son tour des résultats td toires. De ses expériences, pratiquées également avee des solu-.
ACTION DES RADIATIONS SUR LA CHLOROPHYLLE di
tions absorbantes, ilconeluait que les rayons les plus actifs étaient les rouges-jaunes, puis les verts et que les moins actifs étaient les rayons bleus.
La question fut reprise par J. Rewkre en 1885 dans un travail irès important, et traitée de façon quantitative. Renre utilisait une série de lentilles cylindriques dont la largeur variait avec la dispersion et qui couvraient le spectre i issu d’un prisme. Ces lentilles fournissaient pour chaque région spectrale dont elles recevaient les rayons une bande lumineuse. L'ensemble des bandes constituait un spectre où les intensités relatives étaient comparables à celles d’un spectre normal, mais très supérieures à celles qu'on aurait obtenu avec un réseau. La destruction de la chlorophylle en solution dans le benzène était suivie au spectrophotomètre. ReINKE concluait de ses expériences que les rayons les plus actifs étaient les plus absorbés, c’est-à-dire les rayons rouges et violets.
N. Prnéesueim (1881) au cours d'expériences faites en lumière intense sur des végétaux vivants est arrivé à des résultats opposés. Des filaments d'algues étaient exposés dans une cellule renfermant de l'air ou un gaz déterminé. Cette cellule placée sous un microscope recevait la lumière d’un héliostat à travers une solution absorbante. La solution absorbante était pour filtrer le rouge, une solution d’iode dans Le sulfure de carbone : pour le jaune, du bichromate de potassium ; pour le vert, du chlorure de cuivre ; pour le bleu du te de cuivre ammoniacal. La région du spectre solaire comprise entre 500 my et 400 my, c'est-à-dire l'extrémité bleu-violet du spectre produit sur Spirogyra crassa, en 5 minutes, la décoloration complète des bandes de chlorophylle et la mort de la cellule. Au contraire la région rouge du spectre, comprise entre 750 my et 610 my, en 7 minutes, ne produit aucune action apparente. Sur Sypiroqyra jugalis, une exposition de 5 minutes aux rayons jaunes,
* bleus, et verts, compris entre 600 my et 450-my décolore complètement les bandes de chlorophylle et amène la mort des cellules. 10 minutes d'exposition aux rayons rouges n'amènent aucune modification apparente, six minutes d'exposition aux rayons bleus suffisent à produire la décoloration el la mort des cellules. Des expériences portant sur Nifella flexilis montrent encore que les rayons jaunes, verts et bleus sont actifs et les
38 RECHÉACHES SUR L'ASSIMILATION, CHLOROPBYLLIENNE
rayons rouges inactifs. Dans eines expériences sur Meso-
carpus scalaris, là lumière rouge tue la cellule, mais ne déco-
.lore pas la chlorophylle. ETS
Récemment enfin P.-A. Dancrarn (1910), reprenant une expérience analogue de Timrriazerr (1884), a exposé à un spectre des couches de collodion imprégnées de chlorophylle, et conclu que les rayons de la moitié la. plus réfrangible du spectre n’exerçaient aucune action appréciable.
Dans toutes ces expériences, il n’existe aucune mesure de l'énergie lumineuse. D'autre part, les préparations de chlorophylle sont toujoursimpures, modifiées ou mélangées à d’autres pigments. Nous avons cherché à établir la relation entre la fréquence du rayonnement et son activité en tenant compte des faits rappelés au début de ce travail (Chapitre premier, $ À) et en opérant sur des solutions de chlorophylle pure.
Revenons à la relation (4) : ;
v RP,
nous voyons que pour connaître la susceptibilité photochimique 5 de la destruction de la chlorophylle il faut déterminer d’une part la vitesse » de destruction, d'autre part, l'énergie absorbée P; et la constante d'absorption K. On aura, pour les différentes longueurs d'onde :
Dita LA Do K: NT
Gien Ne Go — 5 K — 1 1 2 P 2:ç ?
On pourra ainsi calculer à un facteur constant près (+ ) les
susceptibilités o,, 5,, etc..., correspondant aux longueurs d'onde À, À, .. Notre travail comprendra donc deux parties : la détermination de la vitesse de destruction de la. chlorophylle et la détermination de l'énergie absorbée par les solutions exposées à différentes lumières.
22. La solution acétonique. — Les expériences. ont été faites sur des solutions de chlorophylle dans l'acétone. Le pigment était préparé par la méthode décrite dans le chapitre précédent, et dissout dans de l’acétone pure redistillée. Nous avons commencé par” déterminer le spectre d’ absorption d’une solu-
tion à 0,01 0/0. Les mesures, faciles dans la région visible jusqu'au violet, deviennent pénibles et imprécises dans le violet extrême. Nous avons donc complété les lectures faités avec un spectrophotomètre de Kocm6-Manrens par des déterminations avec un Spectrographe en quartz, en utilisant comme source une lampe à vapeur de mercure, et nous avons étendu nos mesures, dans l’ultra-violet, jusqu'à 200 mu. La technique de la photo-
Spectre inffarouge
DE Re 0,9 RAT 15 Cane 2.5 3 3,5 Da) Fig. IX. — Spectre d'absorption d’une solution acétonique de chlorophylle.
métrie spectrographique a déjà été décrite (V. Hewrr et R. Wursser, 1913). Elle consiste en principe à photographier le spectre des raies du mercure à travers une cuve de quartz à faces parallèles contenant tantôt le solvant — ici l'acétone — tantôt la solution — ici la solution. acétoniqu2 de chlorophylle. On
, Cherche le rapport des durées d'exposition nécessaires pour
obtenir dans les deux cas, pour une raie dorinée, le même noir-
40 RECHERCHES SUR L'ASSIILATION CHLOROPHYLLIENNE cissement sur la plaque photographique. Et on en déduit la constante d'absorption correspondante de la substance dissoute.
‘La figure IX représente le spectre d'absorption obtenu de cette manière. Les abscisses représentent lés longueurs d'onde. En ordonnées sont portées les valeurs correspondantes de la constante d'absorption K définie par la relation
