STL : les expériences en biologie de laboratoire des 2ndeA

16 février 2017

Le compost, un outil de biotechnologie

Qu'est ce que le compost ?

Le compost est un mélange de déchets organiques principalement dont on se sert pour l'agriculture. Le compost sert de nutriments aux plantes. On a pu constater que dans le compost, il y a des bactéries. Ces bactéries peuvent transformer les déchets organiques en nutriments de qualités pour les plantes grâce à des réactions chimiques. Nous avons fait une expérience pour comprendre d'où ces bactéries pouvaient provenir.

D'où viennent les bactéries ?

Nous avons mis en culture sur des géloses nutritives ordinaires de l'eau de pluie, des déchets organiques de poubelle (peau de banane), de la terre ou de l'air. Nous avons laissé nos géloses pendant une semaine a température ambiante pour observer les bactéries présentes après culture. Nous avons obtenu les résultats suivants.

compost 1

 

Nous en avons conclu que les bactéries se retrouvaient essentiellement dans la terre, sur les déchets et dans l'eau.

Quelle est l'efficacité du compost ?

Pour cette expérience il nous a fallu le matériel nécessaire à la culture de graines : un pot, un support, de la terre, du compost et des graines (radis ou basilic).

Nous avons testé trois conditions :

  • la terre seule
  • le compost seul
  • un mélange 50/50 de terre et de compost mélangé de façon homogène.

Ensuite, nous avons déposé les graines puis nous avons arrosé nos plantations. Nous les avons laissées pousser une semaine.

Observations des plants de radis au bout de 7 jours

compost 2

Au bout d'une semaine seule les plans de radis avaient poussé. Nous avons donc laissé une semaine de plus nos cultures. Dans tous les cas nous avons réussi à faire germer nos graines mais nous n'avons pas observé de différences significatives. Nous aurions pu faire une optimisation du protocol pour pouvoir être plus rigoureux sur l'analyse à faire : peut être fallait il réfléchir au choix des plantes. Nos plantes étaient facile à cultiver donc peut être que le radis n'avait simplement pas besoin d'améliorer sa germination. Peut être qu'en laissant les légumes pousser on se serait rendu compte que le compost permettait d'avoir des légumes de meilleur qualité.

Le compost ne semble pas avoir d'impact sur la quantité de graîne germée mais peut être qu'il en aurait sur la qualité de la production.

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17 janvier 2017

Comment extraire de l'ADN ?

I. Qu'est ce que l'ADN et pourquoi l'étudie t'on ?

L'ADN (acide désoxyribonucléique) constitue la molécule support de l'information génétique. On trouve l'ADN dans toutes les cellules vivantes. Pour l'oignon qui est un organisme vivant eucaryote, on le retrouve dans le noyau de ses cellules. L'ADN est formé de deux brins complémentaires enroulés en hélice. Il contient tous les gènes permettant aux organismes de les définir et de vivre.

ADN

L’intérêt de récupérer de l’ADN est que cela va permettre ensuite d'identifier et différencier les gènes des différentes espèces. On peut également s’en servir pour créer des OGMs. Les OGM servent à modifier les espèces pour les rendre plus résistantes et pour qu’elles s’adaptent à leur milieu de vie.  Elles servent aussi à créer des bactéries capables de produire des molécules essentielles pour certaines personnes qui n’en ont pas naturellement. Grace aux OGMs on peut les créer en grandes quantités. Les OGMs servent principalement à l’agriculture et au domaine pharmaceutique. Dans l’agriculture les OGMs servent donc à améliorer les rendements des cultures produites. L'ADN peut également servir de médicament pour certaines maladies : c'est la thérapie génique.

 

II. Protocole

Comment extraire l'ADN à partir d'une plante ?

Nous avons voulu extraire de l’ADN d’oignon mais le protocole serait le même avec un autre aliment comme la banane par exemple.

  • Pour commencer nous avons pris un petit morceau d’oignon pour le broyer le plus possible à l’aide d’un pilon et d’un mortier : le but est de casser toutes les cellules.
  • Nous avons ajouté 2 grammes de sel pour pouvoir extraire plus facilement l’ADN puis on a continué à broyer manuellement jusqu’à l’obtention d’une purée.
  • Nous avons ensuite ajouté de l'eau et du liquide vaisselle dont les fonctions détergentes vont permettre de casser les cellules chimiquement pour réussir à libérer l'ADN du noyau.
  • Une fois le tout mélangé, nous obtenons un liquide visqueux que nous avons ensuite filtré sur un papier filtre pour ne récupérer que le liquide dans une éprouvette. L'ADN est contenu dans la phase liquide.
  • Enfin nous avons ajouté 3 fois plus d'alcool (éthanol à 90%) froid que de volume de filtrat. Une "méduse" blanche se forme et remonte au fur et mesure à la surface : ce sont les filaments d'ADN.

III. Résultats

 

IMG_20161209_114915460

Résultat de la classe (de gauche à droite)
Marie/Clémence - Anouck/Léa - Lionel/Mathis/Elicia - Sacha/Quentin - Louann/Pauline

Toutes la classe a réussi à extraire l'ADN d'oignon. Les différences entre les groupes sont dues à la quantité d'oignons choisie au départ. La quantité de débris est fonction de la qualité de la filtration effectuée. Enfin, mieux on a broyé l'oignon, plus il y a d'ADN extrait.

ADN extrait

Zoom sur les résultats de Sacha et Quentin.

 

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13 décembre 2016

Analyse des colorants du sirop de menthe

Le sirop de menthe présente dans sa composition deux colorants : le E150b et le E133. Nous avons voulu caractériser ces colorants en utilisant le spectrophotomètre comme appareil d'analyse.

Un spectrophotomètre est un appareil qui permet de mesurer l'absorbance d'une solution à une longueur d'onde donnée. On peut l'utilser pour faire des analyse qualitative ou quantitative.

I. Analyse Qualitative

Comment vérifier la présence de ces 2 colorants dans le sirop de menthe ?

Dans un premier temps nous avons fait une analyse qualitative pour prouver qu'il y a bien ces colorants dans le sirop de menthe. Nous avons donc réalisé un spectre d'absorption du sirop de menthe.
Pour cela on insère dans le spectrophotomètre le témoin blanc sur lequel on fait le zéro d'absorbance puis on le remplace par le sirop de menthe dilué. On regarde alors la valeur d'absorbance correspondant à une longueur d'onde donnée. On répète l'opération pour toutes les longueurs d'onde étant comprise entre 360 nm et 740 nm. On trace ensuite le graphique Absorbance = f (longueur d'onde) correspondant au spectre d'absorbance du sirop de menthe.

Chaque colorant correspond à un pic d'absorption. Le nombre de pic représente le nombre de colorants présent dans le sirop.

spectre absorbtion

Résultats moyens de l'ensemble de la classe

Suite à cette expérience, on conclue qu'il y a deux colorants dans le sirop de menthe. Un à 340 nm correspondant également à un colorant jaune référence et l'autre à 630 nm correspondant au colorant du bleu brillant (E133). La couleur verte du sirop de menthe est donc bien du au mélange de deux colorants : un jaune et un bleu.

Nous nous sommes ensuite intéressé plus précisément au colorant bleu et nous avons voulu déterminer sa concentration dans le sirop de menthe.

II. Analyse quantitative

Quelle concentration du colorant E133 trouve t'on dans le sirop de menthe ?

Tout d'abord nous avons dilué le sirop de menthe pour ne pas avoir une concentration trop élevée et pouvoir faire les analyses. Ensuite nous avons fait une gamme d'étalonnage du colorant E133 ou plus communément appelé le bleu brillant. Nous avons fait plusieurs concentrations du colorant E133 dans différents tubes que nous avons placé dans le spectrophotomètre afin de lire leur valeur d'absorbance. Nous nous sommes placés à la longueur d'onde 630 nm correspondant au pic d'absorbtion du bleu brillant comme démontré précédemment. Ensuite nous avons tracé une droite d'étalonnage ( Abs = f (concentration en bleu brillant) ). Nous avons alors pu reporter la valeur d'absorbance du tube correspondant au sirop de menthe pour déterminer sa concentration en bleu brillant par simple lecture du graphique.

Image1

résultat moyen de l'ensemble de la classe

La concentration du sirop de menthe dilué est de 6,21 +/- 0,5 mg/L mais pour le sirop pure nous avons une concentration de 62 mg/L car nous l'avions dilué 10 fois.

Conclusion

Le spectrophotomètre nous a permis de vérifier que le sirop de menthe était composé de deux colorants et que l'un d'entre eux est à une concentration de 62 mg/L.

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06 novembre 2016

Etude des colorants des M&Ms

I. Introduction

Nous avons étudié les colorants des M&Ms. Un colorant sert avant tout à donner de la couleur aux aliments. Dans la recette figurant au dos du paquet, les colorants sont caractérisés par la lettre E puis des nombres qui vont de 100 à 199 (Par exemple E120 pour le colorant rouge).

M&M_spokescandies

Pour cette étude, nous avons comparé les colorants de différents M&Ms avec des colorants témoins afin de déterminer s'ils sont identiques. Nous avons utilisé comme contrôle des colorants de référence dont la composition est principalement d'origine naturelle. Ainsi nous pourrons contrôler si les colorants des M&Ms sont pures ou à base de mélange chimique. Les colorants naturels donnent plus envie d'en manger et sont moins néfastes pour la santé que les colorants chimiques.

Pour faire cette comparaison nous avons fait une chromatographie des colorants des M&Ms

II. Principe

La chromatographie est une méthode physico-chimique qui sert à séparer des molécules présentes dans un mélange (ici les colorants des M&Ms). Les colorants sont déposés sur un support stationnaire (fixe) : une plaque de silice, et sont entraînés par un solvant liquide (l'acide citrique) qui lui est mobile. Chaque colorant va migrer à une vitesse qui lui est propre et cela permettra de les distinguer les uns des autres.

III. Protocole

  1. Prendre un M&Ms et le mettre dans un récipiant avec trois gouttes d'eau distillée
  2. Enlever le M&Ms dès qu'il est blanc en faisant bien attention à ne pas laisser fondre le chocolat
  3. Préparer la plaque de silice (plaque qui permettra au colorant de se déplacer par capilarité) en marquant où nous déposerons les différents colorants
  4. Déposer les trois témoins (Rouge, Jaune et bleu) et les colorants des M&Ms de couleur choisie.
  5. Faire une migration des colorants grâce à un solvant (le citrate)
  6. Une fois la migration terminée, on trace la ligne de front de migration
  7. Pour analyser les résultats on calcule le Rapport frontal (Rf) de chaque colorant qui est le rapport entre la distance parcouru par le colorant (h) et la distance totale qu'a parcouru le solvant jusqu'au front de migration (H) .

Etape de migration des colorants en cours (groupe B)

migration en cours

IV. Résultat

Exemple de résultat obtenu après migration (Christina et Elicia)

Exemple de résultat (Christiana et Elicia)

  • Les colorants de référence ont le Rf (d/D) assez élevé alors que les colorans des M&Ms ont un Rf plutôt faible.
  • Analyse de la différence entre les deux colorants jaune : le colorant jaune de référence à un Rf de 0,9 alors que le colorant jaune du M&Ms a un Rf de 0,01.
  • On a aussi l'impression que dans le colorant bleu du M&Ms il y a en réalité 2 tâches de colorant : cela voudrait dire qu'il y a deux colorants bleus qui composent le M&Ms bleu. Les deux sont différents de celui de référence.
  • De plus, sur d'autres résultats de la classe nous avons constaté que certains colorants étaient en réalité des mélanges de plusieurs colorants : le M&Ms vert a en réalité un colorant bleu et un colorant jaune.

V. Conclusion

Nous en concluons que les colorants de référence ne sont pas les mêmes que les colorants de M&Ms. Pour obtenir une seule couleur nous avons en réalité un mélange de plusieurs colorants, augmentant le nombre de produits chimiques que nous mangeons pour chaque M&Ms.

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07 octobre 2016

Le pain, un produit de biotechnologies ?

Au cours des premières semaines de cette année de seconde, nous nous sommes intéressés au pain. L’objectif de nos activités était de prouver que le pain est un produit issu des biotechnologies. Pour être défini comme tel, il faut qu’il y ait un organisme vivant qui soit impliqué dans la fabrication du produit. En regardant la recette du pain, nous avons convenu que le seul élément pouvant être un organisme vivant était éventuellement la levure de boulanger.

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 I. Observation au microscope

La première activité consistait à observer la levure de boulanger au microscope. Nous avons réalisé un frottis à partir d’un bloc de levure de boulanger que nous avons coloré au bleu de méthylène. Voilà ce que nous avons observé au microscope.

levures de boulanger colorées au bleu de méthylène observées au grossissement x400 (expérience de Sacha)

levures colorées au bleu de méthylène observées au grossissement x400 '(expérience de Sacha)

Levures de boulanger colorées au bleu de méthylène vu au grossissement x 1000 (Expérience de Anouck)

Levures de boulanger colorées au bleu de méthylène vu au grossissement x 1000 (Manipulation de Anouck)

Observations : Les levures sont des cellules qui se colorent en bleu. Elles sont ovales et de taille microscopique. Parfois nous observions des levures avec un bourgeon. Cela signifierait qu’elles semblent être capables de se multiplier.

Conclusion : la levure de boulanger est un micro-organisme.

 

II. Mise en évidence de la croissance des levures

Pour vérifier si ces organismes sont bien vivants, nous avons réalisés une culture de ces levures dans un liquide contenant les nutriments des levures (milieu Sabouraud). Nous avons testé leur capacité à se multiplier dans différentes conditions de température grâce aux différentes étuves présentes dans le laboratoire (4°C, Température ambiante (environs 23°C), 37°C, 50°C et 65°C).

Nous avons mesuré le trouble provoqué par les levures au densitomètre au moment de la mise en culture et une semaine après les avoir laissées en culture. Plus le trouble est important, plus il y a de levures dans le tube. Nous avons observé si le trouble au bout d'une semaine était plus ou moins important qu'au jour 1.

 

4°C

23°C

37°C

50°C

60°C

Expérimentateurs

Lionel, Quentin

Léa, Elicia, Louann

Sacha, Mathis, Clémence

Pauline, Marie

Anouck, Florient

Effet sur la croissance

+

+ + +

+ + +

-

- -

Observations : A 4°C les levures se sont multipliées mais de façon beaucoup moins importante que les levures ayant été placées à 37°C et à température ambiante. A partir de 50°C et au delà, les levures étaient moins présentes qu’à l’état initial : elles ont été tuées.

Conclusion : Pour se multiplier, les levures ont besoin de chaleur. Le frigo ne tue pas les micro-organismes mais permet de réduire leur croissance. A partir d'une température trop élevée, les micro-organismes meurent.

Nous avons observé nos cultures en refaisant un frottis coloré et nous avons réobservés les levures. Dans certains cas il y avait présence de bactéries : ceci était dû à une contamination au moment de la mise en culture des levures. Nous avons pu en profiter pour comparer la morphologie des levures (cellules ovales) à celle de bactéries (petits bâtonnets).

photo de levures et de bactéries à venir

Conclusion générale

Les levures sont des micro-organismes. Elles sont vivantes au moment de la fabrication du pain : ce sont elles qui permettent à la pâte de lever. Lorsqu’on met la pâte au four, la cuisson tue les levures : elles sont donc mortes au moment où nous mangeons le pain. Puisque le processus de fabrication du pain repose sur la production de gaz par les levures, on peut bien dire que le pain est un produit de biotechnologie.

pain

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05 octobre 2016

Présentation

Bonjour !

Nous sommes le groupe B de la classe de seconde A du lycée Saint Louis (Bordeaux). Nous avons choisi ce lycée car il est spécialisé dans les métiers de la chimie et de la biologie. Pour choisir notre filière l'année prochaine nous avons deux options dont une qui vise à découvrir la biologie au laboratoire.

logo-SL

Dans ce blog nous vous présenterons les expériences que nous ferons tout au long de l'année et nous vous montrerons nos résultats. Toutes ces expériences sont rendues possible grâce au travail des techniciens de laboratoire du lycée qui nous fournissent tout le matériel nécessaire pour travailler : Merci Corine, Richard, Tam et Virginie !

Nous espérons vous donner envie à votre tour de découvrir les biotechnologies.

A très vite

La classe :

Clémence, Léa, Anouck, Louann, Pauline, Cristiana, Mathis, Quentin, Lionel, Marie, Florient, Elicia et Sacha.

 

 

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