Introduction
La germination des graines est un processus biologique complexe qui permet à une plante de se développer à partir d'une graine. Ce processus nécessite une source d'énergie, généralement fournie par les réserves de la graine, principalement sous forme d'amidon. L'amidon est un polymère de glucose qui doit être dégradé en sucres simples pour être utilisé par l'embryon en croissance. Cette dégradation est réalisée par des enzymes appelées amylases. Cet article explore le rôle de l'amidon et des amylases dans la germination des graines à travers une série d'expériences.
Localisation et transformation de l'amidon lors de la germination
Expérience 1 : Évolution des sucres réducteurs pendant la germination
Des grains de maïs sont broyés à différents stades de leur germination (grains secs, après 24 heures d'imbibition, après 48 heures avec apparition de la radicule, et après 72 heures, lorsque la germination est complète). Les extraits obtenus sont ensuite analysés à l'aide du test de Fehling, une réaction chimique qui permet de détecter la présence de sucres réducteurs (glucose, fructose, maltose, etc.).
Les résultats montrent qu'une petite quantité de sucres réducteurs est présente dans la graine sèche. Cependant, leur quantité augmente considérablement au cours de la germination.
Ainsi, la question qui se pose est la suivante : d'où proviennent ces sucres simples ?
Expérience 2 : Localisation de l'amidon dans le caryopse de maïs
Des extraits sont préparés à partir de caryopses entiers de maïs, d'embryons isolés, ou d'albumen séparé de l'embryon. Ces extraits sont mis en présence de lugol, un réactif spécifique de l'amidon. Le lugol, de couleur brune, vire au violet foncé en présence d'amidon.
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Les résultats indiquent que le caryopse de maïs contient de l'amidon, et que celui-ci est localisé dans l'albumen. L'embryon, quant à lui, n'en contient pas.
Activité amylasique et dégradation de l'amidon
Expérience 3 : Détection de l'activité amylasique dans les caryopses d'orge
Un extrait de caryopses d'orge entiers est préparé après broyage, puis fortement dilué. Cet extrait est ajouté à une solution d'amidon (empois d'amidon) à 1%. La préparation est placée au bain-marie, et toutes les 10 minutes, la réaction au lugol est effectuée sur une fraction du mélange.
Les résultats montrent que la préparation de départ (temps 0) contient de l'amidon. Cependant, après 30 minutes, l'amidon a disparu. Cela suggère que l'extrait de caryopse contient une activité de type amylasique qui digère l'amidon.
Expérience 4 : Apparition de sucres réducteurs suite à l'activité amylasique
Les mêmes extraits que ceux utilisés dans l'expérience 3 sont préparés et incubés dans les mêmes conditions. Un test de Fehling est effectué pour détecter la présence de sucres réducteurs.
Les résultats montrent que dans l'empois d'amidon non réducteur, en présence de l'extrait de caryopse, des sucres réducteurs apparaissent.
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Ainsi, l'extrait de caryopse contient une activité de type amylasique qui dégrade l'amidon (polymère non réducteur de glucose) en sucres réducteurs (glucose, maltose).
Expérience 5 : Absence d'activité amylasique dans l'embryon isolé
Les mêmes expériences que précédemment sont réalisées sur des embryons isolés, dont l'albumen a été supprimé. Un extrait d'embryons est préparé après broyage, puis fortement dilué. Cet extrait est ajouté à une solution d'amidon (empois d'amidon) à 1%. La préparation est placée au bain-marie, et toutes les 10 minutes, la réaction au lugol est effectuée sur une fraction du mélange.
Contrairement à l'expérience avec les caryopses, aucun changement n'est observé au cours du temps : l'amidon n'est pas digéré. Cela indique que l'embryon ne contient pas d'activité amylasique.
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