Pourquoi les feuilles changent-elles de couleur à l’automne?
Quels sont les liens avec mon programme d'études?
Comment est-ce que les feuilles vertes de l’été changent aux couleurs vives de l’automne ? Explorez les pigments végétaux dans cette activité de chromatographie.
Vous Avez Besoin
- Une feuille d'arbre verte et fraîche (une feuille d’érable donne de bons résultats)
- Une bande de filtre à café en papier (environ 3 à 4 cm en largeur sur 10 à 15 cm en longueur)
- Une grande pièce de monnaie (ou un objet de forme semblable)
- Alcool à friction (isopropanol), en vente dans la plupart des pharmacies
- Contenant plat, d’une profondeur d’au moins 5 cm
- Nappe ou papier journal (pour prévenir les dégâts)
Précautions à prendre!
Lorsque vous manipulez l’alcool, portez des lunettes de sécurité et travaillez dans un espace bien aéré. Assurez-vous de laver vos mains avec de l’eau et du savon une fois l’expérience terminée.
Mesures à prendre
- Couvrez la table d’une nappe, de papier journal ou d’un autre recouvrement protecteur.
- Placez la bande de filtre à café sur la table pour qu’un des bouts soit face à vous.
- Placez la feuille sur la bande de papier, du côté qui vous fait face, pour qu'elle couvre la bande à 2 cm du bout.
- Faites rouler la pièce sur la tranche, par-dessus la feuille, d’un côté à l’autre de la bande de papier de façon à former une ligne à 2 cm du bout. Laissez sécher le pigment. Répéter deux à trois fois au même endroit. Vérifiez que le pigment est complètement sec avant de commencer l’étape suivante.
- Versez de l’alcool à friction dans le contenant plat jusqu’à une former une couche de 2 cm au fond.
- Placez délicatement la bande de papier filtre pour que le bout qui est le plus près de la ligne verte trempe tout juste dans l’alcool. La ligne verte ne doit pas toucher à l’alcool. Déposez l’autre bout de la bande de papier sur le rebord du contenant (voir l’illustration).
- Attendez 30 à 60 minutes, jusqu’à ce que le papier soit imbibé d’alcool jusqu’en haut.
- Retirez le papier de l’alcool, laissez-le sécher et observez. Que voyez-vous? Qu'est-il arrivé à la ligne verte? Combien de couleurs voyez-vous?
Découverte
À l’automne, les feuilles des arbres changent de couleur. Ces couleurs varient du jaune au rouge-orange foncé. Les couleurs qu’on observe dépendent du moment de l'année et de l’espèce d'arbre qu’on a sous les yeux. Au printemps et à l’été, les feuilles sont vertes à cause de la présence d’un pigment appelé chlorophylle. Les pigments végétaux qui produisent les autres couleurs sont également présents en tout temps. Par contre, la chlorophylle est tellement abondante que la couleur verte cache toutes les autres. À l’automne, l’eau et l’ensoleillement dont les arbres ont besoin pour faire la photosynthèse, qui leur donne de l’énergie, sont moins abondants. En conséquence, la feuille dépérit, et la chlorophylle est le premier pigment à se dégrader, permettant ainsi aux autres couleurs d’apparaître.
La technique qui vient d’être employée sur la feuille fraîche, qu’on appelle chromatographie, permet de séparer les substances chimiques (pigments) qui produisent les différentes couleurs. Ce que vous observez, c'est le spectre de couleurs que cette feuille en particulier aurait arboré l’automne venu.
Les pigments contenus dans les plantes ont diverses fonctions. La chlorophylle et les caroténoïdes (des pigments jaunes, orange et rouges) participent au processus de la photosynthèse, qui produit une énergie nutritive pour la croissance des plantes. Les caroténoïdes aident aussi la plante à prévenir les dommages causés par le soleil. Les pigments qu’on appelle flavonoïdes produisent des couleurs vives qui attirent les pollinisateurs vers les fleurs, afin permettre la production de fruits et de graines nécessaires à la reproduction de la plante.
Les plantes ne sont pas colorées seulement pour être belles à regarder! Lorsque nous mangeons des fruits et des légumes colorés, nous pouvons bénéficier des propriétés antioxydantes des pigments végétaux. Ces propriétés contribuent à protéger nos cellules et à prévenir certaines formes de cancer.
- Essayez la chromatographie avec divers types de feuilles, et même avec des épinards!
- Si les arbres ont déjà commencé à changer de couleur, essayez de faire la chromatographie d’une feuille rouge et d’une feuille verte. Est-ce que les résultats sont différents?
- Pour approfondir vos connaissances, consultez cet article de TomatosphèreMC portant sur les pigments chez les plantes.
Pour plus d’informations sur ce sujet, consultez ces ressources de Parlons sciences :
- Les fonctions des plantes (Documents d’information) - Renseignez-vous sur les fonctions végétales importantes que sont la photosynthèse, la respiration et de transpiration. Puis, rencontrez le Dr Smith, professeur de sciences végétales de l'Université McGill à Montréal.
- La structure et les fonctions des cellules végétales (Documents d’information) - Renseignez-vous sur les nombreuses structures qui composent les cellules végétales ainsi que ce qui différencie les cellules végétales des cellules animales.
Qu’est-ce qui se passe?
À l’automne, les feuilles des arbres changent de couleur. Ces couleurs varient du jaune au rouge-orange foncé. Les couleurs qu’on observe dépendent du moment de l'année et de l’espèce d'arbre qu’on a sous les yeux. Au printemps et à l’été, les feuilles sont vertes à cause de la présence d’un pigment appelé chlorophylle. Les pigments végétaux qui produisent les autres couleurs sont également présents en tout temps. Par contre, la chlorophylle est tellement abondante que la couleur verte cache toutes les autres. À l’automne, l’eau et l’ensoleillement dont les arbres ont besoin pour faire la photosynthèse, qui leur donne de l’énergie, sont moins abondants. En conséquence, la feuille dépérit, et la chlorophylle est le premier pigment à se dégrader, permettant ainsi aux autres couleurs d’apparaître.
La technique qui vient d’être employée sur la feuille fraîche, qu’on appelle chromatographie, permet de séparer les substances chimiques (pigments) qui produisent les différentes couleurs. Ce que vous observez, c'est le spectre de couleurs que cette feuille en particulier aurait arboré l’automne venu.
Pourquoi est-ce important?
Les pigments contenus dans les plantes ont diverses fonctions. La chlorophylle et les caroténoïdes (des pigments jaunes, orange et rouges) participent au processus de la photosynthèse, qui produit une énergie nutritive pour la croissance des plantes. Les caroténoïdes aident aussi la plante à prévenir les dommages causés par le soleil. Les pigments qu’on appelle flavonoïdes produisent des couleurs vives qui attirent les pollinisateurs vers les fleurs, afin permettre la production de fruits et de graines nécessaires à la reproduction de la plante.
Les plantes ne sont pas colorées seulement pour être belles à regarder! Lorsque nous mangeons des fruits et des légumes colorés, nous pouvons bénéficier des propriétés antioxydantes des pigments végétaux. Ces propriétés contribuent à protéger nos cellules et à prévenir certaines formes de cancer.
Aller plus loin
- Essayez la chromatographie avec divers types de feuilles, et même avec des épinards!
- Si les arbres ont déjà commencé à changer de couleur, essayez de faire la chromatographie d’une feuille rouge et d’une feuille verte. Est-ce que les résultats sont différents?
- Pour approfondir vos connaissances, consultez cet article de TomatosphèreMC portant sur les pigments chez les plantes.
Pour plus d’informations sur ce sujet, consultez ces ressources de Parlons sciences :
- Les fonctions des plantes (Documents d’information) - Renseignez-vous sur les fonctions végétales importantes que sont la photosynthèse, la respiration et de transpiration. Puis, rencontrez le Dr Smith, professeur de sciences végétales de l'Université McGill à Montréal.
- La structure et les fonctions des cellules végétales (Documents d’information) - Renseignez-vous sur les nombreuses structures qui composent les cellules végétales ainsi que ce qui différencie les cellules végétales des cellules animales.