chapitre 1 Flashcards
pourquoi les être vivants doivent se nourrir
afin de renouveler leur potentiel énergétique et les matériaux de construction nécessaire au maintien de l’organisme
quelles sont les deux catégories des substances nutritives
1- molécules inorganique (eau, O2, CO2, sels minéraux)
2- molécules organiques (protéines, glucides, lipides, vitamines, acide nucléiques)
ou pouvons-nous prélever des composés inorganiques
directement dans l’environnement (eau, air et sol)
à quoi servent les composés organiques
à la production d’ATP et des chaines carbonés des macromolécules
de quoi dépendent les végétaux comme substance nutritive
étant autotrophes synthétiques, ils dépendent seulement de substances très simples, soit des composés inorganiques (eau, gaz carbonique et sels minéraux) et de l’énergie solaire, pour produire des composés organiques
comment les hétérotrophes satisfont leurs besoins
avec des substances organiques et inorganiques et doivent trouver dans leur milieu des molécules organiques complexes
quel est le site de la photosynthèse
le chloroplaste
ou se trouvent les chloroplastes
dans le parenchyme (tissus végétal) chlorophyllien des feuilles mais également dans toutes les parties vertes d’une plante
qu’Est-ce que la chlorophylle
un pigment contenu dans les chloroplastes qui donne la couleur verte aux feuilles
nomme les éléments retrouvés lorsqu’on observe une feuille avec une coupe transversale
chloroplaste, nervure (vaisseau conducteur de sève), cuticule cireuse (protège contre déshydratation), parenchyme palissadique, parenchyme lacuneux, stomates, épiderme supérieur et inférieur, mésophyle
nomme les éléments retrouvés lorsqu’on observe un chloroplaste
membrane externe, espace intermembranaire, membrane interne, espace intrathylakoïdien, thylakoide, grenu (empilement de thylakoides, stroma (liquide dans lequel baignent les thylakoides)
comment les végétaux font-ils pour synthétiser des composés organiques à partir des éléments essentiels
grâce à la photosynthèse
comment les végétaux synthétisent des composés organiques
en utilisant l’énergie lumineuse (soleil), le gaz carbonique dans l’air et l’eau du sol
quelle est l’équation simplifiée de la photosynthèse
6CO(2) + 6H2O + énergie lumineuse -> C6H12O6 + 6O(2)
vrai ou faux, la photosynthèse est un processus d’oxydoréduction
vrai
qu’est-ce que les réactions d’oxydoréduction
des réactions chimiques dans lesquelles il y a transfert d’un ou de plusieurs électrons d’un réactif à un autre
donne un exemple d’équation d’oxydoréduction
Na + Cl -> Na+ + Cl- (Na=oxydation, Cl= réduction)
vrai ou faux, les réactions d’oxydoréductions impliquent un transfert complet d’électron d’un réactif à un autre
faux, le transfert peut également être partiel, en modifiant le degré de partage d’un électron mis en commun lors d’une liaison covalente
donne un exemple d’équation d’oxydoréduction avec un transfert partiel
CH4 + 2O(2) -> CO2 + énergie + 2H2O
quand est-ce qu’un électron perd de l’énergie potentielle
lorsqu’il passe d’un atome faiblement électronégatif vers un atome fortement électronégatif
défini l’oxydation et la réduction
oxydation: perte d’un ou plusieurs électrons
réduction: gain d’électrons
quelles sont les deux phases de la photosynthèse
réactions photochimiques (ou phase lumineuse) et le Cycle de Calvin (ou phase obscure ou phase de fixation du carbone)
quel est le but des réactions photochimiques
convertir l’énergie lumineuse (photons) en énergie chimique utilisable par les végétaux (ATP et NADPH + H+)
ou se trouve les réactions photochimiques
dans la membrane des thylakoides
qu’est-ce que la lumière absorbée par les pigments photosynthétiques déclenche
un transfert d’électrons et de protons de l’eau vers un accepteur : le NADP+
quelle est la fonction de la molécule NADP+
d’entreposer les électrons riches en énergie potentielle
qu’est-ce qu’un pigment
une substance qui absorbe une gamme précise de longueurs d’onde qu’il fait alors disparaitre. celles qui ne sont pas absorbée sont diffusées et forment la couleur caractéristique de la matière que nous observons
comment pouvons-nous déterminer le spectre d’absorption d”un pigment
avec un spectromètre
qu’est-ce que le spectre d’absorption d’un pigment
un graphique illustrant l’absorbance en fonction des différentes longueurs d’onde de la lumière visible. nous permet de déterminer quelles sont les longueurs d’onde que le pigment absorbe le mieux et celles qui sont réfléchies.
quels sont les trois types de pigments impliqués dans les réactions photochimiques
chlorophylle a et b, caroténoïde (dont le B-carotène et les xanthophylles)
qu’est-ce que le spectre d’action de la photosynthèse
ca correspond au rendement photosynthétique en fonction des différentes longueurs d’onde de la lumière visible
de quoi est constitué les ondes électromagnétiques de la lumière
de photons, soit des quanta d’énergie. la quantité d’énergie de chaque quantum est inversement proportionnelle à la longueur d’onde.
que se passe-t’il lorsqu’un photon frappe une molécule de pigment telle la chlorophylle dans les chloroplastes
il lui fournit l’énergie nécessaire pour faire passer un de ses électrons à un niveau énergétique supérieur. ainsi, la chlorophylle passe de l’état fondamental à l’état excité.
qu’est-ce que l’état excité d’un électron
il constitue un état instable en raison de l’énergie potentielle emmagasinée par ce dernier lors de l’absorption des photons.
de quelle façon pourra se comporter un électron excité
en revenant à son état initial ou en se faisant capturer par une molécule voisine, appelée accepteur primaire d’électrons
résume le cas ou l’électron excité revient à son état fondamental
l’énergie potentielle emmagasinée est libérée sous forme de chaleur et de fluorescence (rémission de photons)
résume le cas ou l’électron excité est capturé par une molécule voisine, appelée accepteur primaire d’électrons
l’electron capté ne retourne pas à son état fondamental et se retrouve sur une autre molécule. il s’agit d’une réaction d’oxydoréduction
chlorophylle (électron excité) +accepteur primaire d’électrons->chlorophylle(oxydée)+accepteur primaire d’électrons (réduit) (électron excité). chlorophylle=oxydation, accepteur=réduction
la bonne réalisation des réactions photochimiques nécessite la participation de deux arrangements de molécules dans la membrane des thylakoides, nomme les
photosystèmes (2 types)
chaine de transport des électrons
de quoi sont composés les photosystèmes 1 et 2
a) complexe collecteur de lumière (antenne)
b) centre réactionnel (complexe protéique)
décris le complexe collecteur de lumière des 2 types de photosystèmes
regroupement de 3 types de pigments accessoires, soit: chlorophylle A et B et caroténoides
rôle: forment une antenne qui absorbe les photons et transmet l’énergie acquise de pigments en pigments, jusqu’au centre réactionnel
décris le centre réactionnel des 2 types de photosystèmes
- paire de chlorophylle a “particulières” capable de céder deux électrons excités à l’accepteur primaire d’électrons
- accepteur primaire d’électron: molécule qui capte les deux électrons excités provenant de la paire de chlorophylles a “particulières”
nomme la différence entre les deux types de photosystèmes dans le centre réactionnel
photosystème 1: la paire de chlorophylles a “particulières” qui absorbe la lumière d’une longueur d’onde = 700nm. tandis que le photosystème 2 c’est une longueur d’onde de 680
combien y a til d’étapes dans le fonctionnement d’un photosystème
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décris la première étape du fonctionnement d’un photosystème
lorsque des photons de la lumière frappent une molécule de pigment accessoire de l’antenne un électron de ce pigment accessoire passe d’un état fondamental à un état excité, riche en énergie potentielle
décris la deuxième étape du fonctionnement d’un photosystème
l’excitation de l’étron du pigment accessoire retourne à son état fondamental. l’énergie initialement captée par l’électron pour passer à l’état excité est alors remise sous forme de photons
décris la troisième étape du fonctionnement d’un photosystème
les photons réémis sont alors captés par la molécule de pigment accessoire voisine, et à son tour son son électron passe d’un état fondamental à excité. cela se répète plusieurs fois jusqu’à les photons Réémis soient finalement captés par la paire de molécules de chlorophylles a particulières du centre réactionnel, le p700 ou p680
décris la quatrième étape du fonctionnement d’un photosystème
les deux électrons excités des chlorophylles a sont captés par l’accepteur primaire d’électrons. (réaction d’oxydoréduction)
comment nomme t’on le parcours que vont faire les deux électrons excités captés par l’accepteur primaire d’électrons
le transport non-cyclique
qu’est-ce que le transport non-cyclique
- sert à la production d’ATP par photophosphorylation non-cyclique et à la production de NADPH + H+
- production d’O2 par photolyse de H2O
quel est le rôle du NADP+ dans le transport non-cyclique
stocker temporairement les électrons riches en énergie potentielle provenant de la dissociation de la molécule d’eau
décris la cinquième étape du fonctionnement d’un photosystème
les 2 électrons captés par l’accepteur primaire d’électron du P700 sont d’abord cédés à la Fd qui est plus électronégative que l’accepteur primaire d’électrons. Ensuite transférés de la Fd vers NADP+ pour former le NADPH + H+ à l’aide de l’enzyme NADP+ réductase. les électrons riches en énergie potentielle sont emmagasinés dans le NADPH + H+ qui servira de source d’énergie chimique pour le cycle de Calvin
décris la sixième étape du fonctionnement d’un photosystème
les deux électrons doivent être remplacé au niveau des chlorophylles a particulières oxydées afin que celles-ci puissent à nouveau être excitées par des photons. 2 électrons du centre réactionnel du photosystème 2 viendront réduire la paire de chlorophylles a particulières du P700 qui pourra alors redevenir excitable.
décris la septième étape du fonctionnement d’un photosystème
les étapes 1 à 4 sont de mêmes pour le photosytème 2 sauf que dans le centre réactionnel P680 se compose d’une paire de chlorophylles a particulières absorbant la lumière d’une longueur d’onde de 680nm
décris la huitième étape du fonctionnement d’un photosystème
pour se rendre du p680 au p700 les deux électrons suivent le trajet non-cyclique ou ils devaient une chaine de transport des électrons composée de différentes molécules insérées dans la membrane des thylakoides
décris la neuvième étape du fonctionnement d’un photosystème
la chaine de transport comporte une série de molécules positionnées de manière à créer un gradient d’électronégativité le long de la chaine, ce qui permet aux électrons excités de se rendre jusqu’aux chlorophylles a particulières oxydées du p700. réactions d’oxydoréduction entre l’accepteur primaire d’électrons et le Pq suivit du Cyt suivit de Pc et enfin par la paire de chlorophylles a particulières du P700. (croissance d’électronégativité)
décris la dixième étape du fonctionnement d’un photosystème
en dévalant la chaine, les électrons excités permettent le pompage de protons (H+) du stroma vers l’espace intrathylakoidien par couplage énergétique.la libération d’énergie potentielle des électrons le long de la chaine fournit l’énergie pour permettre l’entrée des protons par transport actif dans le thylakoide ou ils sont très concentrés
décris la onzième étape du fonctionnement d’un photosystème
les protons sont propulsés au travers du canal de l’ATP synthase vers l’extérieur du thylakoide (dans le stroma), ou ils sont beaucoup moins concentrés. cette force=force protonmotrice. la diffusion des protons permet d’activer l’ATP synthase qui peut catalyser la réaction anatomique de photophosphorylation non cyclique: ADP+Pi->ATP. énergie pour alimenter cette réaction endergonique provient de la force protonmotrice.
qu’est-ce que la chimiosmose
mécanisme de couplage d’énergie ou l’énergie fournie par la chaine de transport des électrons permet la génération d’un gradient de protons (force protonmotrice) qui, à son tour, permettra la synthèse d’ATP grâce à la diffusion des protons via l’ATP synthase
l’énergie nécessaire au transport des H+ vers l’espace intrathylakoidien, ou ils sont très concentrés, provient des réactions d’oxydoréduction entre les molécules de la chaine de transport des électrons
décris la douzième étape du fonctionnement d’un photosystème
deux électrons doivent obligatoirement être fournis à la paire de chlorophylles à particulières du P700. Ces derniers seront extraits de l’eau grâce à une réaction appelée photolyse de l’H2O.
décris la treizième étape du fonctionnement d’un photosystème
grâce à la photolyse de l’Eau qui formera 2 protons, 2 électrons et de l’oxygène, l’oxygène formé se combinera avec un atome d’oxygène pour former l’O2 qui diffusera entre les lacunes du parenchyme lacuneux et quittera les feuilles par les stomates. les protons formés contribuent à accroitre la concentration en protons dans le thylakoide ce qui alimente la synthèse d’ATP par la génération d’une force protonmotrice
quel est le but du cycle de Calvin
produire des glucides complexes à partir du CO2
ou se déroule le cycle de Calvin
dans le stroma
quelle est l’équation générale du cycle de Calvin
3CO2 + 9ATP+ 6NADPH+H+ -> 1PGAL +9ADP +8Pi + 6NADP+
décris le cycle de Calvin
- 3 moles de CO2 s’associent avec 3 moles de ribulose diphosphate (RuDP)
- 3 moles d’un composé instable sont ainsi formées. ce dernier se scinde rapidement en deux pour former 6 moles d’un autre composé
- après plusieurs étapes impliquant de 6 moles d’ATP et 6 moles de NADPH + H+, 6 moles de PGAL est formé. 1 mole sort du cycle pour produire d’autres glucides, les.5 autres poursuivent le cycle afin de régénérer 3 moles de RuDP qui implique l’utilisation de 3 moles d’ATP
- seulement 1 mole de PGAL est directement produit par le cycle de Calvin. il subit des transformations pour devenir des glucides plus complexes
pour produire une mole de glucose il faut deux moles de PGAL et donc doubler tous les réactifs et produits de l’équation générale
;)
