Chapitre 4 : La photosynthèse Flashcards
Quel est le mode nutritif des plantes ?
Source d’énergie = Lumière = Phototrophe.
Source de carbone = CO2 = photoautotrophe (mode nutritif des végétaux).
Utilisation d’H2O pour réduire les CO2? Oui -> photosynthèse oxygénique (plantes, algues, cyanobactéries.)
Quelle est l’origine des chloroplastes et des mitochondries dans les cellules eucaryotes ?
Théorie endosymbiotique de l’origine des mitochondries et des chloroplastes dans les cellules eucaryotes. Les ancêtres des chloroplastes étaient des procaryotes photosynthétiques.
- Double membrane
- Ribosomes et molécules d’ADN
- Organites autonomes
Que peut-on dire sur les chloroplastes (structure) ?
- Se retrouvent principalement dans les cellules du mésophylle.
- Double membrane.
- Stroma : liquide dense (molécules ADN circulaire + ribosomes + thylakoïdes)
- Thylakoïdes : système membraneux de sac aplatis renfermant la chlorophylle (pigment vert)
- Granum : un empilement de thylakoïdes (des granas)
Quelle est l’équation de la photosynthèse ?
6 CO2 + 6 H2O + énergie lumineuse -> C6H12O6 + 6 O2
D’où provient les molécules d’O2 produites lors de la photosynthèse ?
Des molécules d’eau. Le CO2 est réduit en glucose et l’H2O est oxydé en O2.
Quelle est la démonstration de Van Niel ?
La démonstration de Van Niel confirme l’origine de l’O2 produit par les plantes. Alors que les plantes utilisent l’H2O pour réduire le CO2 afin de permettre la formation de l’énergie nécessaire au cycle de Calvin, certains organismes (telles les bactéries sulfureuses) arrivent à faire de la photosynthèse sans la présence d’H2O.
Van Niel a déduit que les bactéries scindent le H2S et forment un glucide à partir du H2. Il a conclu que tous les organismes photosynthétiques ont besoin d’une source d’hydrogène jouant le rôle de réducteur, mais que cette source varie. Il a supposé que les végétaux scindent les molécules d’eau pour se procurer du dihydrogène, ce qui les amène à rejeter de l’oxygène, et donc que la photosynthèse peut être oxygénique, comme chez les plantes, ou non oxygénique, comme chez les bactéries sulfureuses.
Compare le chemin des électrons lors de la respiration cellulaire et lors de la photosynthèse.
Respiration cellulaire:
- Libérés de C6H12O6.
- Transportés vers O2 = H2O.
- Perdent de l’énergie potentielle dans la chaîne de transport d’électrons.
Photosynthèse :
- Libérés de H2O.
- Transportés vers CO2 = C6H12O6.
- Gagnent de l’énergie potentielle à l’aide de la lumière.
Compare les étapes de la photosynthèse et de la respiration cellulaire.
Photosynthèse:
- Réactions photochimiques
- Cycle de Calvin (fixation du carbone)
Respiration cellulaire:
- Glycolyse
- Oxydation du pyruvate
- Cycle de Krebs
- Phosphorylation oxydative.
Quel est le rôle des pigments photosynthétiques?
Les pigments sont des substances qui absorbent la lumière visible chez les organismes photoautotrophes. La chlorophylle (pigment) des chloroplastes absorbe toutes les longueurs d’onde sauf le vert.
Qu’est-ce qu’un spectre d’absorption et comment on fait pour le déterminer ?
C’est une représentation visuelle de la façon dont un pigment donné absorbe les différentes longueurs d’onde de la lumière visible. Les spectres d’absorption des divers pigments des chloroplastes aident les scientifiques à cerner le rôle de chaque pigment dans une plante.
Un spectrophotomètre mesure les proportions de lumière de différentes longueurs d’onde absorbées et diffusées par une solution d’un pigment donné.
Un prisme logé à l’intérieur de l’instrument décompose la lumière blanche en différentes couleurs (longueurs d’ondes.) On dirige celles-ci une à une à travers la solution. La lumière transmise par la solution frappe un tube photoélectrique, qui convertit l’énergie lumineuse en électricité. Un ampèremètre mesure l’intensité du courant électrique. L’instrument indique la proportion de lumière transmise par la solution, ce qui permet de déduire la quantité de lumière absorbée.
Pourquoi est-ce que les pigments photosynthétiques n’ont pas tous le même spectre d’absorption ?
Car ils n’utilisent pas tous exactement les mêmes longueurs d’onde pour faire de la photosynthèse.
Qu’est-ce que l’expérience de Engelman et en quoi cela a-t-il été utile?
A dirigé sur une algue filamenteuse de la lumière qu’il avait préalablement fait passer à travers un prisme. Il a ainsi exposé des segments distincts de l’algue à des longueurs d’onde différentes. Il a utilisé des bactéries aérobies pour repérer les segments libérant le plus de dioxygène, ce qui permet de savoir à quels endroits la photosynthèse est la plus productive. Les bactéries se sont agglutinées plus densément autour des parties de l’algue exposées à la lumière rouge et à la lumière bleu-violet. Il a conclu que la lumière des fractions bleu-violet et rouge du spectre est la plus favorable à la photosynthèse.
Nomme les différents pigments photosynthétiques.
Chloropylles, anthocyanes, xanthophylle, carotène.
Que sont les niveaux énergétiques d’électrons ?
Une balle qui rebondit de marche en marche est une bonne analogie, car la balle ne peut s’arrêter que sur les marches, pas entre les marches.
Première couche près du noyau = niveau énergétique le plus bas. Couche la plus éloignée du noyau = niveau énergétique le plus élevé.
On absorbe de l’énergie en s’éloignant du noyau et on perd de l’énergie en se rapprochant du noyau.
Un électron peut passer d’une couche à l’autre uniquement si l’énergie qu’il gagne ou perd correspond exactement à la différence d’énergie entre les niveaux des deux couches.
Que se produit-il lorsque les pigments des thylakoïdes absorbent les photons ?
Absorption d’un photon dont l’énergie correspond à : Énergie état excité - énergie état fondamental) spécifique au spectre d’absorption du pigment.
État fondamental -> État excité
(Photon propulse un électron vers un orbital où il possède davantage d’énergie potentielle)
État instable (10^-9 s)
Libération de l’excès d’énergie sous forme de chaleur et de lumière (fluorescence.)
Ce ne sont pas les photos de toutes les longueurs d’onde qui sont absorbés par les photopigments puisque l’énergie doit correspondre à la différence entre l’état excité et l’état fondamental.
