Chapitre 4.4 : photosynthèse + photorespiration Flashcards
Quelle est la résultante du rendement photosynthétique influencée par le potentiel génétique des plantes, les cond.env et les techniques culturales de l’homme?
La croissance des plantes
Les produits de la photosynthèse sont utilisés pour quoi (plante)?
-Synthèse de composés organiques
-Formation de nouvelles cellules + tissus
-Accumulation de réserves
etc.
Vrai ou faux: 75 % du poids sec d’une plante vient de la fixation du CO2 lors de la photosynthèse?
Faux: 90%
Rendement photosynthétique =?
Rérésultat des gains + pertes de CO2 dans la plante:
- ->Gains de CO2 lors de la photosynthèse
- ->Pertes de CO2 lors de la photorespiration (plantes en C3)
- ->Pertes de CO2 lors de la respiration cellulaire
3 processus déterminants du rendement photosynthétique?
photosynthèse
photorespiration
respiration cellulaire
Processus de la photosynthèse?
Processus dans les cellules chlorophylliennes (surtout feuilles), qui consiste à capter énergie lumineuse pour la transformer en énergie chimique, puis accumuler énergie chimique dans des composés carbonés lors de la fixation du CO2. La plante pourra ensuite se servir de cette énergie grâce à la respiration cellulaire.
Importance de la photosynthèse?
1) Accumulation d’énergie (pour la plante, métabolisme aussi pour animaux)
2) Régulation teneur en O2 dans l’atmosphère
Vrai ou faux: la photosynthèse a un faible taux d’efficacité: seulement 0.2% de l’énergie solaire est utilisée par la flore terrestre
Vrai
Quelles sont les 2 raisons du faible taux d’efficacité photosynthétique ?
1) % des surfaces terrestres inutilisables (déserts et milieux polaires) élevé
2) Climat favorable juste une partie de l’année à bcp d’endroits sur Terre
Quels sont les organismes photosynthétiques, qui possèdent de la chlorophylle pour effectuer photosynthèse?
- Algues
- Mousses
- Lichens
- Plantes supérieures
- Certaines bactéries
La flore terrestre produit 80% de la photosynthèse et la flore aquatique 20%. vrai ou faux?
faux: contraire
Quel est le lieu de la photosynthèse?
Chloroplaste, qui contient une membrane thylacoïdale (perméabilité sélective) et qui est composée de :
-Protéines (50%), phospholipides (28%) et pigments (12%)
vrai ou faux: dans la membrane thylacoïdale du chloroplaste: Les protéines servent à stocker l’énergie, les phospholipides servent de catalyseurs de réactions enzymatiques et les pigments servent à capter lumière
Faux:
-protéines servent de catalyseurs pour réactions enzymatiques
- phospholipides servent à stocker énergie
- pigments servent à capter lumière
Quel est l’unité de travail (unité fonctionnelle) de la photosynthèse? quelle est sa composition?
Unité de travail = 2 centres photochimiques reliés à un 3e complexe (situés dans membrane thylacoïdale) :
1)Photosystème 1 (PS 1)
2)Photosystème 2 (PS 2)
reliés à : cytochrome
Constitution des photosystèmes?
1)Ensemble de molécules de chlorophylle (5/6) et de caroténoïdes (1/6) qui captent diverses longueurs d’onde de lumière.
2) Centre réactionnel –> photocentre
- PS 1 (P 700) : molécule de chlorophylle A absorbant énergie lumineuse à 700nm
- PS 2 (P 680) : molécule de chlorophylle A absorbant énergie lumineuse à 680nm
Vrai ou faux: pour chaque ensemble de PS 1 et PS 2, il y a un ATPase. Son rôle est de former des ATP, qui transportent l’énergie
vrai
Quelles sont les 2 étapes de la photosynthèse?
1) Réactions claires: dépendantes de la lumière
2) Réactions sombres: sans lumière
Où se déroulent les réactions claires de la photosynthèse
dans membranes thylacoïdales granaires
Photophosphorylation?
Réactions claires de la photosynthèse, production d’ATP grâce à l’action de la lumière dans les chloroplastes
Rôle des réactions claires?
capter énergie lumineuse
2 phases des réactions claires?
1) Phase physique = capture énergie lumineuse (de 400 à 750 nm) par les pigments des photosystèmes
2) Phase photochimique = convertir énergie lumineuse en énergie chimique, et la stocker dans le NADPH et l’ATP. Transfert d’énergie selon 2 voies: phosphorylation cyclique et non-cyclique
Que représente le cycle de Calvin?
réactions sombres de la photosynthèse
Où se produit le cycle de calvin?
Dans le stroma du chloroplaste, où se trouvent bcp de protéines et enzymes (Rubisco)
Rôle du cycle de calvin
Fixation du CO2 grâce à la Rubisco –> réduction du CO2 en glucide grâce aux ATP et NADPH (leur énergie lumineuse permet de fixer CO2 pour former hydrates de carbone)
4 phases du cycle de calvin?
1) Carboxylation
2) Réduction
3) Regénération
4) Synthèse
Processus du cycle de calvin?
CO2 incorporé à un sucre 5 carbones –> série de réactions qui vont former le GLUCOSE
Vrai ou faux: lors des réactions sombres, il y a photolyse de l’eau + dégagement CO2
Faux, c’est lors des réactions claires
Vrai ou faux: lors des réactions sombres, il y a accumulation d’énergie chimique dans de composés hautement énergétiques
vrai
Bris d’un lien chimique par l’introduction d,eau = ?
Hydrolyse
Décomposition chimique de l,eau par la lumière = ?
Photolyse
Perte ou gains d’électrons dans:
a) oxydation d’un composé?
b) réduction d’un composé?
a) perte
b) gains
Plantes en C3, C4 ou CAM?
a) 1e produit suivant fixation CO2 = composé à 4 carbones : acide oxaloacétique. Réactions claires se produisent dans chloroplastes de toutes cellules chlorophylliennes. Réactions sombres dans chloroplastes des gaines périvasculaires.
b) Formation de PEP et de malade dans le mesophylle.
c) CO2 fixé directement lors du cycle de Calvin, le 1e produit carboné formé = composé à 3 carbones : APG. Réactions claires et sombres produites dans les chloroplastes de toutes les cellules chlorophylliennes
d) processus qui demande plus d’énergie pour fixer le CO2 mais qui a ses avantages: le PEP attire + fortement le CO2, donc peut le fixer + vite, et moins de CO2 perdu par photorespiration
e) ouverture des stomates la nuit, donc O2 pas incorporé directement lors du cycle de calvin car pas de lumière. 1e composé produit = 4 carbones acide oxaloacétique
f) la nuit: amidon dans le cytoplasme oxydé en PEP –> fixation CO2 –> formation acide oxaloacétique –>formation malate qui s’accumule dans vacuole –> stocké jusqu’au jour suivant pour permettre du CO2 au cycle de Calvin
a) C4
b) C4
c) C3
d) C4
e) CAM
f) CAM
vrai ou faux: le PEP attire + facilement le CO2 que le rubisco donc fixation + rapide et + efficace chez les plantes en c4
VRAI
Plantes de milieux désertiques et xérophytes?
CAM
Vrai ou faux: la majorité des végétaux sont de type C4: algues, mousses, fougères, arbres, plantes à fleurs, espèces cultivées en pays tempéré, etc.
faux: de type C3
Quels sont les végétaux de type C4?
environ 100 espèces d’origine tropicale + subtropicale, 18 familles d’angiospermes.
EX: maïs, canne à suce, millet.
Pourquoi la photorespiration est la dérivation du cycle de calvin?
-Absorption de O2 et perte de CO2 le jour, plutôt que gain de CO2
La photorespiration se produit seulement dans les cellules chlorophylliennes? vrai ou faux?
Vrai
Où se déroule la photorespiration (3) ?
1) Départ: chloroplaste
2) Puis: péroxysome
3) Fin: mitochondrie
cycle de l’acide glycolique (C2)?
Autre nom pour la photorespiration
Processus de la photorespiration:
- se produit si grande concentration d’O2 dans la plante.
- Rubisco réagit avec le CO2 et l’O2 selon la concentration
La photorespiration se produit dans les plantes en C4 seulement. vrai ou faux?
Faux: plantes C3
pourquoi la photorespiration est mineure dans les plantes en C4?
-Concentration en co2 + élevée dans leurs tissus
pourquoi photorespiration semble être un gaspillage?
réduit l’effet de la photosynthèse de 20 à 30%.
Quels sont les facteurs environnementaux affectant le taux de photosynthèse? (11)
1) Qualité de lumière
2) Intensité de lumière
3) L’eau
4) Concentration CO2 air
5) T*
6) Nutrition minérale
7) âge des tissus
8) Concentration O2 air
9) Interaction: intensité lumineuse et concentration CO2
10) Interaction intensité lumineuse et T*
11) Interaction intensité lumineuse, concentration CO2 et T*
Quels sont les facteurs affectant la photorespiration ?
1) Intensité lumineuse
2) T*
3) Concentration CO2 air
4) Concentration O2 air
5) Interaction intensité lumineuse et concentration O2
6) Interaction CO2 et concentration O2
Effets : qualité spectrale de la lumière
Photosynthèse: varie avec longueur d’onde
Photorespiration: aucun
Effets: hausse intensité lumineuse
Photosynthèse + photorespiration: baisse
Effets: baisse intensité lumineuse
Photosynthèse + photorespiration: baisse
Effets: manque d’eau
Photosynthèse: baisse et arrêt
photorespiration: aucun
Effets: hausse conc. CO2
Photosynthèse: hausse
Photorespiration: baisse
Effets: baisse conc. CO2
Photosynthèse: baisse
Photorespiration: hausse
Effets: hausse conc. O2
Photosynthèse: baisse
Photorespiration: hausse
Effets: baisse conc. O2
Photosynthèse: hausse
Photorespiration: baisse
Effet: Hausse T*
Photosynthèse: HAUSSE
Photorespiration: HAUSSE
Effets: carence nutrition minérale
Photosynthèse: baisse et arrêt
Photorespiration: aucun
Effets: âge des tissus foliaires
Photosynthèse: baisse avec l’âge
Photorespiration: aucun
Effets: intensité lumineuse et conc. CO2
Photosynthèse: hausse si les 2 augmentent
Photorespiration: aucun
effets: intensité lumineuse et conc. O2
Photosynthèse: aucun
Photorespiration: hausse si les 2 augmentent
Effets: intensité lumineuse et T*
Photosynthèse: hausse si les 2 augmentent
Photorespiration: aucun
Effet: intensité lumineuse, T* et conc. CO2
Photosynthèse: hausse si les 3 augmentent
Photorespiration: aucun
Effet: aug. CO2 et baisse O2
Photosynthèse: hausse
Photorespiration: baisse
Effet: baisse CO2 et aug. O2
Photosynthèse: baisse
Photorespiration: hausse
