Cours 4 Réactions carbonées

Question 1

Cycle de Calvin-Benson est fais de trois phases

Answer 1

Carboxylation
Réduction
Régénération

Question 2

La capacité catalytique de Rubisco est activée par :

2 éléments de réponse

Answer 2

-CO2 suivi de Mg2+
-Rubisco activase

Question 3

Quelle molécule du Cycle de Calvin-Benson est utilisée pour fabriquer des Sucres/Amidons

Answer 3

Glyceraldéhyde-3-Phosophate (G3P ou Triose phosophate)

Question 4

Pour assimiler 3 CO2 il faut combien de NADPH et ATP ?
À quel moment ?

2 éléments de réponse

Answer 4

-6 NADPH à Réduction
-6 ATP à Réduction et 3 ATP à Regénération

Question 5

Quels organites sont impliqués dans la photorespiration ?

3 éléments de réponse

Answer 5

-Chloroplaste
-Mitochondrie
-Peroxysome

Question 6

Quel est l’ordre de conversion du 2-Phosphoglycolate (2 PGlycolate) 5éléments de réponse

2Co-Co-Ci-Sé-Cer

Answer 6

2PGlycolate - Glycolate - Glycine - Sérine - Glycerate

Question 7

Quel sont les produits de l’activité oxygénase de Rubisco sur Ribulose-1,5-bisphosphate (RuBP) ?

2 éléments de réponse

Answer 7

Un 3-PGlycerate
Un 2-PGlycolate

Question 8

Que ce passe-t-il durant la phase de Carboxylation:

1 éléments de réponse

Extra: Les détails de réactions

Answer 8

-Enz. RuBisco + 3 RBuP (5C-2P) + 3CO2 + 3 H2O = 6 PGA (3C-1P)
-Ajout de 1C à RBuP par CO2
-Défait RBuP en Deux par H2O

Question 9

Que ce passe-t-il durant la phase de Réduction:

1 éléments de réponse

Extra: Les détails de réactions

Answer 9

-6 PGA (3C-1P) + 6 ATP + 6 NADPH = 6 G3P (3C - 1P)

-Ajout de 1P (OC → OP) à PGA par ATP
-Enlève 1P et 1O et Ajout de 1H (OP → H) à PGA par NADPH

Question 10

Que ce passe-t-il durant la phase de regénération

2 éléments de réponse

Extra: Les détails de réactions

Answer 10

-1/6 G3P (3C - 1P) Reste de côté pour devenir du Glucose
-5/6 G3P (3C - 1P) + 3 ATP + 2 H2O = 3 RBuP (5C - 2P)*

-Lier des G3P ensemble (6||7C - 2P)
-Enlève 1P et Ajout de 1H (OP → OH) à G3P liés (6||7C - 1P) par H2O
-Couper les G3P Liés (6||7C → 5C)
-Enlève 1H et Ajout de 1P (OH → OP) par ATP

Question 11

Quelle activité peut activer la molécule Rubisco ?
La molécule prend quelle forme ?

3 éléments de réponse

Answer 11

-E + Mg2+ et CO2 → ECM (pH Élevé)
-ECM + RuBP → ECM-RuBP active
-EI / ECMI + Rac (Rubisoc activase) = E / ECM (active)

Question 12

Quelle activité peut désactiver la molécule Rubisco ?
La molécule prend quelle forme ?

2 éléments de réponse

Answer 12

-E + Xu/RuBP = EI (E inactive)
-ECM + CA1P = ECMI (ECM inactive)

Question 13

Quel intermédiaire de RuBP qui peut réagire avec soit CO2 ou O2 ?

Answer 13

Edeniol

Question 14

Photorespiration
Quelles sont les étapes du Chloroplaste

2 éléments de réponse

Extra: Les détails de réactions

Answer 14

-Enz. RuBisco + 2 RBuP (5C-2P) + 2 O2 +
Glutamate (5C - 0P) = 2-Pglycolate (2C-1P) + 3-PGlycerate (3C-1P) + 2 Oxoglutarate (5C - 0P)
-Oxygénase de RuBisco par O2

-2-PGlycolate (2C-1P) + H2O = 2-Glycolate (2C-0P)
-Enlève 1P et Ajout de 1H (OP → OH) par H2O

Question 14

Photorespiration
Quelles sont les étapes de Mitochondrie ?

1 élément de réponse

Extra : Les détails de réactions

Answer 14

-2 Glycine (2C - 0P) consolidé en 1 Sérine (3C - 0P)
-Enlève: 1H, 1CO2 et 1NH4
-Ajoute OH et CH2

Question 15

Photorespiration
Quelles sont les étapes du Peroxysome

2 éléments de réponse

Extra: Les détails de réactions

Answer 15

-2 Glycolate (2C-0P) + 2 O2 = 2 Gloxylate (2C -0P) + 2 H2O2
-Oxydation de Glycolate (OH → O) par O2

-2 Glycoxylate (2C - 0P) en 2 Glycine (2C - 0P)
-Enlève O, Ajout de H2N et H (O → NH3) par molécules x

Question 15

Photorespiration
Quelles sont les étapes du retour au Peroxysome et Chloroplate

3 éléments de réponse

Extra: Les détails de réaction

Answer 15

-Sérine (3C - 0P) devient du Glycérate (3C -0P)
-Enlève NH2, remplace par OH

-3 Glycerta (3C - 0P) + 3ATP = 3-Pglycerate
-3-PGlycerate|| GPA (3C-1P) + 3-PGlycerate|| GPA (3C-1P) = 6 G3P (Envoyé au Cycle de Kelvin)

Question 16

Cycle de l’Azote
Quelles sont les étapes du Chloroplate

Answer 16

-2-Oxoglutarate (5C - 0P) + Ferrodoxine + NH4 + ATP = Glutamate

-(NH4 de mitochondrie)
-(2-Oxoglutarate De Chloroplaste)
-(Glutamate va dans le Chloroplaste)

Question 17

Cycle de l’oxygène
Dans le peroxysome quelle sont les étapes

2 éléments de réponse

Answer 17

-2 Glycolate (2C-0P) + 2 O2 = 2 Gloxylate (2C -0P) + 2 H2O2
-On se débarrasse de H2O2 en H2O + O2

Question 18

Quelles sont les autres utilités de la Rubisco ?

3 éléments de réponse

Answer 18

Rubisco protège:
-Lors de forte luminosité
-Le stress salin
-Elle fixe du CO2 et fixe avec l’eau

Question 19

PAS CERTAINS
Quelles sont les 2 méthodes par laquelle la lumière influence le Cycle de Calvin chez C3

2 éléments de réponse

Extra: C’est quelle molécule qui agit dans le noir

Answer 19

-La présence de lumière active une chaine de protéines (Système ferredoxine-Thioredoxine) qui activent les enzymes du Cycle de Calvin du Stroma
-La présence de Lumière augmente [Mg2+] et [H+] qui active les enzymes du Cycle de Kalvin

-La Glucose 6 phosphatase peut agir dans le noir grâce à Réduction de Disulfure de Thierodoxine

Question 20

Qu’est-ce qui a engendré la formation des Mécanismes C4 et CAM ?

Answer 20

Une diminution de CO2 dans l’atmosphère il y a 35 Millions d’années

Question 21

Quels sont les buts de l’amélioration du processus C3 ?

4 éléments de réponse

Answer 21

-Maximiser la photosynthèse en endroits chauds
-Réduire la photorespiration
-Diminuer la perte d’eau (Sécheresse)
-S’adapter à un Basse [CO2]

Question 22

Quelle est l’améliorations principales de C4 et CAM
Comment ont-ils implémentés cette amélioration ?

3 éléments de réponse

Answer 22

-Créer un composé à 4C qui isole RuBisco de l’O2
-Pour C4: Séparer physiquement la formation du composé C4 et Cycle de Kalvin
-Pour CAM: Séparer temporellement la formation du composé C4 et le cycle de Kalvin

Question 23

Pour C4, Quelles sont les étapes du Mésophylle ?

Answer 23

-CO2 + PEP (3C) + PEPCase = Oxaloacetate (4C)
-Oxaloacetate + Réactif = Malate (4C)
-Malate transporté dans Gaine perivasculaire entre Plasmodesme
-Malate (4C) + Enz.Décarbolaxylante = Pyruvate (3C) + CO2
-CO2 + Rubisco = Cycle de Calvin
-Pyruvate (3C) retourne au Mésophylle
-Pyruvate (3C) + PyruvateP Dikinase = PEP

PEP = Phosphoénolpyruvate

Question 24

Chez la C4, est-ce que la plante a encore le cycle pour le O2 ?
Quelle est l’augmentation de CO2 autour de Rubisco ?

2 éléments de réponse

Answer 24

-10x la concentration de CO2 et juste 2-3% de photorespiration (C’est très bien)

Question 25

L’anatomie C4 de Kranz
Comment est-elle ?

4 éléments de réponse

Answer 25

*Cellules du mésophylle et de la gaine périvasculaire (Bundle sheath) disposées en anneaux autour des nervures.
*Les cellules du mésophylle entourent les espaces intercellulaires.
*Les cellules de la gaine entourent le tissu vasculaire.
*Les membranes et parois cellulaires limitent les fuites de CO2 des cellules de la gaine.

Question 26

L’anatomie C4 unicellulaire
Elle est présente chez qui ?
Comment est-elle ?

2 éléments de réponse

Answer 26

*Photosynthèse C4 unicellulaire
présente dans certaines espèces
(Bienertia, Suaeda).
*Deux chloroplastes dimorphes
fonctionnant comme les cellules du
mésophylle et de la gaine dans les
plantes à anatomie de Kranz.

Question 27

Pour CAM, Quelles sont les étapes du Mésophylle La nuit ?

4 éléments de réponse

Answer 27

-Absorption du CO2 la nuit lorsque les stomates sont ouverts.
-Conversion + CO2 = HCO3– (dans le cytosol)
-HCO3– + (PEP) PEPCase = Oxaloacétate (4C)
-Oxaloacétate (4C) + Réduction =Malate (4C)
-Malate stocké sous forme d’acide malique (4C) dans les vacuoles.

phosphoénolpyruvate = (PEP)

Question 28

Pour CAM, Quelles sont les étapes du Mésophylle Le Jour ?

6 éléments de réponse

Answer 28

-Le jour, l’acide malique (4C) est reconverti en malate (4C) dans le cytosole.
-Décarboxylation + Malate (4C) = CO2 + Pyruvate (3C)
-CO2 + RuBP = Cycle de Calvin-Benson dans le chloroplaste.
-Pyruvate (3C) = Amidon = G3P (3C) dans le chloroplaste
- G3P (3C) = PEP (3C) dans le cytosole
-Fermeture des stomates pendant la journée pour limiter la perte d’eau et éviter la diffusion du CO2.

Question 29

Que ce passe-t-il aux sucres durant le Jour pour CAM
Quels sont leurs utilités ?

3 éléments de réponse

Answer 29

-Calvin = G3P
-Dans Chloroplaste: G3P = Amidon pour stockage
-Dans Cytosole: G3P = Saccharose (Sucrose)
-Saccharose envoyé aux Racines (pour grandir) ou au grains (Stockage)

Question 30

Que ce passe-t-il aux sucres durant la nuit pour CAM
Quels sont leurs utilités ?

3 éléments de réponse

Answer 30

-Dans chloroplaste: Amidon + Dégradation = Maltose + Glucose
-Dans Cytosole: Maltose + Glucose = Saccharose (Sucrose) + Amidon transitoire (Hexose phosphate)
-Saccharose envoyé aux Racines (pour grandir) ou au grains (Stockage)

Question 31

Quelles sont les structures prisent pour former l’amidon

4 éléments de réponse

Answer 31

-Amylose + Amylopectine = Lamelle
Lamelle + Lamelle = Goutelette
Goutelette + Goutelette = Granule d’Amidon

Question 32

Quelles sont les 3 grandes étapes de formation du saccharose ?

Answer 32

Le transfert de glycolyse
La Déphosphorylation
La régulation

Question 33

Pour la formation saccharose:
Que se passe-t-il durant le transfert glucosyle ?

Extra: les détails de réaction

Answer 33

-UDP-Glucose + Fructose6P + Sucrose6F-PSynthase (enzyme) = Sucrose6F-P

*enlève UDP/PI et forme un lien C-O-C (C-UDP + Pi-C → C-O-C)

Question 34

Pour la formation saccharose:
Que se passe-t-il durant la Déphosphorylation ?

Extra: Les détails de réactions

Answer 34

-Sucrose6f-P + SucroseP-Phosphatase → Sucrose

On remplace 1P par 1H (OP → OH)

Question 35

Comment est-ce qu’on active / désactive la Sucrose6F-PSynthase (enzyme de Transfert Glycolyse)

2 éléments de réponse

Extra: Les détails de réaction

Answer 35

-Sucrose6F-PSynthase (active) + ATP + SnRK1 = Sucrose6F-PSynthase+P (inactive) + ADP
La phosphorylation ajout 1P par ATP

-Sucrose6F-PSynthase-P (inactive) + Sucrose6F-PS-Phosphatase = Sucrose6F-PSynthase (active) + Pi
La déphosphorylation enlève 1P par enzyme

Question 36

Dans quel endroit est-ce que l’Amidon est formé

Answer 36

Dans les chloroplastes

Question 37

Dans la régulation de la Sucrose6F-PSynthase:
C’est quoi les effets de Glucose 6-phosphate

3 éléments de réponse

Answer 37

-Augmente la synthèse du saccharose
-Stimule l’activité de la Sucrose 6F-PSynthase
-Inhibe la SnKR1 qui inactive Sucrose 6F-PSynthase

Question 38

Dans la régulation de la Sucrose6F-PSynthase:
C’est quoi les effets du Phosphate (Pi)

1 éléments de réponse

Answer 38

-Inhibe l’activité de la Sucrose 6F-PSynthase en désactivant la Sucrose6F-PS-Phosphatase

Question 39

Lorsque la feuille va de l’ombre à la lumière que se passe-t-il aux quantité de Pi, de Glucose-6-P et de saccharose ?

3 éléments de réponse

Answer 39

-La quantité de Pi descand
-La quantité de Glucose-6-P augmente
-La synthèse de Saccharose augmente

Question 40

L’activité humaine a augmenté la [CO2] de combien de pourcent en combien de temps

2 éléments de réponse

Answer 40

Augmenté la concentration de dioxyde de carbone de 50 % en moins de 200 ans.

Question 41

Qu’est-ce qui nous permet d’obtenir les [CO2] avant 1958 ?

Answer 41

Des bulles d’air dans des carottes de glace

Question 42

Pourquoi est-ce les niveaux de CO2 atmosphériques fluctuent annuellement ?
Que ce passe-t-il au printemps ?
Que ce passe-t-il en automne ?

3 éléments de réponse

Answer 42

La photosynthèse
-L’absorption de CO2 augmente et les plantes croient
-La décomposition relâche le CO2 et la croissance ralentie

Question 43

Pourquoi est-ce le cycle de Photosynthèse du Nord de la planète affecte plus que celui du Sud ?

Answer 43

Dans le nord il y a plus de terre et de végétation

Question 44

Qu’est-ce que les tendances saisonnières de CO2 sur plusieurs années montrent ?

Answer 44

La [CO2] augmente

Question 45

Quelles sont les conséquences générales de chanegements climatiques ?

4 éléments de réponse

Answer 45

-Réchauffement climatique
-Acidification des océans
-Perturbation des cycles biogéochimiques
-Événements climatiques extrêmes

Question 46

Pourquoi est-ce que de grandes chaleurs sont mauvaises pour les plantes C3?
Qu’est-ce qui cause la conséquence de la première question ?

3 éléments de réponse

Answer 46

-Il y a plus de photorespiration
-Les stomates ferment (Pour garder l’eau), mais il n’y a pas d’absoprtion de nouveau CO2
-L’affinité de Rubisco fait qu’elle réagit avec O2 lorsqu’il n’y a plus de CO2

Question 47

Quelles sont les Adaptations des plantes pour résister à la chaleur ?

3 éléments de réponse

Answer 47

-Émission de radiations à grande longueur d’onde en infrarouges.

-Perte de chaleur par transfère de la feuille vers l’air environnant.

-Refroidissement évaporatif : La transpiration de la feuille entraîne une évaporation d’eau, ce qui refroidit la feuille.

Question 48

Lorsqu’il est question de Température et de [CO2] laquelle est la meilleur entre C3 et C4 ?

2 éléments de réponse

Answer 48

-La C3 est meilleur à température fraiche et CO2 haut (Entre 100 et 700 ppm)

-La C4 est meilleur à des températures hautes, mais elle a un plateau d’absorption de CO2 à ±200 ppm

Question 49

Les changements climatiques ont un effet positif pour quel type entre C3 et C4 ?

Answer 49

Un effet positif pour C4, car elle est résistante aux grandes températures et elles s’enfouts de [CO2]

Question 50

Comment est-ce que les culutres en champs ont réagis à plus de [CO2] ?

2 éléments de réponse

Answer 50

-Un peu plus de photosynthèse
-Stomate de feuille beaucoup plus fermé et plus grande température