Cours 6 : photosynthèse Flashcards
Qu’est-ce que la photosynthèse
processus par lequel les chloroplastes captent l’énergie lumineuse et la transforment en énergie chimique qui emmagasinent dans les glucides
hétérotrophes
les consommateurs de la biosphère
ils transforment la matière organique végétal en matière organique animale
autotrophes
les producteurs de la biosphère
ils fabriquent leur propre matière organique
photoautotrophes
utilise la lumière comme source d’énergie pour synthétiser les matières organiques
à quoi servent les chloroplastes et où se trouvent-ils en abondance
Ils sont le site principal de l photosynthèse et ils se retrouvent en abondance dans le mésophylle, le tissu interne de la feuille
qu’est-ce qu’un stomate
des pores microscopiques qui laissent entrer le CO2 et sortir l’O2 de la plante
qu’est-ce que le stoma
c’est le liquide dense qui renferme les thylakoïdes
qu’est-ce que les thylakoïdes
système membraneux en forme de sac aplati
les membranes des thylakoïdes renferment la chlorophylle
quel est l’aspect visible de la chlorophylle
elle donne la couleur verte à la feuille
équation de la photosynthèse
Énergie + 6 CO2 + 6 H2O = C6H12O6 + 6 O2
À quoi sert la lumière dans l’équation de la photosynthèse
Les électrons sont enlevés à l’eau et la lumière leur redonne une grande énergie potentielle. La molécule d’eau se sépare et les électrons sont transférés de l’eau au CO2, ce qui réduit ce dernier en glucides.
d’où provient l’oxygène libéré durant la photosynthèse
de l’oxydation de la molécule d’eau
quels sont les deux grandes phases de la photosynthèse
les réactions photochimiques et le cycle de Calvin
L’énergie solaire est transformée en …
Énergie chimique
Quels sont les 3 molécules créées au cours des réactions photochimiques
NADPH (transporteur d’électrons)
ATP (énergie pour le cycle de Calvin)
O2 (déchet)
quelles sont les longueurs d’ondes du spectre électromagnétique de la lumière visible
380 à 750 nm
qu’est-ce qu’un photon
un photon est une onde ou un flot de particules possédant de l’énergie et la longueur d’onde détermine la quantité d’énergie du photon
(L’énergie du photon est inversement proportionnelle à la longueur d’onde)
qu’est-ce qu’un pigment
substance qui absorbe la lumière visible chez les photoautotrophes
spectre d’absorption
graphique qui représente la capacité d’absorption du pigment en fonction de la longueur d’onde
spectre d’action
absorption général de tous les pigments présents ensembles
comment capter un spectre d’action
On illumine des chloroplastes avec de la lumière de différentes couleurs et on porte un graphique sur la mesure du rendement de la photosynthèse (libération de O2 ou consommation de CO2)
quels sont les pigments accessoires et leur rôle
la chlorophylle b (400 à 500nm) et les caroténoïdes (400 à 520nm)
ils servent à absorber différentes longueurs d’onde
pourquoi les plantes sont elles vertes?
les pigments des chloroplastes absorbent la lumière bleu et rouge et réfléchissent (ce qu’on voit) la lumière verte
que ce passe t-il en automne avec la couleur des feuilles
en automne il y a une diminution de la photosynthèse avec la baisse de température
la chlorophylle se dégrade donc beaucoup plus vite que la vitesse dont elle est produite, donc les caroténoïdes deviennent majoritaires et il réfléchissent une couleur orange/rouge
qu’arrive t-il quand la chlorophylle absorbe un photon
un de ses électrons passe à un orbitale avec une énergie potentielle plus élevée, il y a donc une augmentation de l’énergie potentielle totale
différence entre l’état excité et l’état fondamental
pendant l’état excité, l’électron passe à un orbitale avec une énergie potentielle plus élevée et l’état fondamentale est quand l’électron est dans son orbital normal
pourquoi chaque pigment possède son propre spectre d’absorption
les pigments absorbent les photons qui ont une énergie identique à la différence d’énergie entre l’état excité et fondamentale
qu’est-ce que les photosystèmes
ils sont situés sur la membrane des thylakoïdes
ils ont chacun un centre réactionnel constitué d’une paire de molécules de chlorophylle a particulières
Ils ont aussi un complexe collecteur de lumière qui est composé de pigments ayant pour fonction de transféré l’énergie
différence entre le photosystème 1 et lephotosystème 2
le 2 arrive avant le 1 dans la chaîne
le 2 absorbent 680nmle
le 1 absorbe 700nm
phases du transport non cyclique des électrons
1)
- la lumière excite le centre réactionnel du PS2 qui éjecte des électrons du P680
-les électrons sont captés par un accepteur primaire d’électrons puis par une chaine de transport d’électron
-l’énergie libérée pendant le transport des électrons est utilisée pour faire entrer des H+ à l’intérieur du thylakoide
-au bout de la chaine, les électrons atteignent le P700 pour remplacer les électrons perdus à l’étape a
2)
-la lumière excite le centre réactionnel du PS1 ce qui éjecte des électrons de P700
-les électrons sont captés par un accepteur primaire d’électron
-l’accepteur primaire cède les électrons à une chaine de transport situé dans la membrane des thylakoïdes
- au bout de la chaine les électrons servent à réduire le NADP+ en NADPH
3)
-une enzyme brise une molécule d’eau et en retire les électrons, ce qui libère du H+ et e- et de l’oxygène (photolyse de l’eau)
-les électrons servent à remplacer ceux manquant au P680
4)
- tous les H+ entrés dans le thylakoïde créent une force protonmotrice qui est utilisé par un ATP syntase pour fabriquer de l’ATP. (photophosphorylation)
quels sont les trois molécules produites au cours du transport non cyclique des électrons
ATP
NADPH
O2
le transfert d’énergie entre les pigments
L’énergie du photon fait monter un premier pigment dans un état excité et quand il redescend dans son état fondamentale il libère de l’énergie qui excite elle le prochain pigment
La chaine de monte descend continue jusqu’a la chlorophylle a particulière qui excite et qui ne redescend jamais
résumé de ce qui se passe avec les H+ et leur utilité
l’énergie libère par les électrons sert à activer des pompes à protons
les H+ sont pompés à l’intérieur des thylakoïdes, il y a donc une formation d’un gradient de concentration et d’un gradient électrique (gradient électrochimique de H+)
la force proton motrice diffuse des H+ par chimiose et ils passent par l’ATP synthase et il y a formation d’ADP
qu’est-ce que le transport cyclique des électrons
les électrons retourne au Fd plutôt qu’aller au NADP+ et vont ensuite au complexe de cytochromes
cela créer de l’ATP
comment se nomme un ensemble de thylakoïde
granum
le processus est endommagé ou exothermique et pourquoi
il est endothermique, car pour avoir leur grande énergie potentielle les électrons ont besoins de lumière (un apport énergétique extérieur)
que élabore le cycle de Calvin et avec l’aide de quoi
le cycle de Calvin élabore les glucides, mais avec l’aide du NADPH et de l’ATP produit aux cours des réactions photochimiques
où a lieu le cycle de Calvin
dans le storma
Qu’est-ce que l’expérience de Engelmann
Il a dirigé de la lumière qui avait fait passer par un prisme sur une algue filamenteuse
Il a donc exposé des segments distincts de l’algue à des longueurs d’onde différentes
il a utilisé des bactéries aérobies (qui ont besoin d’O2) pour savoir les endroits où la photosynthèse est la plus efficace
les bactéries se sont plus densément agglutinés autour des parties de l’algue exposées à la lumière rouge et à la lumière bleu-violet.
pourquoi l’électron d’un pigment ne reste pas à l’état excité
l’état excité est un état instable, donc il a vite tendance a revenir à son état fondamentale
le cycle de Calvin est catabolique ou analogique et pourquoi
analogique, car il fabrique des glucides à partir de molécules plus petites et il consomme de l’énergie
quel est le glucide produit par le cycle
Un PGAL (molécule à 3 carbones)
combien de fois le cycle doit se faire pour 1 PGAL
3fois
il doit fixer 3 molécules de CO2
quels sont les étapes du cycle
étape 1 : fixation du carbone
- un CO2 est attaché a un RuDP (molécule a 5 carbones)
-catalysé par l’enzyme rubisco
étape 2 : réduction
-la molécule a été scinder en 2 3-phosphoglycérate
-chaque 3-phosphoglycérate reçoit un phosphate de l’ATP
- L’ATP devient de l’ADP et le NADPH devient du NADP+ pour former le PGAL
étape 3 : régénération de l’accepteur de CO2
- utilisation d’ATP pour reformer le RuDP
Bilan du cycle
Pour une molécule de PGAL:
consomme
9 ATP
6 NADPH
