Les transformations de la matière et de l'énergie : photosynthèse - PP14 Flashcards

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1
Q

Quelle est la différence entre consommateurs et producteurs?

A

Producteurs : créent des molécules organiques et de l’énergie à partir de molécules inorganiques (sans rien d’autre)
Consommateurs : ne créent pas de molécules organiques

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Q

Explique la dynamique de l’énergie et de la matière dans l’écosystème avec la différence entre énergie et molécules

A

Voir schéma pour le cycle
Énergie : pertes non récupérables (ex. chaleur) , donc nécessite toujours d’être remplacé/changé
Molécules : pas de pertes, sont toujours récupérées dans les cycles biogéochimiques de la chaîne

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3
Q

Explique les métabolismes anaboliques et cataboliques, leurs différences et ce que permet l’énergie libérée

A

Anabolique : réactions de synthèse des molécules, qui demande de l’énergie (ex. photosynthèse, synthèse des protéines)

Catabolique : réactions de dégradation, permet d’aller puiser l’énergie dans les réserves afin de la libérer.

Energie libérée permet :
- accomplir un travail cellulaire
- dissiper sous forme de chaleur

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4
Q

Pourquoi dit-on que l’écosystème fonctionne selon un processus naturel?

A

(Voir le schéma) Les produits de la respiration cellulaire sont les réactifs de la photosynthèse, donc il n’y a pas de déchets, tout est cyclique.

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5
Q

Que font les producteurs primaires?

A

-Produisent la nourriture
-Sont des photo-autotrophes : utilisent la lumière comme énergie et sont autonomes pour leur nutrition

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6
Q

Quel est le rôle de l’amidon?

A

C’est la principale source de nutrition de l’humanité;

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7
Q

Explique la structure de la feuille (les différentes structures)

A
  • Cuticule : extérieur, couche imperméable protectrice qui empêche le CO2 d’entrer, transparent
  • Épiderme : protection contre dessèchement, limite les pertes d’eau, sécrète le cuticule, transparent (supérieur et inférieur)
  • Mésophylle : couche du milieu de couleur, phase du milieu où se fait la photosynthèse à l’aide des chloroplastes
  • Stromates : permet au CO2 d’entrer, à l’O2 et à la vapeur d’eau de sortir, ouvre et se referme
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8
Q

Qu’est-ce que les pigments photosynthétiques?

A

-Molécules capables de capter les photons
-Ils absorbent l’énergie de la lumière
-L’énergie lumineuse excite les électrons qui sont ensuite arrachés

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9
Q

Est-ce que tous les chlorophylles absorbent les mêmes longueurs d’ondes?
+ Quel est le spectre de la lumière visible?

A

-Non, chlorophylle = famille (a, b et c)
-380 nm- 720 nm

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10
Q

Pourquoi les végétaux sont-ils souvent verts?

A

Ils absorbent surtout l’indigo/bleu/rouge et reflètent le vert

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11
Q

Dans quel genre d’environnement y-a-t ‘il des adaptations à la lumière? Dans toute la plante?

A

-Forêt tropicale humide, très dense donc peu de lumière se rend au sol
-Seulement les petites plantes au sol s’adaptent

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12
Q

Que permet le gigantisme foliaire?

A

-Plus de photosynthèse
-Meilleure absorption des photons
-Échanges gazeux maximisés : plus de stromates, donc plus d’évaporation (pas bon dans un environnement sec, perte d’h2o) c’est donc seulement possible dans un environnement dense et humide.

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13
Q

Que permet une plus grande densité de pigments photosynthétiques?

A
  • Adaptation pigmentaire pour l’ombre - Maximisation de l’absorption lumineuse : + de pigments = - d’espace entre les pigments = moins de photons perdus
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14
Q

Où se retrouve et à quoi sert l’anthocyanine?

A
  • face supérieure : chlorophylles
  • Face inférieure : anthocyanines, pigment qui reflète la lumière et donne une deuxième chance aux photons d’être captés (miroir)
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15
Q

Explique pourquoi la réaction de la photosynthèse nécessite autant d’énergie.

A
  • CO2 et H2O : liaison covalente polaire, donc énergie très basse dans la molécule (stable)
  • Alors, pour faire une réaction chimique avec les deux, ça demande beaucoup d’énergie
  • Produits = molécules organiques (liaisons carbone) + O2 , tous les deux covalents non polaires, beaucoup d’énergie dans les molécules (moins stable) pcq énergie des réactifs y ont été transférés.
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16
Q

Qu’est-ce que l’ATP? Rôle, structure, synthèse et décomposition.

A

-Adénosine triphosphate : molécules à 5 carbones et à une chaine de 3 acides phosphoriques. Présente dans toutes les cellules, fournit l’énergie à différents processus cellulaires.
- Structure : adénine + ribose + chaîne de groupement phosphate
- 3 groupements phosphate = chargés négativement, donc la molécule est instable, riche en énergie.
- Mécanisme de création d’énergie : Phosphorylation. Transfert d’un groupement phosphate sur une autre molécule et l’ATP devient alors l’adénosine diphosphate (ADP) et de l’Énergie.
- Mécanisme inverse : Phosphorylation. Fournir de l’énergie pour l’actionner, crée l’ATP

17
Q

Nomme la première étape de la photosynthèse, ainsi que ces produits/réactifs

A
  • Réactions photochimiques : transport non cyclique des électrons
  • Réactifs : Énergie lumineuse/chimique H2O + NADP et ADP/groupement p (qui viennent du cycle de Calvin)
  • Produits : O2 (formé à partir de l’H20) + NADPH/H+ et ATP (formés à partir du NADP, vont servir à la fixation du carbone, synthèse glucides)
  • NADPH : transporteur d’électrons
18
Q

Explique comment fonctionne l’étape 1 de la photosynthèse, réactions photochimiques.

A

1) Photosystèmes attrapent l’énergie du soleil qu’ils transfèrent aux électrons.
2) Turbine produit un gradient de H+ qui permet de faire l’ATP avec transfert d’énergie, sert dans l’étape 2 de la photosynthèse (cycle de Calvin)
3) Électrons qui restent riches en énergie : s’en vont dans le NADPH H+ (molécule du transport d’électrons), servent dans l’étape 2 de la photosynthèse (cycle de Calvin)

19
Q

Nomme la deuxième étape de la photosynthèse, ainsi que ces produits/réactifs

A
  • Cycle de Calvin (fixation du CO2)
  • Réactifs : 3 CO2 + 9 ATP (donne l’énergie pour faire les liaisons)/6 NADPH 6 H+ (donne des électrons pour faire des liaisons) (qui viennent des réactions photochimiques)
  • Produits : CxH2Ox (glucides)
    -Gain net : 1 PGAL (glucide à 3 carbones, utile pour les plantes)
20
Q

Explique comment fonctionne l’étape 2 de la photosynthèse, Cycle de Calvin.

A
  • Cycle : produit final = produit de départ (pas de déchets)

1) Fixation du carbone : ribulose diphosphate (intermédiaire instable) + CO2 + Rubisco = défaire les liaisons covalentes. Crée 9 ATP et 6 NADPH H+
- Rubisco : enzyme qui amène le CO2 sur une autre molécule (fixation du carbone)

2) Réduction : séparation qui crée un gain de PGAL et laisse un SPGAL
- Gain de PGAL : sorte de demi glucose, permet de faire de nouveaux glucides

3) Régénération de l’accepteur de CO2 : SPGAL est transformé dans la molécule de départ (ribulose diphosphate)

21
Q

Pourquoi le PGAL est-il si important?

A
  • Molécule centrale chez les plantes
  • Permet de fabriquer un grand nombre de molécules
  • Permet de créer, entres autres, l’amidon (molécule de la nutrition)
22
Q

Comment est-ce qu’on obtient une molécule de glucose et d’amidon? (fabrication de l’amidon)

A
  • Réaction de déshydratation, synthèse des polymères
  • 2 PGAL (triose, glucide à 3 carbones) combinés forment un glucose.
  • Glucose = hexose, glucide à 6 carbones. Monomère de l’amidon
  • Centaines de glucoses = formation de l’amidon, polymère de glucose, molécule +++ importante.
    ** Monosaccharides= monomères des glucides/ Polysaccharides= polymères des glucides**