Les transformations de la matière et de l'énergie : photosynthèse - PP14 Flashcards
Quelle est la différence entre consommateurs et producteurs?
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
Explique la dynamique de l’énergie et de la matière dans l’écosystème avec la différence entre énergie et molécules
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
Explique les métabolismes anaboliques et cataboliques, leurs différences et ce que permet l’énergie libérée
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
Pourquoi dit-on que l’écosystème fonctionne selon un processus naturel?
(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.
Que font les producteurs primaires?
-Produisent la nourriture
-Sont des photo-autotrophes : utilisent la lumière comme énergie et sont autonomes pour leur nutrition
Quel est le rôle de l’amidon?
C’est la principale source de nutrition de l’humanité;
Explique la structure de la feuille (les différentes structures)
- 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
Qu’est-ce que les pigments photosynthétiques?
-Molécules capables de capter les photons
-Ils absorbent l’énergie de la lumière
-L’énergie lumineuse excite les électrons qui sont ensuite arrachés
Est-ce que tous les chlorophylles absorbent les mêmes longueurs d’ondes?
+ Quel est le spectre de la lumière visible?
-Non, chlorophylle = famille (a, b et c)
-380 nm- 720 nm
Pourquoi les végétaux sont-ils souvent verts?
Ils absorbent surtout l’indigo/bleu/rouge et reflètent le vert
Dans quel genre d’environnement y-a-t ‘il des adaptations à la lumière? Dans toute la plante?
-Forêt tropicale humide, très dense donc peu de lumière se rend au sol
-Seulement les petites plantes au sol s’adaptent
Que permet le gigantisme foliaire?
-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.
Que permet une plus grande densité de pigments photosynthétiques?
- Adaptation pigmentaire pour l’ombre - Maximisation de l’absorption lumineuse : + de pigments = - d’espace entre les pigments = moins de photons perdus
Où se retrouve et à quoi sert l’anthocyanine?
- face supérieure : chlorophylles
- Face inférieure : anthocyanines, pigment qui reflète la lumière et donne une deuxième chance aux photons d’être captés (miroir)
Explique pourquoi la réaction de la photosynthèse nécessite autant d’énergie.
- 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.
Qu’est-ce que l’ATP? Rôle, structure, synthèse et décomposition.
-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
Nomme la première étape de la photosynthèse, ainsi que ces produits/réactifs
- 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
Explique comment fonctionne l’étape 1 de la photosynthèse, réactions photochimiques.
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)
Nomme la deuxième étape de la photosynthèse, ainsi que ces produits/réactifs
- 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)
Explique comment fonctionne l’étape 2 de la photosynthèse, Cycle de Calvin.
- 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)
Pourquoi le PGAL est-il si important?
- Molécule centrale chez les plantes
- Permet de fabriquer un grand nombre de molécules
- Permet de créer, entres autres, l’amidon (molécule de la nutrition)
Comment est-ce qu’on obtient une molécule de glucose et d’amidon? (fabrication de l’amidon)
- 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**
