Module 2 Flashcards
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
-Stroma : liquide dense entouré de membranes thylakoïdiennes , renferme les thylakoides (intérieur = espace intrathylakoidien)
Anatomie des chloroplastes
Nomme les 2 étapes générales de la photosynthèse ainsi que où elles se déroulent.
1- Réactions photochimiques (phase claire)
2- Cycle de Calvin (phase obscure)
Dans la thylakoïde.
Nomme les 6 étapes des réactions photochimiques dans le transport non-cyclique des électrons (pas de début/fin)
1- Photo-oxydation du photosystème I (électrons arrachés par l’énergie lumineuse)
2- Réduction du NADP+ (gain d’électrons, devient le transporteur d’électrons du NADPH/H+)
3- Photo-oxydation du photosystème II (alimente la chaîne de transport d’électrons)
4- Chaîne de transport d’électrons (gradient de concentration H+, réduction (gain d’électrons) du photosystème I)
5- Oxydation du H2O (perte d’électrons, formation du O2, retour à la normale du photosystème II)
6- Photophosphorylation (grâce au gradient H+, formation de l’ATP)
Qu’est-ce qui caractérise le transport non-cyclique des électrons?
Il y a autant d’ATP que de NADPH/H+ de produit.
Comment se déroule le transport cyclique des électrons?
Les électrons excités par l’énergie lumineuse vont dans le complexe de cytochromes (et non dans le NAD+, produit de l’ATP), se dirigent ensuite dans le centre réactionnel du photosystème I avant de recommencer le cycle (pas d’intervention du photosystème II)
Qu’est-ce qui caractérise le transport cyclique des électrons?
Ne produit pas d’O2
Ne produit pas de NADPH/H+
Permet d’équilibrer les quantités d’ATP et de NADPH/H+ produites en fonction des besoins.
Quel est l’accepteur final d’électrons du photosystème II?
Le photosystème I
Explique comment fonctionne l’étape 2 de la photosynthèse, Cycle de Calvin et indique le bilan pour 3 cycles.
Cycle : produit final = produit de départ (pas de déchets)
1) Fixation du carbone : Le carbone du CO2 se fixe sur le RuDP (ribulose diphosphate) à l’aide du Rubisco ce qui crée un intermédiaire instable. Afin de défaire les liaisons covalentes de cet intermédiaire, il faut investir 6 ATP et 6 NADPH H+
2) Réduction : Cela permet la synthèse de 6 PGAL (3 cycles), dont 5 restent dans le cycle et un seul sort, ce qui constitue un gain net.
3) Régénération de l’accepteur de CO2 : 5 PGAL restants sont transformés en RuDP à l’aide de 3 ATP
Bilan : Utilisation de 3 CO2, 9 ATP, 6 NAPH/H+
Gain net de 1 PGAL
Comment appelle-on la réaction où la rubisco joue le rôle oxygénase et l’O2 est un réctif? Décrit-la.
La photorespiration :
1- Chloroplaste : avec 2 O2 et 2 RuDP, la rubisco permet la création de 2 phosphoglycolate (molécule 2 carbones X2) et de 1 seul 3PG
2- Mitochondrie : 1 molécule de CO2 provenant du phosphoglycolate est relâchée (perte nette), 1 NADH+H+ est investi dans la molécule de 2PG
3- Peroxysome : un autre NADH/H+ est investi
4- Mitochondrie : une molécule d’ATP est la dernière à être investie; en plus des transporteurs d’électrons, cela permet la formation de 2 3PG supplémentaires, ce qui nous ramène à la formation finale de 3 PG
Pourquoi la photorespiration diminue-elle l’efficacité de la photosynthèse? Pourquoi existe-elle alors si elle est si désavantageuse?
Cette réaction crée beaucoup de perte (en matière et en énergie), ce qui amène la plante à pousser plus lentement
On pense que cette réaction est un vestige de l’évolution, car, au moment de l’évolution de la Rubisco, l’atmosphère était pauvre en O2, donc il n’y avait pas de chance d’avoir un trop gros ration O2/CO2 et il n’y adonc pas eu de sélection naturelle (le problème est inévitable aujourd’hui pcq il y a beaucoup plus d’O2 dans l’atmosphère)
Quelles sont les adaptations des plantes pour éviter la photorespiration?
Il faut maintenir un faible ratio O2/CO2, comment?
1- Photosynthèse de type C4 (plantes graminées ex. canne à sucre, gazon, maïs)
2- Photosynthèse de type CAM (cactus, plantes épiphytes (qui poussent sur un autre végétaux), orchidées, broméliacées (ananas))
Explique le fonctionnement de la photosynthèse C4.
A- Première fixation du carbone (dans un milieu avec une forte concentration d’O2, dans une cellule du mésophylle) :
1- Le CO2 et le PEP sont fixés par l’enzyme PEP carboxylase, enzyme qui ne fait pas d’erreur et fait uniquement de la carboxylase. Le CO2 est maintenant une molécule Oxaloacétate (4 carbones).
2- Suite à plusieurs réactions, l’oxaloacétate est transformée en malate, qui se décompose en une molécule de CO2 (qui va vers la deuxième fixation de carbone) et en un pyruvate.
3- Le pyruvate retourne vers la première fixation de carbone; en investissant un ATP, il est transformée en une molécule de PEP (accepteur de CO2)
B- Deuxième fixation du carbone/Cycle de Calvin (dans un milieu avec une faible concentration d’O2, Cellule de la gaine fasciculaire, donc l’action de la Rubisco sera carboxylase)
Explique les avantages/désavantages de la photosynthèse C4.
Utilise une enzyme qui ne va jamais fixer l’O2, fixe le CO2 et l’envoie dans une autre cellule.
Fait peu de photorespiration
En milieu chaud et sec, les plantes C4 poussent plus vite que les plantes C3 parce que leur photosynthèse est plus efficace.
Par contre, dans un climat plus frais, ce sont les plantes C3 qui poussent plus vite, considérant que la photosynthèse C4 demande plus d’ATP.
Explique le fonctionnement de la photosynthèse CAM
Pareil que dans la C4, mais les deux parties se font dans une même cellule, juste pas au même moment de la journée :
-A- Première fixation du carbone (la nuit quand les stomates sont ouverts et que le CO2 entre en abondance, mais qu’il n’y a pas de réactions photochimiques) :
1- Le CO2 et le PEP sont fixés par l’enzyme PEP carboxylase, enzyme qui ne fait pas d’erreur et fait uniquement de la carboxylase. Le CO2 est maintenant une molécule Oxaloacétate (4 carbones).
2- Suite à plusieurs réactions, l’oxaloacétate est transformée en malate, qui est mis en réserve dans une vacuole.
B- Deuxième fixation du carbone/Cycle de Calvin (le jour quand les stomates sont fermés, qu’il y a un assez bon ration O2/CO2 et qu’il peut y avoir les réactions photochimiques)
1- Le malate qui avait était mis en réserve se décompose en une molécule de CO2 (qui va vers la deuxième fixation de carbone) et en un PEP.
