Module 4 : Photosynthèse Flashcards
V ou F ? Les pigments photosynthétiques sont solubles dans l’eau
FAUX, les pigments sont hydrophobes
Quelles sont les caractéristiques des anthocyanes ?
- hydrosolubles
- S’accumulent dans la vacuole
- Protègent contre radiation UV
- Ne contribuent pas à la photosynthèse
- Complémentaires aux chlorophylles
Où sont situés les complexes antennaires de la phase lumineuse de la photosynthèse ?
Dans la membrane thylacoïdale
Quelle est l’abbréviaton pour parler des complexes antennaires ?
LHCI
De quoi sont constitué les photosystèmes ?
- Complexe antennaire
- Centre réactionnel
Quelle est la structure du PS1 ?
- 4 LHCI (antennes) qui contiennent : chl a + chl b + caroténoïdes
- Noyau et centre de réaction fusionnés (complexes protéique et pigments) qui contiennent : chl a + caroténoïdes
Quelle est la structure du PS2 ?
- 2 à 4 LHCII (antennes) qui contiennent : chl a + chl b + caroténoïdes
- Noyau
- Centre de réaction
Dans quel photosystème le centre de réaction et le noyau sont fusionné ?
PS1
Dans le PS2, il y a plus de chlorophylle dans les antennes que dans le centre réactionnel. Il est possible de changer le nombre de LHCII (entre 2 et 4). Pourquoi ? À quoi ça sert ?
Ça sert à changer la capacité de capture de lumière pour s’adapter à la lumière reçu
Quel est le pic d’absorption optimal du centre de réaction de PS1 ?
700 nm donc P700
Quel est le pic d’absorption optimal du centre de réaction de PS2 ?
680 nm donc P680
Dans les complexes antennaires, comment l’excitation d’un électron permet le transfert d’énergie ?
Transfert d’énergie par résonnance
Quels sont les accepteurs d’électrons dans le PS2 ?
Phéophytine et plastoquinone
Quels sont les accepteurs d’électrons dans le PS1 ?
Chlorophylle a modifié, phylloquinone, protéines fer-soufre, ferrédoxine
Quel est le donneur d’électrons du PS2 ?
Photolyse de l’eau = fournit les électrons un à la fois
Quel est le donneur d’électrons du PS1 ?
plastocyanine
Quel est le donneur d’électrons du cytochrome b6/f ?
plastoquinone
Où sont situé les complexes photosynthétiques dans les thylakoïdes ?
PS2 = dans les grana
Cytochrome b6/f = grana et thylakoïdes stromatiques
PS1 = thylakoïdes stromatiques
ATP synthetase = périphérie des grana et thylakoïdes stromatiques
Quels sont les produits du transport des électrons ?
- NADPH
- O2
- H+
Pourquoi faut-il 2 photosystèmes ?
- l’eau qui donne les électrons au PS2 n’a pas beaucoup d’énergie. En ayant 2 photosystèmes, on monte le niveau d’énergie des électrons 2 fois. C’est le seul moyen d’avoir un niveau d’énergie suffisant pour donner un e- au NADPH.
Comment se fait la synthèse d’ADN dans la phase lumineuse ?
Photophosphorylation
- Chaîne de transport d’électron crée un gradient de pH (beaucoup de H+ dans le lumen, peu dans le stroma)
- le retour des H+ dans le stroma libère l’énergie nécessaire à faire tourner le complexe ATP synthétase
- 1 tour de turbine = 3 ATP
-
Pourquoi on double les photons pour le transport de 1 e- ?
Car il y a 2 photosystèmes donc il faut donner 2 fois de l’énergie à l’e-
Le PS2 est plus lent que le PS1, pourquoi ?
Dans le PS2, la plastoquinone attend d’avoir 2 électrons pour les transférer au cytochrome ce qui est plus lent.
Quel est le but de la phase sombre de la photosynthèse ?
Fixation de carbone
Par quelle enzyme est catalysée le cycle de calvin ?
RUBISCO
Quel est le produit du cycle de calvin ?
- G3P à tous les 3 tours
- 3 ATP / CO2
- 2 NADPH / CO2
Quelles sont les caractéristiques de la RUBISCO ?
- Protéine la + abondante
- 8 larges s-u codées dans le chloroplastes
- 8 petites s-u codées dans le noyau
- fonctionne lentement
- dans les feuilles
Quelles sont les dépenses du cycle de calvin ?
- 3 ATP / CO2
- 2 NADPH / CO2
Combien de photons faut-il pour fixer 1 CO2 ?
9
Quelles étaient les conditions dans l’atmosphère de l’Archéen ?
- Anoxique
- CO2
- H2, H2S
- Pas de couche d’ozone
- 40-85 degré
Qu’est-ce qui a permis le big-bang biologique ?
Photolyse de l’eau
Comment est apparu la RUBISCO ?
- Apparu en même temps que les photosystèmes
- évoluée dans un envirnnement anaérobique très longtemps
Quel est le problème de la RUBISCO ?
Elle se met à fixer de l’O2 car la concentration atmosphérique a augmenté = photorespiration
Elle a donc une activité d’oxygénation et une de carboxylation
Qu’est-ce qui est problématique avec la photorespiration ?
- Produit un composé toxique (glycolate) dont il faut se débarasser
Quel est le principal facteur qui influence la photorespiration ?
Rapport CO2/O2 dissous dans le chloroplaste
Comment peut-on diminuer la photorespiration ?
Utilisation de mécanisme de concentration de CO2
Comment se fait la concentration de CO2 chez les organismes unicellaulaires ?
- Pompe à CO2 et O2
- Confinement de la RUBISCO
- Cloisonnement du compartiment par une enveloppe étanche
Comment fonctionne les carboxysomes et à quoi servent-ils ?
- Sert à accumuler et concentrer le CO2
- Enveloppe polyédrique de protéine qui renferme la RUBISCO et empêche la rétrodiffusion de CO2
Comment fonctionne les pyrénoïdes et à quoi servent-ils ?
- Compartiment restreint à l’intérieur du chloroplaste
- RUBISCO concentrée au sein d’une enveloppe d’amidon
- Se forment lorsque le CO2 se fait rare et sous condition de lumière
Quelles sont les 2 types de cellules spécialisées dans les plantes C4 et quelles enzymes contiennent-elles ?
- Cellules de la gaine fasciculaire = Rubisco
- Cellules du mésophylle = PEP carboxylase
Comment fonctionnent les plantes C4 ?
- Séparation spatiale de la fixation de CO2 en 2 étapes
- Fixation rapide dans mésophylle
- Transport du composé (malate) dans les cellules de la gaine
- Décarboxylation en CO2 et pyruvate
- Fixation du CO2
- Retour du pyruvate vers le mésophylle
- Exportation des sucres
Quelle est l’anatomie particulière des plantes CAM ?
- Succulence
- Grosses vacuoles remplies d’eau
Quel est le mécanisme de fixation de CO2 des plantes CAM ?
- 2 étapes séparées temporellement
- Ouverture des stomates la nuit = diminution des pertes d’eau
-Accumulation d’acide malique dans la vacuole en couplant au transport de H+ - Contrôle diurne de l’activité de la PEP carboxylase
- Fixation du CO2 le jour
Quel est la différence entre la fixation du CO2 en C4 et les plantes CAM ?
- Séparation temporelle vs spatiale des 2 étapes de fixation de CO2
