photosynthèse (10)

Question 1

déf photosynthèse

Answer 1

processus par lequel les pigments de chlorophylle absorbent l’énergie lumineuse et la transforment en énergie chimique sous forme de glucides (réaction d’oxydoréduction)

Question 1

résumé de la photosynthèse

Answer 1

1) la chlorophylle est excité par l’énergie lumineuse et cède des électrons à une chaine de transport d’électrons, provoque réduction du NADP+ en NADPH (étapes appelées photo-oxydation de la chlorophylle et transport non cyclique des électrons)
2) des molécules d’eau sont oxydées pour fournir des électrons pouvant remplacer ceux que la chlorophylle a perdus au cours de l’étape précédente. Libère de l’oxygen (photolyse de l’eau)
3) chaine de transport d’électrons utilise énergie des électrons pour faire rentrer des H+ à l’intérieur de thylakoïdes, créé gradient électrochimique fabrique ATP (photophsoporylation)
4) NADPH fabriqué à l’étape 1 cède ses électrons au CO2 at l’ATP fabriqué a l’étape 3 est utilisé pour fabriqué des glucides (cycle de Calvin)

Question 2

cycle de la photosynthèse avec la respiration cellulaire

Answer 2

énergie lumineuse se transforme en molécules organique + O2 qui sont utilisé pour la respiration cellulaire qui produit ensuite du H2O et CO2 qui est utilisé dans la photosynthèse

Question 3

Autotrophe:

Answer 3

producteurs: fabrique leur propre matière organique
photosynthèse et resp. cellulaire / fermentation
produit

Question 4

hétérotrophes

Answer 4

(consommateurs)
respiration cellulaire / fermentation
transforme

Question 5

équations de la photosynthèse

Answer 5

Molécules simples + Énergie → Molécules complexes
(6 CO2 + 6 H2O + É lumineuse → C6H12O6 + 6 O2)
oxidation: H2O->O2
réduction: CO2->C6H12O6

Question 6

photoautotrophes

Answer 6

def: organisme qui utilise la lumière comme source d’énergie pour synthétiser des composés organiques à partir du CO2

Question 7

utilité de la lumière chez les végétaux autotrophes / photoautotrophes:

Answer 7

-utilisent la lumière comme source d’énergie pour synthétiser les matières organiques

Question 8

nutriments nécessaire chez végétaux autotrophes / photoautotrophes:

Answer 8

-les seuls nutriments qu’ils ont besoin: CO2 de l’air, eau, minéraux du sol

Question 9

où se déroule la photosynthèse?

Answer 9

chloroplastes
- Les chloroplastes contiennent des grana : un empilement de plusieurs thylakoïdes

Photosynthèse se fait n’importe où dans la plante où c’est vert (pigment chlorophylle), mais principalement dans les feuilles. (Lorsque c’est vert, ça contient de la chlorophylle, donc contient nécessairement des chloroplastes aussi. )

Question 10

chlorophylle

Answer 10

se retrouve dans les membranes de thylakoïde
C’est une pigment vert qui donne couleur au feuille
- Absorbe l’énergie lumineuse et la transforme en énergie chimique qui alimente la photosynthèse
- Absorbe la lumière rouge et bleue, reflète la lumière verte

Question 11

Mésophylle

Answer 11

Tissu interne de la feuille
Abondant en chloroplastes, chloroplastes viennent de là
Cellules mésophylles contiennent 30 à 40 chloroplastes

Question 12

stomates

Answer 12

permettent d’évacuer de l’eau qui a chauffé (vapeur)
laisser entrer CO2 et libère O2
-> régulation de la température

Question 13

Stroma

Answer 13

Liquide dense qui renferme des molécules d’ADN circulaires, des ribosomes et un système membraneux composé de sacs aplatis communicants (thylakoïdes)

Question 14

thylakoïde

Answer 14

Système membraneux constitué de sacs aplatis communicants
Forme des empilements denses appelés « grana »
Grana = pluriel de granum)
Chaque « étage » d’un granum est composé d’un thylakoïde
Intérieur : espace intrathylakoïdien
Membrane des thylakoïdes contient chlorophylle

Question 15

Les 2 grandes étapes de la photosynthèse

Answer 15

réaction photochimique et le cycle de Calvin

Question 16

D’où vient l’oxygène libéré durant la photosynthèse

Answer 16

les chloroplastes scindent les molécules d’eau en hydrogène (H+) et O2

Question 17

la lumière =

Answer 17

énergie électromagnétique (rayonnement)
longueurs d’ondes 380-750 nm forment lumière visible = lumière exploitable par plante

Question 18

Qu’est ce qui détermine la quantité d’énergie possédée par un photon?

Answer 18

photons: particules possédant de l’énergie
plus longueur d’onde est courte, plus il y a de l’énergie
important: plus énergie pas efficace pour photosynthèse

Question 19

pigments

Answer 19

capteurs de lumière visible (absorbent certaines longues d’onde)
accessoire et principal absorbent pas la même longueur d’onde

Question 20

spectre d’absorption

Answer 20

Capacité d’absorption en fonction de la longueur d’onde
chaque pigments a son spectre d’absorption

Question 21

pigments accessoires

Answer 21

chlorophylle b (absorbe bleu/mauve et orange)
et carténoides (absorbe jusqu’à bleu)
(il en a moins)
L’énergie absorbée par les pigments accessoires est transmise à la chlorophylle a
agrandie le spectre d’action

Question 22

pigments principals

Answer 22

chlorophylle a

Question 23

spectre d’action

Answer 23

le rendement de la photosynthèse (avec pigment principal et pigments accessoire) selon longueur d’onde

Question 24

expérience d’Engelmann

Answer 24

Theodor W. Engelmann a dirigé sur une algue filamenteuse de la lumière qu’il a fait passer par un prisme. Il a exposé des segments distincts de l’algue a des longueurs d’onde différentes.
Il a utilisé des bactéries aérobies pour repérer les segments libérant le plus de dioxygène (permet d’indiquer a quelle endroit la photosynthèse a été la plus productive)
Les bactéries se sont collé ensemble plus densément autour des parties de l’algue exposées a la lumière rouge et bleu/violet

Question 25

Pourquoi les plantes sont-elles vertes?

Answer 25

Les pigments des chloroplastes absorbent principalement la lumière rouge et bleue (+ favorable à la PS), mais réfléchissent et transmettent la majorité de la lumière verte reçue (celle qu’on perçoit).

Question 26

Qu’est-ce qui peut expliquer les multiples couleurs des feuilles à l’automne?

Answer 26

Diminution de la photopériode (longueur des jours diminuent )et de la température->La chlorophylle se dégrade plus vite qu’elle n’est produite et les autres pigments (caroténoïdes,…) deviennent majoritaires.

Question 27

Que ce passe t’il lorsque la chlorophylle absorbe un photon

Answer 27

un de ses électrons passe à un orbital supérieure où il possède plus d’énergie potentielle (état exité)
c’est pourquoi chaque pigment possède son spectre d’absorption: la différence d’énergie entre les deux états des électrons doit correspondre exactement à la quantité d’énergie apportée par le photon
en autre mot: les pigments peuvent augmenter leur énergie potentielle en absorbant des photons

Question 28

Que ce passe t’il lorsque la molécule de chlorophylle retourne a son état fondamental?

Answer 28

la chlorophylle émet de la chaleur et de la fluorescence en retournant immédiatement à son état fondamental… en réalité la fluorescence n’est pas émise et cette É est récupérée par l’accepteur primaire d’é du photosystème.

Question 29

photosystèmes

Answer 29

Dans la membrane des thylakoïdes, les pigments de chlorophylle s’associe à des protéines pour former des photosystèmes
-Constitué de complexe collecteur de lumière (autour): ensemble de pigments (antenne)
-complexe du centre réactionnel: chlorophylle, accepteur primaire d’électrons

Question 30

qu’est ce qui est transférer de pigments à pigments

Answer 30

il n’y a aucun transfert d’électron, il y a transfert d’énergie potentielle jusqu’à atteindre molécule chlorophylle a et accepteur d’électron
quand p700 et p680 perdent leur électron a accepteur primaire, il y a un manque

Question 31

quel photosystème vient avant 1 ou 2

Answer 31

aucun, il se déroule simultanément, mais les électrons de la le photosystème 2 remplacent ceux perdus du phtosystème 1

Question 32

déroulement du photosystème 1

Answer 32

1)la lumière excite le centre réactionnel ce qui rejète des électrons p700
2)ils sont acceptés par un accepteur primaire d’électrons
3)l’accepteur cède les électrons à une chaine de transport (dans la membrane du thylakoïde) où les électrons servent à réduire le NAPD+ en NAPDH

le photosystème 1 remplacent les électrons perdus (accepteur d’électrons) par les électrons du photosystème 2

Question 33

déroulement du photosystème 2

Answer 33

1)la lumière excite le centre réactionnel ce qui rejète des électrons p680
2)ils sont acceptés par un accepteur primaire d’électrons
3)l’accepteur cède les électrons à une chaine de transport (dans la membrane du thylakoïde) où les électrons servent à remplacer les électrons perdus photosystème 1

la photolyse de l’eau remplace les électrons perdue (accepteur électrons)

Question 34

photolyse de l’eau

Answer 34

une enzyme brise la molécule d’eau et en retire les électrons. Cela libère du H+ e- et de l’oxygène

Question 35

À quoi sert l’ATP produit par le transport non cyclique (chaine de transport d’électron)

Answer 35

il fait intervenir la chimiose ; H+ vont d’endroit plus concentré vers moins concentrés (storma vers espace intrathylakoïdien)
L’énergie des électrons sert à activer des pompes à protons, les ions H+ sont “pompé” à l’intérieure des thylakoïdes ->formation d’un gradient électrique

Question 36

photophosphorylation

Answer 36

tout les H+ entrés dans le thylakoïde au cours des étapes de la chaine de transport des photosytème créent une force proton motrice (gradient électrochimique de H+) qui est utilisé par une ATP synthases pour fabriquer l’ATP

Question 37

Bilan au cours du transport non cyclique d’électrons (pour 1 H2O)

Answer 37

1/2 O2
1 ATP
1 NADPH

Chaque molécule d’eau permet de remplacer 2é et former 1 NADPH+ H+

Question 38

3 étapes du cycle de Calvin

Answer 38

1) fixation du carbone
2) réduction
3) régénération de l’accepteur de CO2

ce cycle est anabolique, il consome de l’énergie et fabrique glucides à partir de molécule plus petites)

Question 39

fixation du carbone

Answer 39

une molécule de CO2 est attaché RuDP (5 carbones) ce qui donne un intermédiaire à 6 carbone (instable) il se scinde ainsi en 2 molécules à 3 carbone (3-phosphoglycérate)

Question 40

réduction

Answer 40

chaque 3-phosphglycérate reçoit un groupement phosphate de l’ATP (devient ADP) et forme un 3-diphosophglycérate

Paire d’électrons du NAPDH réduit le 3-diphosophglycérate en PGAL (perd un groupement phosphate)

Apres 3 cycle, il y a donc 3 PGAL MAIS seulement 1 compte pour un glucide car les deux autres sont nécessaire pour terminer les cycle

Question 41

Régénération de l’accepteur de CO2

Answer 41

les dernières étapes du cycles réarrangent les chaines de carbone en 3 molécules de RuDP (sur 3 cycles), pour ce faire, il faut 3 molécule d’ATP