Photosynthèse Flashcards
Deux étapes de la photosynthèse
- Réaction photochimiques (lumineuse) :
- Capture énergie lumineuse
- Fission de l’eau
- Transport des électrons et accumulation de protons
- Synthèse NADPH et ATP - Réactions biochimiques (sombres):
- Cycle de Calvin (plantes en C3)
Rx de la PS/respiration
CO2 + eau <=> Glucose + O2
PS : Gauche à droite
R : Droite à gauche
Qu’est-ce que la voie anabolique et catabolique
Anabolique : Synthèse de molécules requérant de l’énergie (PS)
Catabolique : Relargue de l’énergie en brisant des molécules (respiration)
Quelle structure contient les pigments photosynthétiques
Thylakoïdes
Qu’est-ce qui connecte les différents granum
Les thylakoïdes du stroma
Où ont lieu les réactions photochimiques et biochimiques
Photo : Thylakoïdes
Bio : Stroma
Quels sont les types de pigments qui absorbent la lumière
- Chlorophylle a :
- Pigment principal le plus abondant
- Thylakoïde seulement - Chlorophylle b :
- Pigment accessoire
- Thylakoïde seulement - Caroténoïdes : carotènes et xanthophylles
- Pigments accessoires
- Dans thylakoïdes et enveloppe du chloroplaste
- Antioxydants
À quoi servent les pigments
À récolter de la lumière
À quoi peut servir la détection de la fluorescence de la végétation par satellite
- Estimation de la fixation de CO2
- Estimation de la productivité des récoltes
De quoi est constitué le centre réactionnel de l’antenne collectrice
Deux chlorophylles a
Comment les pigments excités par un photon transfèrent leur énergie jusqu’au centre réactionnel
Par résonnance
Différences entre photosystème I et II
- Les centres réactionnels absorbent à des longueurs d’ondes différentes (PS-I = 700nm. PS-II = 680nm).
- Les protéines associées sont différentes entre les deux photosystèmes
- PS-II possède de nombreuses caroténoïdes
Comment appelle-t-on un donneur et un receveur d’électrons
Donneur : Agent réducteur
Receveur : Agent oxydant
Qu’est-ce qu’une rx d’oxydoréduction
Le passage d’électrons d’un réactif à un autre
La fission de l’eau se fait dans quel photosystème
PS-II uniquement
Quel photosystème a permis d’utiliser l’eau comme source d’électrons
PS-II car il a permis la fission de l’eau
Vrai ou faux.
Les transporteurs d’électrons sont les mêmes dans les PS-I et II
Faux. Transporteurs différents
Suite de protéines utilisées dans le transport des électrons
PS-II -» Plastoquinone -» Complexe de cytochromes -» Plastocyanine -» PS-I -» Protéine FeS -» Ferredoxine -» Ferredoxine NADP+ réductase (enzyme) -» ATP synthase -» NADPH -» Cycle de Calvin
À quoi sert le complexe de cytochromes
À transporter des protons du stroma vers le lumen pour rendre le stroma plus basique
À quoi sert la ferredoxine-NADP+ réductase
Utilise la ferredoxine pour réduire le NADP+ en NADPH
Qui est l’accepteur terminal de la chaîne de transporteurs d’électrons
Le NADP+
Qu’est-ce que le schéma en Z
La chaîne de transport d’électrons non cyclique.
Commence avec le PS-II (oxydant fort) => Réducteur => PS-I (oxydant) => réducteur fort => NADP+
Objectif final du transport d’électrons
Synthèse de NADPH dans le stroma (pouvoir réducteur)
Où sera utilisé le NADPH
Dans les rx biochimiques
Le gradient de protons fait par le complexe de cytochromes sert à quoi et est utilisé par quelle protéine
Le gradient de protons est une force protomotrice utilisée par l’ATP synthase pour synthétiser de l’ATP
Quelle portion de l’ATP synthase effectue une rotation lorsque les protons la traverse
CF0
Combien de H+ sont requis pour faire 1 ATP
4
Où se fait la synthèse d’ATP
Stroma uniquement
Quelle enzyme est utilisée dans le transport cyclique des électrons (au lieu du schéma en Z). Quel en est le résultat
Ferredoxine plastoquinone oxydoréductase.
- Contribue à la synthèse d’ATP
- Diminue synthèse de NADPH
Par quoi est contrôlé l’assemblage de la rubisco
La lumière
Quelle enzyme active la rubisco activase en présence de lumière + quelles deux molécules sont utilisées pour activer pleinement la rubisco
Thiorédoxine. CO2 Mg2
Étapes du cycle de Calvin
- Fixation du CO2 (carboxylation) dans le RuBP
- Réduction
- Régénération du RuBP
La fixation du CO2 dans le RuBP est accélérée par quelle enzyme
Rubisco
Combien de carbones sont fixés par tour du cycle de Calvin. Combien de tours pour former un glucose.
1C/tour donc 6 tours pour un glucose (6C)
Où à lieu la synthèse de l’amidon et celle du saccharose
Amidon : stroma des plastes
Saccharose : cytosol
Quels composés seront utilisés pour former les hexoses phosphates
Trioses phosphates
Comment l’amidon est-il formé et que consomme cette réaction
Glucose 1-phosphate -» ADP-glucose -» amylose (forme d’amidon).
Rx consomme de l’ATP pour générer du pyrophosphate
Quels sont les deux produits important de la photosynthèse
L’amydon et le saccharose
L’amidon est formé de quels composés
Amylose + amylopectine
Quelle est la différence entre la synthèse de l’amidon et du saccharose
Pratiquement pas de différence à part l’endroit où ces composés sont synthétisés
Comment est généré le saccharose et où est-il transporté
UDP-glucose + fructose 6-phosphate vont former le saccharose 6-phosphate.
Saccharose 6-P est déphosphorylé pour former le saccharose.
Stocké dans vacuole ou exporté vers phloème.
Vrai ou faux.
La fixation d’O2 par la rubisco diminue le rendement du cycle de Calvin
Vrai
Quelle est l’activité de la phosphoénolpyruvate carboxylase (PEPC)
Carboxylase uniquement (pas oxygénase)
Quelle concentration de CO2 est requise pour que la PEPC soit active
La PEPC a une affinité si forte pour le CO2 qu’elle peut travailler avec de très faibles concentrations de CO2
D’où proviennent la plupart des plantes en C4 + exemples
Des régions tropicales. Ex : maïs, canne à sucre
Différence entre l’anatomie des feuilles des plantes en C4 vs C3
Pas de mésophylle spongieux et palissadique dans les feuilles des plantes en C4
Dans la voie en C4, le C est fixé deux fois (par la PEPC en premier puis avec la rubisco). Pourquoi cette voie n’a pas été sélectionnée par toutes les plantes si elle est si efficace
Coûte 2 ATP additionnels par C fixé
Quelles conditions favorisent les plantes en C4
Luminosité et température élevée
Qu’est-ce que les plantes CAM accumulent et à quel moment de la journée
- Acides la nuit
- Sucres le jour
À quel moment les plantes MAC ont les stomates ouverts
La nuit
L’enzyme malique est une décarboxylase utilisée en C4, à quoi sert-elle
Elle se fait décarboxyler pour former une pyruvate (3C) et du CO2
Dans quelle structure la PEPC et la rubisco agissent
PEPC : Cellule du mésophylle
Rubisco : Cellule de la gaine périvasculaire
Enzymes utilisées par la voie CAM et à quel moment
PEPC durant la nuit et enzyme malique le jour
Types de plante en ordre croissant de taux de photosynthèse maximal
MAC < C3 < C4
