Photosynthèse Flashcards
Quelle est l’équation de la photosynthèse
Co2 + eau =
De l’oxygène et des glucides
Comment se nomme les organismes qui sont capables de faire la photosynthèse
Organismes photosynthétiques
Composition des chloroplastes
Membrane externe perméable
Membrane interne étanche
Stroma: phase aqueuse
Membrane thylakoïde : structure de vésicules repliés en accordéon pour former un Granum connecté entre eux par les lamelles du stroma
Compartiments interne des thylakoïdes : lumen
Phase lumineuse de la photosynthèse
Lumière captée pour arracher deux électrons à H20,
Électrons acheminé par les transporteurs forme un gradient de protons
Ce gradient fournit l’énergie pour synthétiser l’ATP
Les électrons reuisent le NADP en NADPH
Comment la lumière se rend dans la plante
Les photons portent l’énergie nommée quantum qui se fait absorber par un pigment
Comment le quantum augmente l’énergie dans la plante
Les électrons passent d’un niveau fondamental à un niveau excité, seulement possible quand la quantité d’énergie est suffisante
Comment l’énergie de l’électron excité est transmise
Sous forme de lumière, sous forme de chaleur
en transférant l’excès à une molécule voisine : transfert d’exciton
Utilisé pour réduire une molécule : photooxydation
(Les plantes utilisent les 2 derniers)
Quel est le pigment le plus important chez les plantes et sa structure
Chlorophylle
Ion magnésium entouré de 4 azote au centre du cycle, possède un Groupement phytol lié par un lien ester
Quels sont les chlorophylle majeurs chez les plantes et qu’est-ce qu’on retrouve à leur place chez les bactéries photosyntétiques
Chlorophylle a
Chlorophylle b
Bactériochlorophylles
Quels sont les pigments accessoires importants
Carotenoïdes : beta-carotène(rouge-orange), lutéine (jaune)
Par quoi est remplacé la chlorophylle a chez les cyanobactéries et les algues rouges
Phycobilines : permet aux organismes d’occuper des niches particulières
Que contien un photosystème
Des molécules de chlorophylle en grande quantité et des molécules de carotenoides en plus petite quantité
Vrai ou faux, Tout les pigments dans un photosystème peuvent absorber des photons mais seulement quelques chlorophylle associées aux centre réactionnels peuvent transformer la lumière en énergie chimique
Vrai
Quel est le rôle des pigments non connectés aux RC
Antennes collectrices de lumière (pigments antennaires)
Comment se rend le photon jusqu’au RC
Énergie absorbé par le pigment, transféré par transfert d’exciton jusqu’à ce que l’énergie atteigne une paire spéciale dans le RC
Différence entre les chlorophylle antennaires et les chlorophylle paire spéciale
Les paires spéciales ont des état d’énergies inférieures en raison de leur environnement différent, permet au réaction photochimiques d’avoir lieu
Comment la lumière initié une cascade d’oxydoréduction
L’électron de haute énergie est transférer à un accepteur qui fait partie d’une chaîne de transport d’électron, la chlorophylle se retrouve avec un électrons en moins et l’accepteur à une charge négative,
L’électron perdu par le RC est remplacé par un donneur d’electron à proximité etc…
Quel sont les deux photosystèmes
Photosystème 1 qui répond à la lumière plus petite que 700 nm
Photosystème 2 qui répond à la lumière plus petite que 680 nm
Équivalent de l’ubiquinone dans les plantes
Plastoquinone
Quel est le donneur d’électron chez les cyanobactéries, les algues et les plantes
L’eau
De quelle façon la plante peut accepter plus d’un électrons à la fois
Oxygen evolving complex (OEC)
Complexe qui passe les 4 électrons un a la fois, les 4 protons sont relâchés dans le lumen pour créer un gradient de protons
Quel est le chemin des électrons entre les différents transporteurs pour former du NADPH
Plastoquinone ->cytochome b6f ->
Plastocyanine -> PS1 et PS2 capte un photon pour transférer l’électron à ferrodoxine-> NADPH
Bilan de la phase lumineuse
2 H2O + 2 NADP+ + 8 Photons -> O2 + 2 NADPH + 2 H+
Quelles étapes pompent des protons pour former le gradient
Oxydation de l’eau par OEC, le cytochome b6f et la réduction de NADP en NADPH
Comment est formé l’ATP lors de la photophosphorylation
Transfert d’electrons dans la chaîne de transport membranaire,
Flot des électrons couplé au gradient de protons
Retour des protons à travers la membrane fournit l’énergie à l’ATP Synthase
Différence : H20 est un donneur faible, nécessite la lumière pour devenir meilleur
Qu’est-ce la phosphorylation cyclique
Découplement de la production de NADPH lors de la production ATP, pas de formation d’O2 car PS2 ne participe pas, ajuste le rapport ATP/NADPH pour les réactions de la phase obscure
Ou ont lieu les réactions de biosynthèse dans les plantes
Dans le stroma
Combien de phases contien le cycle de calvin
3
Phase 1 du cycle de calvin
Fixation du CO2 catalysé par la ribosomes biphosphate carboxylase/oxygenase(rubisco)
Carboxylase : attaché du CO2 au ribulose-1-5-biphosphate (RuBP) puis coupé en deux molécules de 3-phosphoglycérate
Oxydase: RuBP en 3PG et en 2-phosphoglycolate , 2-phospho peu utile donc recyclé par la photo respiration (O2 consommé pour libérer du CO2) perte d’un ATP
Phase 2 du cycle de calvin
3-PG en 1,3BPG, phosphate provenant d’un ATP,
1,3biphosphate en glyceradehyde-3-phosphate libère un Pi,
Necessite un NADPH
Combien faut il de tour du cycle de calvin pour former un GAP
3 tours puisque le GAP contient 3 carbones, 3 RuBP +3 CO2 forment 6 GAP, 5 sont utilisés pur régénérer les RuBP, 1 est libéré pour la formation de glucose
Phase 3 du cycle de Calvin
Régénération des RuBP, processus similaire au cycle des pentoses, catalysé par la ribulose-5-phosphate kinase, utilisé un ATP, etape irréversible et regulée, comme les 2 étapes catalysées par la des biphosphatases
Destin du GAP après le cycle de calvin
GAP convertie en DHAP pour etre acheminé, une fois dans le cytosol, peu de DAPH peuvent être utilisés pour la glucolyse, les autres dans la gluconéogenèse pour former du glucose pour construire le sycrose,
L’amidon est formé dans le stroma pour former des glucose-6-phosphates
Vrai ou faux, la photosynthèse est inhibé lorsque la production de nouveaux produits est trop lente
Vrai, besoin de Pi, donc synthèse d’ATP inhibée, diminution d’ATP inhibe la fixation de CO2
Bilan de la phase obscure
Fixation du CO2 : besoin de 3 ATP et 2 NADPH
Donc 1 GAP = 9ATP et 6 NADPH
2 GAP pour 1 glucose = 18 ATP et 12 NADPH
Quelles enzymes du cycle de calvin sont regulés par l’intensité de la lumière
Rubisco, phosphoribulokinase, fructose-1-6-biphosphatase
Sédoheptulose-1-7-biphosphatase
Quels autres facteurs regulent la photosynthèse et quels sont les ratios parfaits
Teneur en CO2 et la température
Concentration parfaite de CO2 à 1%, plus de 2% devient toxique
Température parfaite 28 à 30 °C au dessus de 45°C photosynthèse désactivée
Vrai ou faux, à 25°C la carboxylase est 4 fois plus efficace que l’oxydase, mais son efficace s’accroît rapidement lorsque la température diminue
Faux, quand la température augmente
Par quoi le CO2 est fixé dans les plantes C4
Les cellules de gaines, protégés de l’air et entourées d’une couche de cellules mésophylle
Parcour du CO2 dans les cellules mesophylles aux cellules de gaines
CO2 condensé avec un PEP pour former des l’oxaloacétate, ensuite transformé en malade avant de passer dans les cellules de gaines par les plasmodesmata(petit canaux)
Malate décarboxylé en pyruvate, CO2 fixée 3PG puis cycle de calvin
Pyruvate régénérer en PEP
Vrai ou faux Les plantes C3 on besoins de plus d’ATP que les C4 pour fixer le CO2
Faux, contraire
C3: 3 ATP
C4 : 5ATP
Qu’est-ce le métabolisme acide crassulacé
Plante C4 qui font la photosynthèse de nuit (les cactus) empêche la déshydratation dans les régions chaudes et arides
