Thème 5 : La photosynthèse Flashcards
Pour quoi les cellules des organismes utiliseront l’énergie ? (4)
- Synthèse/dégradation de molécules organiques
- Transport de substances à travers leur membrane
- Déplacement/mouvement
- Reproduction
Explique l’importance de la photosynthèse
Photosynthèse → molécules organiques + oxygène → respiration cellulaire → co2 + H20
Donne l’équation de la photosynthèse
6H2O + 6CO2 → C6H12O6 + 6O
Quels sont les organismes qui font de la photosynthèse ?
plantes terrestres, plantes aquatiques (algues uni et pluricellulaires, certains protistes, cyanobactéries, bactéries pourpres et vertes)
Comment les photoautotrophes produisent leur énergie ?
Lumière → ATP + NADPH + H+
Explique l’équation de la photosynthèse
- Transformation du carbone inorganique en carbone organique (glucose)
- Fournit l’oxygène nécessaire à la respiration cellulaire grâce à l’eau
Qu’est-ce qu’une réaction d’oxydoréduction ?
Échange d’électrons : Oxydation (perte électron) et réduction (gain électron) en simultané
Dans quel organite de la cellule se fait la photosynthèse ?
Chloroplastes (dans feuilles, tiges)
De quoi les chloroplastes sont constituées ?
Membrane externe, espace intermembranaire, membrane interne, stroma (liquide), granum (empilement de thylakoides), espace intrathylakoidien (vide à l’intérieur des thylakoides
Quelles sont les 2 phases de la photosynthèse (ou, processus, produits)
- Réactions photochimiques : membrane thylakoides, énergie lumineuse → énergie chimique, ATP et NADH + H+
- Cycle de Calvin : stroma, fixation du carbone, molécules organiques (glucide)
Qu’est-ce qu’un pigment photosynthétique ?
Substance qui absorbe la lumière visible chez les photoautotrophes (chlorophylle a) absorbe tout le spectre lumineux sauf vert (refleté)
De quoi est formé un pigment photosynthétique ?
Anneau porphyrinique (tête de la molécule qui absorbe la lumière) Queue hydrophobe : interagit avec les régions hydrophobes des protéines situées dans la membrane des thylakoides des chloroplastes
En quoi consiste l’excitation de la chlorophylle ?
Lorsque la chlorophylle reçoit/absorbe des photos, elle passe d’un état fondamental à un état excité. L’énergie potentielle des électrons augmente alors. La chaleur ainsi que la fluorescence est alors dégagée.
Que comprennent les photosystèmes ?
Complexe collecteur de lumière et complexe du centre réactionnel
Que contiennent les complexes collecteur de lumière ?
Molécules de pigments liées à des protéines particulières
Que contient le complexe du centre réactionnel ?
Paire de chlorophylle a particulière P680, accepteur primaire d’électrons (chlorophylle a sans Mg)
À quoi sert l’énergie transformée par les photosystèmes ?
ATP et NADPH + H+ → Cycle de Calvin pour synthèse des glucides
Explique la fixation de l’énergie lumineuse (1-2)
- Photon provenant des rayons lumineux excite les électrons des pigments du complexe collecteur de lumière
- La chlorophylle particulière a cède ses électrons à l’accepteur primaire
Explique la photolyse de l’eau (3)
- La déshydrogénase catalyse la scission de l’eau et entraine la production de → 2H+ + 2é + 1/2 O2
- Les électrons (2é) vers P680+ du PSII
- Les protons (2H+) vers la lumière du thylakoide
- 1/2 O2 : se combine avec une autre molécule et forme O2
Explique la chaine de transport d’électrons (4)
- Les électrons passent du PS II au PS I via une chaine de transport d’électrons (protéines dans la membrane du thylakoide) (réactions d’oxydoréduction)
- Comprend transporteur d’électrons, complexe cytochrome, protéine plastocyanine
Explique la photophosphorylation (5)
- Passage d’électrons dans la chaine de transport d’électrons permet le pompage des H+ du stroma vers la lumière du thylakoide (force proton-motrice)
- Le gradient de H+ formé permet la phosphorylation de molécules d’ADP formant de l’ATP (diffusion facilitée ATP synthase → permet à l’ADP de se jumeler avec groupement phosphate inorganique → ATP)
Explique la fixation de l’énergie lumineuse en énergie chimique (6)
- Photon frappe pigment dans complexe collecteur de lumière (PSI) → excitation des électrons
- La chlorophylle particulière a P700 cède ses électrons à l’accepteur primaire
Explique la chaine de transport d’électrons ainsi que la formation de NAPDH + H+ (7-8)
- Accepteur primaire d’électrons du PS I cède les électrons à la chaine de transport d’électrons.
- Le NADP+ est réduit en NADPH + H+ dans le NADP+ réductase ( NADP+ + 2é + 2H+ → NADPH + H+ )
Donne les 3 équations de réactions photochimiques
Photolyse de l’eau : H2O → 2H+ + 2é + 1/2 O2
Synthèse ATP : ADP + Pi → ATP
Formation NADPH: NAPD+ + 2é + 2H+ → NADPH+ + H+
À quoi sert le cycle de Calvin ?
Fabriquer du glucose à partir du CO2
Ou se situe le cycle de Calvin ?
Dans le stroma
Quelle est l’équation de la fixation du carbone dans le cycle de Calvin ?
3 RuDP(5C) + 3CO2 →(Rubisco) 6 3PG (3C)
Explique la réduction (étape 2) du cycle de Calvin
- Hydrolyse de 6 ATP¨→ 6 ADP
- Oxydation de 6 NADPH + H+ et réduction de 6 3PG
- Formation de 6 G3P (un seul sort du cycle → glucose
Explique la regénération de l’accepteur du CO2 (RuDP)
Réarrangement des 5 G3P (3C) en 3 RuDP (5C) à l’aide de 3 ATP qui deviendront 3 ADP
Combien de tours le cycle doit faire pour produire un glucose ?
2 tours → 2x G3P
Quelles sont les 3 possibles utilisations du G3P
- Régénration de RuDP
- Production de glucose à des fins énergétiques
- Production d’autres molécules à chaine carbonnée
Explique la production de glucose à des fins énergétiques (utilité) (4)
- 50% → combustible à la respiration cellulaire
- Mise en réserve sous forme d’amidon
- Biosynthèse (cellulose, lipides, protéines)
- Transport (transformé en saccharose pour le transport des sucres chez les végétaux)
Quelle est l’équation globale de la photosynthèse ?
6 H2O + 6 CO2 + énergie solaire → (CH2O)n + 6O2
Donne l’ordre d’apparition des végétaux (global)
archées → cyanobactéries + eucaryotes → plantes vertes → plantes terrestres → plantes vasculaires → plantes à graines → gymnospermes/plantes à fleurs
