Unité 4 - Processus métaboliques Flashcards
Définit la photosynthèse
Processus chimique par lequel un organisme produit de l’oxygène et du glucose à partir de lumière, de CO2 et d’eau
Quelle est l’équation de la photosynthèse?
6CO2 + 12H2O + lumière = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
L’énergie lumineuse est seulement captée par quelle organite?
Le chloroplaste
Puisque des liaisons chimiques sont brisées alors que donc sont formées lors de la photosynthèse, ce processus est…
Un transfert d’énergie
Décrit les stomates
Ouverture permettant les échanges gazeux entre l’atmosphère et l’intérieur de la cellule
Décrit le chloroplaste
Organite de la photosynthèse qui est composé d’une membrane externe, de grana. d’une membrane interne et du stroma
Décrit les grana
Le granum est composé d’une pile de thylakoïdes qui, elles, sont reliées par des lamelles
Décrit le thylacoïde
Formé d’une double couche de phospholipides et d’un espace interthylakoïdien. La membrane du thylakoïde contient des protéines de transport spécifiques
Décrit la membrane du thylacoïde
Formée d’une double couche de phospholipides sur laquelle sont imbriqués des transporteurs et des enzymes
Quels sont les protéines et enzymes imbriqués dans la membrane du thylakoïde?
- Photosystème II (PSII)
- Plastoquinone (PQ)
Complexe cytochrome F (b6f) - Plastocyanine (PC)
- Photosystème I (PSI)
- Ferrédoxine (Fd)
- NADP réductase
- ATP synthase
La photosynthèse par les chloroplastes met en jeu quel ensemble de molécules particulières?
Pigments photosynthétiques
Nomme les trois types de pigments photosynthétiques
- Les chlorophylles (tous végétaux autotrophes)
- Les caroténoïdes (tous les végétaux autotrophes)
- Les phycobilines (algues et le cyanobactéries
Explique la libération des électrons lors du processus de photosynthèse
L’énergie solaire est absorbée dans les liaisons des différents pigments. Les liaisons doubles se brisent partiellement en liaison simples et des électrons sont libérés.
Les réactions claires se situent dans quel endroit?
Dans les thylakoïdes
Les réactions sombres se situent dans quel endroit?
Dans le stroma
Quelle longeur d’onde est surtout utilisé par les végétaux?
Le bleu et le rouge (alors ils diffusent le vert)
Quelles sont quelques adaptation physiologiques des plantes?
- Augmentation de la concentration de pigment photosynthétique: plus de photons captés
- Utilisation de pigments différents: utilise la lumière dont les autres plantes ne veulent pas
- Utilisation des pigments réfléchissants: les photons ont deux chances d’être captés
- Utilisation de la photosynthèse C4 et CAM pour les plantes désertiques (C3 est la photosynthèse régulière)
Définit la chromatographie
Technique qui sert à séparer et à analyser des mélanges complexes tels les pigments végétaux
Où se situent les pigments photosyntétiques?
Dans les thylakoïdes
Où l’énergie solaire reçu par chacun de pigments est -elle transmise par résonance?
Vers la molécule de chlorophylle a du centre réactionnel
Quel sont les deux photosystèmes qui se trouvent dans la molécule de chlorophylle a
Le PSI et PSII
Les pigments photosynthétiques des photosystèmes sont différent, alors…
L’énergie accumulée dans l’électron libéré est différente dans chacun des systèmes
- PSI (P700 = moins d’énergie)
- PSII (P680 = plus d’énergie)
Décrit la chaîne de transport d’électrons pour la photophosphorylation cyclique
- Chez P700 (photosystème I)
- Chlorophylle a expulse 2 électrons
- é transportés au Fd
- é acheminé au PQ
- é acheminé au complexe b6f
- Complex b6f est réduit, ce qui attire des ions H+ du stroma vers l’intérieur de l’espace intrathylakoïdien
- Quand le gradiant H+ est suffisant, ils sont acheminé vers l’ATP synthétase pour former l’ATP
- é au b6f sont acheminés au PC et retournent au P700
Comment les protons traversent-ils la membrane du thylakoïde?
En utilisant l’énergie fourni par le transport d’électrons
Où et quand se déroule la photophosphorylation cyclique?
Dans les bactéries photosynthétiques primitives ou lorsque la quantité de NADPH2 est très élevée, et donc temporairement pas nécéssaire
Quel est le nom des sphères pédonculées sur la membrane des thylakoïdes qui permettent la communication entre l’intérieur et l’extérieur du thylakoïde?
L’ATP synthétase
Décrit la force proton motrice
La différence de concentration des protons entre l’intérieur et l’extérieur du thylakoïde génère un flux traversant le thylakoïde au niveau des ATP synthéthases
Que permet la force proton motrice?
Elle permet à l’ATP synthétase d’ajouter un groupement phosphate à une molécule d’ADPpour former de l’ATP
Résume la photophosphorylation cyclique
- Le trajet le plus simple de l’électron excité
- Pas de production d’O2 ni de NADPH2
- Les électrons excités quittent la chlorophylle du centre réactionnel, passent par une courte chaîne de transport d’électrons et retournent au centre réactionnel
- C’est une série d’oxydoréductions qui passent l’électron d’une protéine à l’autre
- Se passe dans la membrane interne des thylakoïdes
- Le seul produit est l’ATP
Dans quelles conditions se passent la photophosphorylation acyclique?
S’il manque de NADPH2 la plante fait la photophosophorylation acyclique (les électrons sont acceptés par le P680)
Décrit la photolyse de l’eau
Chaque molécule d’eau se dissocie en:
- Deux électrons qui sont captés par PSII qui redevient stable
- 2 protons H+
- O2 qui quitte le chloroplaste et la cellule et sera rejeté dans le milleu extérieur au niveau des stomates
Énumère l’ordre de la chaîne de transport d’électrons pour la photophosphorylation acyclique
- Photosystème II
- Plastoquinone
- Complexe cytochrome b6f
- Plastocyanine
- Photosystème I
- Ferredoxine
- Ferredoxine-NADP réductase
Comment est formé la force proton motrice dans la photophosphorylation acyclique?
- La photolyse de l’eau
- Le transport d’électrons qui libère l’énergie utilisée par les protons pour traverser la membrane du thylakoïde
Décrit la réduction du NADP en NADPH2
Les électrons du ferredoxine-NADP réductase sont acceptés par le NADP, qui devient NADPH2
Résume la photophosphorylation acyclique
- Eau = donneur d’électrons
- Production d’O2, d’ATP et de NADPH2
- Le NADP est l’accepteur final des électrons et le donneur d’électrons est une molécule d’eau. L’O2 est libéré dans l’atmosphère
- Le NADPH2 est un intermédiaire énergétique qui a comme fonction d’amener les électrons et les protons au cycle de Calvin
- Cette étape se déroule dans les thylakoïdes du chloroplaste
Où se déroule la phase sombre de la photosynthèse?
Dans le stroma des chloroplastes
Qu’est ce qui est nécéssaire à la formation de la matière organique lors du cycle de Calvin?
Le CO2, l’ATP et le NADPH2
Quelle est la matière organique produite par le cycle de Calvin?
Le G-3-P
Quel est le bilan du cycle de Calvin?
3 CO2 + 9 ATP + 6 NADPH + 6H+ = 1 G-3-P
Résume le molécules utilisés et les molécules synthétisé par les réactions photochimiques de la photosynthèse (réactions claires)
Molécules utilisés: - H2O - Énergie électromagnétique Molécules synthétisés: - O2 - ATP - NADPH2
Résume le molécules utilisés et les molécules synthétisé par le Cycle de Calvin (réactions sombres)
Molécules utilisés: - CO2 - ATP - NADPH2 Molécules synthétisés: - G-3-P (composées organiques)
Tous les être vivants dépendent d’une source d’énergie. Cette énergie est fournie par quoi?
La respiration cellulaire
Définit la respiration cellulaire
Processus par lequel le glucose est oxydé dans les cellules pour libérer l’énergie nécéssaire à toutes les activités cellulaires
Quels macromolécules peuvent servir de combustibles?
Les glucides, lipides et les protéines peuvent servir de combustibles après traitement
La respiration cellulaire est-elle exo ou endo thermique?
C’est une réaction exothermique
Qu’est ce qu’un oxydation et une réduction dans la respiration cellulaire?
Oxydation: perte d’atomes d’hydrogène
Réduction: Gain d’atomes d’hydrogène
Quels macromolécules sont des réservoirs d’électrons associés à l’hydrogène?
Les glucides et les lipides
Quelle est l’équation de base de la respiration cellulaire?
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + énergie
Définit la glycolyse
Décomposition d’un sucre è deux molécules de pyruvate pour produire 2 ATP et 2 NADH2 net
Où est fait la glycolyse?
Dans le cytoplasme
De quelle sorte de respiration cellulaire la glycolyse fait-elle partie?
La respiration cellulaire aerobique et anaerobique
Quel est le but de la glycolyse?
Produire de l’énergie libre sous forme d’ATP
Combien des réactions de la glycolyse sont irréversibles?
Trois des réaction sont irréversibles et exothermiques
Quelles sont les deux étapes de la glycolyse?
Phase préparatoire: Glucose transformé en deux trioses phosphates (consommation d’énergie)
Phase de remboursement: Produit l’énergie sous forme d’ATP
Résume la glycolyse
- Glucose au début
- Glycolyse I utilise 2 ATP pour former 2 G-3-P
- Glycolyse II crée 2 NADH2, 4ATP et 2H2O
- Gain d’énergie total de 2 NADH2 et 2ATP
Quelles sont les deux voies possibles après la glycolyse?
- La respiration cellulaire aérobique
- La respiratio cellulaire anaérobique
Résume brièvement la respiration cellulaire aérobique
- se fait en présence d’oxygène
- production d’acétyl-CoA
- O2 est le dernier accepteur d’électrons
- production final de 36-38 ATP
Résume brièvement la respiration cellulaire anaérobique
- se fait en absence d’oxygène
- production d’acide lactique ou alcoolique
- NADH2 est le dernier accepteur d’électrons
- Production finale de 2 ATP
Décrit en détail la respiration cellulaire anaérobique
S’il n’y a pas d’oxygène, l’oxydation de NADH2 et de FADH2 n’est pas possible. Il n’y a pas d’ions H+ aspiré dans l’espace intermembranaire, pas de création de CO2, et la réaction de transition et le cycle de Krebs s’arrêtenet. Il y a dégradation partielle du pyruvate en acide lactique par l’entremise de 12 réactions distinctes. Chaque réaction a besoin d’une enzyme spécifique et donne un rendement faible de deux ATP et la création de 2 molécules d’acide lactique.
Donne un exemple de où se produit la respiration cellulaire anaérobique
Dans les cellules musculaires lorsqu’elles manquent d’oxygène. Les cellules doivent continuer à produire de l’ATP pour fournir de l’énergie. À court terme, l’acide lactique peut causer une fatigue et une douleur musculaire due à des crampes musculaires. Le système circulatoire enlève l’excès d’acide lactique et le foie purifie la circulation sanguine.
Quels sont les deux processus anaérobiques?
- Fermentation lactique
2. Fermentation alcoolique
Pour 1 mol de glucose, la respiration anaérobique produit…
- 2 ATP
- 2 acides lactiques ou alcooliques
- 2 NADH2
Quels sont les trois étapes de la respiration cellulaire aérobique?
- Glycolyse
- Cycle de Krebs
- Chaîne de transport d’électrons et chimiosmose
Pour 1 mol de glucose dégradé, la respiration cellulaire aérobique produit…
- 6 moles de CO2
- 36-38 moles d’ATP
Où se fait la réaction de transition?
Dans la matrice de la mitochondrie
La réaction de transition nécessite quoi?
D’oxygène, sinon un des deux processus de fermentation peuvent oxyder le pyruvate
Quelles sont les deux étapes de la réaction de transition?
a) Le pyruvate traverse la membrane externe de la mitochondrie
b) Une protéine de transport transporte le pyruvate dans la matrice (nécessite de l’énergie)
Décris le cycle de Krebs
Une série de réactions mitochondriales qui assure le catabolisme des résidus acétyles en libérant des hydrogènes
Avec quelle réaction débute le cycle de Krebs?
La combinaison de 1 acétyl-CoA et d’un acide dicarboxylique (oxaloacétate C4) pour former un citrate (C6). L’oxaloacétate a un rôle de catalyseur, l’électron de l’hyrogène est le réducteur et l’oxygène est l’oxydant. C,est un processus aérobique qui a lieu dans la matrice mitochondriale
Décrit la chaîne de transport d’électrons et la phosphorylation oxydative
- Utilise le molécules de NADH2 et de FADH2 produites durant la glycolyse, la récation de transition et le cycle de Krebs pour faire de l’ATP
- À lieu dans les crêtes de la mitochondrie
- Comprend 4 protéines (complexes) fixes et 2 transporteurs mobiles d’électrons
- Chaque NADH2 cède 2 électrons au complexe FMN et initie le transfert de 3 paires de H+
- Chaque FADH2 cède 2 électrons au 2è complexe et initie le transfert de 2 paires de H+
- Le dernier complexe de la chaîne doit donner les électrons à l’oxygène, qui vient prendre 2 électrons pour ensuite se combiner à 2H+ pour former de l’eau
Décrit la chimiosmose et la phosphorylation oxydative
- Puisque les H+ ne peuvent pas entrer dans la matrice tout seul, ils doivent passer par une enzyme appelée ATP synthétase
- L’énergie produite par le mouvement des H+ (chimiosmose) est utilisée pour former de l’ATP à l’aide de l’ADP et du phosphate inorganique
