Biologie Chapitre photosynthèse

10. D'où vient l'énergie nécessaire à la synthèse de l'ATP et à la réduction de NADP+ en NADPH?

lumière du soleil

différence structurelle chlorophylle a et b?

même structure, mais dans l'anneau phorphyrique, le groupement fonctionnel est du CH3 alors que c'est du CH0 dans chlorophylle b

12. Est-ce que le type et la quantité de pigments accessoires sont les mêmes pour toutes les espèces végétales ?

non, ex feuilles barbe automne

À quoi servent les produits photosynthétiques?

nourrire les autres parties qui ne peuvent faire photosynthèse

quelle est importance cycle de calvin?

permet regénération du NADP+ et adp + pi, si il ne se fait pas, alors eau ne peut plus être hydrolysée, et le cycle s'arrête une fois que stock de nadpH+H+ est épuisé

Redessinez le cycle de la figure 10.19 en utilisant des chiffres plutôt que des boules grises pour indiquer le nombre d'atomes de carbone. Assurez-vous de les multiplier à chaque étape pour ne pas en oublier. Sous quelle forme les atomes de carbone entrent-ils dans le cycle et sous quelle forme en sortent-ils ?

réponse image

que sont les chlorophylles?

ce sont les pigments verts liés aux protéines des thylakoïdes

Est-ce que les plantes de types C4 disposent aussi du Rubisco? Discutez votre réponse

comme il y a aussi le cycle de calvin, l'enzyme rubisco catalyse alors la fixation du co2 dans le cycle de calvin, peut importe de quel molécule le co2 provient (C3, C4, etc.) Enzyme qui fixe le co2 à ce niveau dans les cellule des mésophylles, OUI, le rubisco catalyse la réaction, fait entrer le CO2 provenant du composé à 4C dans le cycle de Calvin (voir schémas plus bas)

1. Les réactions photochimiques de la photosynthèse fournissent au cycle de Calvin: a) de l'énergie lumineuse. b) du CO2 et de l'ATP. c) de l'H2O et du NADPH. d) de l'ATP et du NADPH.

d) de l'ATP et du NADPH.

10. Un récipient contenant des algues vertes photosynthétiques et un récipient témoin contenant de l'eau sans algues sont placés chacun sous une rampe lumineuse, qui est réglée sur un cycle faisant alterner 12 heures de lumière et 12 heures d'obscurité. On suit l'évolution des concentrations d'oxygène dissous dans les deux récipients. Prédisez quelle sera la concentration relative d'oxygène dissous dans le récipient contenant des algues comparée à celle dans le récipient témoin. a)La concentration de l'oxygène dissous sera toujours plus élevée dans le récipient contenant les algues. b)La concentration de l'oxygène dissous sera toujours plus faible dans le récipient contenant les algues. c)La concentration de l'oxygène dissous dans le récipient contenant les algues sera toujours plus élevée en présence de lumière, mais sera le même dans l'obscurité. d)La concentration de l'oxygène dissous dans le récipient contenant les algues sera toujours plus élevée en présence de lumière, mais plus faible dans l'obscurité. e)En aucun temps, il n'y aura de différence dans la concentration d'oxygène dissous dans les deux récipients.

d)La concentration de l'oxygène dissous dans le récipient contenant les algues sera toujours plus élevée en présence de lumière, mais plus faible dans l'obscurité

5. Le dioxygène libéré à la suite de la photosynthèse est un sous-produit direct: de la réduction du NADP+. de la scission de molécules d'eau. de la chimiosmose. de la chaîne de transport des électrons du photosystème I. de la chaîne de transport des électrons du photosystème II.

de la scission de molécules d'eau.

explique expérience de komi avec feuille prise dans une chambre et carbone radioactif

demander en classe, ou si tu connais la réponse, dis moi stp lol

13. Quelle est la fonction première du cycle de Calvin? a) Utiliser l'ATP pour libérer du dioxyde de carbone. b) Utiliser le NADPH pour libérer du dioxyde de carbone. c) Faire la scission de l'eau et libérer du dioxygène. d) Transporter le RuDP hors du chloroplaste. e) Synthétiser des sucres simples à partir du dioxyde de carbone.

e) Synthétiser des sucres simples à partir du dioxyde de carbone.

11. Laquelle des substances suivantes est produite par les réactions photochimiques de la photosynthèse et utilisée dans le cycle de Calvin? a) L'ADP + Pi. b)L'eau. c)Le dioxygène. d)Le glucide. e)Le NADPH + H+.

e)Le NADPH + H+.

6. La photosynthèse est un processus ___________ de ____________ du carbone, alors que la respiration cellulaire est un processus ___________ de _____________ du carbone. endergonique; oxydation; endergonique; réduction endergonique; oxydation; exergonique; réduction endergonique; réduction; exergonique; oxydation exergonique; réduction; endergonique; oxydation exothermique; oxydation; endothermique; réduction

endergonique; réduction; exergonique; oxydation

qu'est-ce que la mésophylle?

entre parynchyme chlorophylien lacuneux et parenchyme chloropyllien plissadique. ets composéde beaucoup de chloroplastes, 02 diffuse de mésophyle et sort par stomates de plante

17. Illustrez, étudiez et expliquez le transport cyclique et le transport non cyclique des électrons. En quoi ces deux voies diffèrent-elles ?

fig 10,16

comment expliquer d'où vient 02 dans produit photosynthèse?

il provient de l'eau *merci expériences révolutionnaires de Van Niel qui a remplacé H20 par H2S pour voir la production de 02 arrêter), le 0 du Co2 va dans formation glucose, et 0 de l'eau va dans oxygène. En effet, : Photolyse : 2H2O = 2H+ + 2O2 (eau est photolysée, scindée en 2, ce qui dégage des électrons) 6 CO2 + 12 H2O + Énergie lumineuse → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O L'oxygène libéré par les Végétaux vient de l'H2O et non du CO2 . En effet, le chloroplaste scinde la molécule d'H2O en H+ et en O et il incorpore les e- et l' H+ dans les liaisons de molécules de glucide. La photosynthèse est donc un processus d'oxydo-réduction au cours duquel l'H2O est oxydée et le CO2 est réduit.

pourquoi les feuilles changent de couleur l'hiver

l'hiver : la biosynthèse de la chlorophylle va diminuer = moins de chlorohylle = fait ressortir les autres pigments de la feuille (rouge, jaune, etc.) car diminution lumière soleil

2. L'ultime source d'énergie rendant possible la vie sur la Terre est: l'énergie géothermique. la lumière du Soleil. la présence de microorganismes chimioautotrophes. la présence de végétaux. le cycle du carbone.

la lumière du Soleil.

3. Complétez l'énoncé suivant. Le site de la photosynthèse se trouve dans ___________ des cellules végétales. le complexe golgien le noyau le réticulum endoplasmique les chloroplastes les mitochondries

les chloroplastes

4. Quand la lumière atteint les molécules de chlorophylle, celles-ci perdent des électrons, qui sont finalement remplacés par: les électrons issus de l'oxydation du glucose. les électrons issus de la dégradation de l'ATP. les électrons issus de la scission de l'eau. les électrons libérés au cours de la fixation du carbone. les électrons libérés du NADPH + H+.

les électrons issus de la scission de l'eau.

30. Définissez organismes chimioautotrophes. D'où ces organismes tirent-ils leur énergie ? Donnez quelques exemples. -voir images question-

leur énergie provient de la lumière

7. Dans le spectre électromagnétique, les sortes de radiations appelées lumière visible se trouvent entre: l'infrarouge et les micro-ondes. l'infrarouge et les ondes radio. l'ultraviolet et l'infrarouge. les ondes radio et les micro-ondes. les rayons X et l'ultraviolet.

l'ultraviolet et l'infrarouge.

Définissez : Chimioautotrophe

Bactéries, produisent de la matière organique à partir de matières minérales et chimiques

Avant la découverte de Van Niel, on pensait que l'O2 libéré provenait du dioxyde de carbone (CO2). C'était l'hypothèse la plus répandue. Comment Van Niel de Stanford University en estil venu à émettre l'hypothèse que l'oxygène libéré lors de la photosynthèse provenait de l'eau et non du CO2 ? (Indice dans le manuel : scission de l'eau). Quelles furent les observations de Van Niel?

- De nombreux organismes eucaryotes et procaryotes peuvent effectuer de la photosynthèse: les Algues, les Diatomées, les Cyanobactéries et bien sûr, les Plantes vertes. - Ces organismes peuvent convertir l'énergie solaire en biomasse; l'énergie solaire est captée puis transformée en ATP et NADPH qui servent à leur tour à la biosynthèse de glucose (glucides) à partir de CO2 . - Ces réactions nécessitent un donneur d'hydrogène: le plus souvent H2O, mais chez certaines espèces, cela peut être H2S (expériences pionnières de Van Niel, Université Stanford, expérience avec les bactéries sulfureuses. Ces résultats furent prouver plus tard avec l'utilisation d'isotopes), du lactate ou un autre composé : Expériences pionnières de Van Niel Université Stanford :

Résumez les réactions de la photosynthèse en une équation. Précisez les deux étapes de la photosynthèse et dites dans quelle structure du chloroplaste chacune d'elles a lieu. Notez bien : On présente le glucose comme le produit final de la photosynthèse. Ce n'est pas exactement le cas. En fait, le produit de la photosynthèse, c'est un composé à 3 carbones, le PGAL (phosphoglycéraldéhyde). Deux PGAL se combinent pour former du glucose rattaché à un groupement phosphate, le glucose-P, molécule très réactive. Le glucose-P est rapidement transformé en saccharose, en amidon ou en cellulose.

1. Réactions photochimiques: Elles se déroulent dans les grana (thylakoïdes) des chloroplastes Elles scindent la molécule d'H2O et produisent de l'ATP (photolyse) Elles libèrent de l' O2 et forment du NADPH + H+ en transférant des électrons de l'eau au NADP+. 2. Cycle de Calvin: A lieu dans le stroma. En utilisant l'ATP comme source d'énergie et le NADPH + H+ comme potentiel réducteur, il forme un glucide à partir de CO2 .

combien de PGAL faut-il pour former un glucose?

2

équation globale photosynthèse

6 CO2 + 12 H2O + Énergie lumineuse → C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2

diff phtosystème I et II et chaînes de transport d'électrons

?

Comment a-t-on plus tard validé l'hypothèse de Van Niel?

A l'aide d'un isotope 18O comme marqueur, on a pu démontrer que l'O2 dégagé au cours de la photosynthèse vient de l'H2O et non du CO2

Comment une expérience comportant l'utilisation d'un isotope d'oxygène a-t-elle permis d'élucider la chimie de la photosynthèse? 5. Comment a-t-on plus tard validé l'hypothèse de Van Niel?

A l'aide d'un isotope 18O comme marqueur, on a pu démontrer que l'O2 dégagé au cours de la photosynthèse vient de l'H2O et non du CO2 A l'aide d'un isotope 18O comme marqueur, on a pu démontrer que l'O2 dégagé au cours de la photosynthèse vient de l'H2O et non du CO2

26. Comment les plantes de type C4 évitent-elles la photorespiration en présence d'un faible taux de CO2 et d'un taux élevé d'O2 dans les feuilles ? Mots clés: stomates, cellules du mésophylle, cellules de la gaine fasciculaire, PEP, PEP carboxylase, oxaloacétate (4C), malate (4C), pyruvate (3C), CO2, cycle de Calvin.

A quel type de plantes une concentration accrue de CO2 profiterait-elle le plus? Souvenez-vous que, chez les plantes de type C3, la liaison de la rubisco avec le O2 plutôt qu'avec le CO2 mène à la photorespiration, laquelle réduit l'efficacité de la photosynthèse. Les plantes de type C4 surmontent ce problème en concentrant le CO2 dans les cellules de la gaine fasciculaire, ce qui a un coût en ce qui a trait aux ATP (la photosynthèse exige beaucoup plus d'ATP chez les plantes en C4 que chez les plantes en C3). Une plus forte concentration de CO2 devrait profiter aux plantes C3, car elle entraînerait une réduction de la photorespiration. Simultanément, les hausses de température ont l'effet contraire: elles augmentent la photorespiration (et d'autres facteurs, comme la disponibilité de l'eau, peuvent également entrer en jeu). Par contre, une concentration accrue de CO2 ou une hausse de la température n'influeraient pas, ou très peu, sur la plupart des plantes de type C4. Cette question a fait l'objet de plusieurs études par des chercheurs, et vous aurez l'occasion de travailler avec les données d'une de leurs expériences dans la rubrique Habiletés scientifiques. Selon les régions, des combinaisons particulières de ces deux facteurs (la concentration de CO2 et la température) peuvent modifier diversement l'équilibre des plantes de type C3 et de type C4.

où se situent les pigments photosynthétiques?

Les pigments photosynthétiques s'assemblent en agrégats avec d'autres complexes moléculaires appelés photosystèmes dans la membrane des thylakoïdes.

19. Expliquez le mécanisme de formation d'ATP lors des réactions photochimiques. Mots-clés : photosystème II, photolyse de l'eau, espace intrathylakoïdien, chaîne de transport d'électrons, ions H+, membrane des thylakoïdes, gradient de concentration de H+, ATP synthétase, ADP, Pi, ATP, force proton motrice et chimiosmose.

Analogue à ce qui se passe dans les mitochondries; cependant, il y a dissociation de l'eau dans le cas de la photosynthèse et une formation d'eau dans le cas de la respiration cellulaire Les transporteurs d'électrons sont orientés dans la membrane du thylakoïde de façon à créer un gradient de pH entre le stroma et le compartiment interne. (Diapo suivante...) Des protons sont donc acheminés dans l'espace intrathylakoïdien à mesure que les électrons sont transférés à des transporteurs de plus en plus électronégatifs. Il se crée un gradient de protons. La membrane des thylakoïdes contient aussi des ATP synthétases qui couplent la diffusion des protons à la phosphorylation de l'ADP (ADP + Pi → ATP), comme dans la mitochondrie. L'énergie lumineuse est transformée en énergie chimique; celle-ci servira à la synthèse de glucides dans le cycle de Calvin. P. 217 manuel Frappe d'un photon d'une molécule de pigment. Le photon atteint une molécule de Chl.a P680. Elle est excitée et propulse l'e- vers un niveau supérieur Cet e- est capté par un accepteur primaire d' e- Une enzyme scinde une molécule d'H2O en 2 e- , 2H+ et 1 oxygène. Ces e- sont transmis à P680 remplaçant les e- cédés La chaîne de transporteur d'e- transporte chaque e- du P680 (PSII) au P700 (PSI) Les e- dévalent la chaîne et leur descente est exergonique. Elle alimente la production d'ATP Entre temps de l'énergie lumineuse a été transférée au PSI par l'intermédiaire d'un collecteur de lumière, propulsant ainsi un de ses e- vers l'accepteur primaire du PSI qui le capte. Le vide créé par cette excitation est comblé par l'e- qui atteint le bas niveau de la chaîne de transport de la PSII. L'accepteur d'e- du PSI cède son e- excité par la lumière à une 2ème chaîne de transport d'e- (férrodoxine Fd, plus courte que la 1ère chaîne) L'enzyme NADP+ réductase transfère alors les e- de Fd (férrodoxine) au NADP+ . 2e- sont requis pour sa réduction au profit du NADPH

24. Décrivez le cycle de Calvin. Attention ! On représente le cycle pour obtenir un seul PGAL (3C) à partir de 3 CO2. Comme il faut 2 PGAL pour synthétiser un glucose, le cycle représenté doit se faire deux fois.

Bilan du cycle pour synthétiser une mole nette de PGAL, le cycle de Calvin consomme _ 9_ moles d'ATP et _ 6 _ moles de NADPH + H+ . pour synthétiser une mole nette de glucose, le cycle de Calvin consomme _ 18 _ moles d'ATP et _ 12_ moles de NADPH + H+ et 6-moles de CO2 les réactions photochimiques régénèrent l'ATP et le NADPH + H+. le PGAL issu du cycle de Calvin devient la matière première de voies métaboliques qui synthétisent d'autres composés organiques, dont une variété de glucides.

Comme la photorespiration enlève de la matière organique au cycle de Calvin, elle ______?_____ le rendement de la photosynthèse.

Comme la photorespiration enlève de la matière organique au cycle de Calvin, elle ______diminue______ le rendement de la photosynthèse.

Lors d'une expérience, des chloroplastes isolés peuvent synthétiser de l'ATP quand ils sont placés dans une solution exposée à la lumière et contenant les substances chimiques appropriées. Si l'on ajoute à la solution un composé qui rend les membranes complètement perméables aux ions hydrogène, à quelle vitesse la synthèse de l'ATP s'effectuera-t-elle ?

Dans cette expérience, la synthèse de l'ATP ralentirait et finirait par cesser. Comme le composé ajouté ne permettrait pas la formation d'un gradient de protons à travers la membrane, l'ATP synthase ne pourrait pas catalyser la production d'ATP.

-questions de figure- Si on exposait à la même lumière ultraviolette une feuille contenant la même concentration de chlorophylle que la solution, on n'observerait aucune fluorescence. Tentez d'expliquer pourquoi il y a une différence d'émission de fluorescence entre la solution et la feuille.

Dans la feuille, la plupart des électrons de la chlorophylle excités par l'absorption des photons sont utilisés pour activer les réactions de la photosynthèse

Réexaminez les figures 9.9 et 10.19, puis décrivez le rôle d'intermédiaire et de produit que joue le 3-phosphoglycéraldéhyde (PGAL) dans les deux processus qu'illustrent ces figures.

Dans la glycolyse, le PGAL agit comme intermédiaire. Le fructose 1,6-disphosphate à six atomes de carbone est scindé en deux sucres à trois atomes de carbone, dont l'un est le PGAL. L'autre est un isomère appelé phospho- dihydroxyacétone (PDHA), qui peut être converti en PGAL par une isomérase. Comme le PGAL est le substrat de l'enzyme suivante, il est constamment retiré et l'équilibre de la réaction tend vers la conversion du PDHA en PGAL supplémentane Dans le cycle de Calvin, le PGAL est à la fois intermédiaire et produit. Pour cha trois molécules de CO2 qui entrent dans le cycle, il se forme six molécules de PGAL, dont cinq doivent rester dans le cycle et se réarranger pour générer trois molécules de RUDP à cinq atomes de carbone. Le sixième PGAL est un produit qu'on peut considérer comme le résultat de la « réduction » des trois molécules de CO2 qui sont entrées dans le cycle en monosaccharide à trois atomes de carbone; ce PGAL pourra être réutilisé pour générer de l'energie.

3. Dans la figure ci-dessus, indiquez où l'ATP et le NADPH sont utilisés et où la rubisco intervient. Décrivez ces étapes.

Dans la phase de réduction du cycle de Calvin, l'ATP phosphoryle les composés à trois atomes de carbone et le NADPH les réduit en PGAL. L'ATP sert également durant la phase de régénération, lorsque cinq molécules de PGAL sont converties en trois molécules du composé à cinq atomes de carbone, le RUDP. La rubisco catalyse la première étape de la fixation du carbone: l'ajout de CO2 au RuDP.

Comparativement à une solution de chlorophylle pure, pourquoi les chloroplastes intacts libèrent-ils moins de chaleur et de fluorescence lorsqu'ils sont illuminés?

Dans les chloroplastes, les e - excités par la lumière sont captés par un accepteur primaire d'e- , ce qui les empêche de retourner à l'état fondamental. Dans la chlorophylle pure, il n'y a pas d'accepteur d'e- , alors les e- excités par la lumière retournent immédiatement à l'état fondamental en libérant de la lumière et de la chaleur

Expliquez comment une expérience comportant l'utilisation d'un isotope d'oxygène a aidé à élucider la chimie de la photosynthèse.

En employant comme marqueur du 180, un isotope lourd de l'oxygène, les chercheurs ont pu confirmer l'hypothèse de Van Niel, selon laquelle l'O2 produit au cours de la photosynthèse vient de l'eau et non du CO2.

21. Quelles sont les 3 étapes du cycle de Calvin ?

Fixation du carbone Chacun des trois CO2 (3x1C) se fixe à une molécule de ribulose diphosphate (RuDP) (3x 5C). Ceci forme trois molécules à 6C (3x6C) qui sont instables et se font scinder en 6 molécules à 3C (6x3C), le PGA (1,3- diphosphoglycérate). Réduction Les 6 molécules de PGA (6x3C) se font réduire par les électrons et les protons de 6 NADPH et grâce à l'énergie obtenue de l'hydrolyse de 6 ATP pour produire 6 PGAL (6x3C) ou phosphoglycéraldéhyde Régénération de l'accepter de CO2 Une de ces 6 molécules de PGAL servira à la synthèse de glucides ou d'autres molécules organiques essentielles. Les cinq autres molécules de PGAL (5x3C) restent dans le cycle et se font convertir en trois molécules à cinq carbones (3x5C) qui se font réduire grâce à 3 ATP pour régénérer le RuDP, réactif initial du cycle.

Décrivez quelle modification du pH provoquerait une synthèse d'ATP (a) à l'extérieur d'une mitochondrie isolée (en présumant que le H* peut traverser librement la membrane; voir la figure 9.15) et (b) dans le stroma d'un chloroplaste. Expliquez votre réponse.

Il vous faudrait (a) diminuer le pH à l'extérieur de la mitochondrie (ce qui élèverait la concentration de H+ ) et (b) augmenter le pH dans le stroma du chloroplaste (réduisant ainsi la concentration de H*). Dans les deux cas, il se créerait un gradient de protons à travers la membrane qui amènerait l'ATP synthase à synthétiser de l'ATP.

Dans les réactions photochimiques, quel est le donneur d'électrons? Où les électrons se retrouvent-ils à la fin de ces réactions?

L'H2O est le donneur d'e- ; le NADP+ accepte des électrons à la fin de la chaîne de transport d'électrons, ce qui le réduit en NADPH+H+

Dans les réactions photochimiques, quel est le donneur initial d'électrons ? Où les électrons se retrouvent-ils à la fin de ces réactions ?

L'eau (H2O) est le donneur d'électrons; le NADP* accepte électrons à la fin de la chaîne de transport d'électrons, ce qui le réduit en NADPH.

23. Quelle est l'enzyme clé du cycle de Calvin ? Quel est son rôle ?

L'enzyme clé de ce cycle est la ribulose1,5-diphosphate carboxylase (ou RuDP carboxylase ou encore rubisco); elle permet la fixation du CO2 au RuDP (ribulose 1,5 diphosphate) Cette enzyme RuDP carboxylase représente jusqu'à 16 % des protéines totales du chloroplaste; c'est une des protéines les plus importantes et abondantes sur terre.

Quelles sont les fonctions de l'ATP et du NADPH?

L'énergie solaire est captée puis transformée en ATP et NADPH qui servent à leur tour à la biosynthèse de glucose (glucides) à partir de CO2 .

Le principal produit de la combustion d'un combustible fossile est le CO2. On attribue cette combustion à l'augmentation de la concentration de CO2 dans l'atmosphère. Des scientifiques ont proposé de placer des contenants remplis d'algues à des endroits stratégiques près des usines ou près des voies urbaines d'intersections les plus congestionnées est-elle judicieuse (fig. 10.3) ? Justifiez votre réponse ? Indice : CO2 et changement climatique.

L'énergie solaire peut représenter une solution de rechange durable aux combustibles fossiles, une ressource non renouvelable. Par exemple, certaines espèces d'algues unicellulaires sont de généreuses productrices d'huiles et se cultivent facilement dans de longs réservoirs transparents appelés photobioréacteurs. Des procédés chimiques simples permettent d'obtenir du biodiésel qu'on peut mélanger à de l'essence ou utiliser seul pour faire fonctionner des véhicules. Placer des contenants d'algues à proximité de sources d'émission de CO2 est donc une bonne idée parce que ces algues ont besoin de CO2 pour la photosynthèse. Plus leur taux de photosynthèse est élevé, plus elles produiront d'huile végétale. Entre-temps, les algues absorberont les émissions de CO2 des usines et des moteurs des automobiles, réduisant d'autant la quantité de CO2 qui entre dans l'atmosphère (et réduisant, donc, la contribution de ce CO2 au changement climatique global).

Quelle couleur de lumière est la moins favorable à la photosynthèse? Expliquer?

La lumière verte, parce qu'elle est en grande partie transmise et réfléchie (et non absorbée) par les pigments photosynthétiques

Parmi les couleurs de la lumière, laquelle est la moins favorable à la photosynthèse ? Expliquez votre réponse.

La lumière verte, parce qu'elle est en grande partie transmise et réfléchie (et non absorbée) par les pigments photosynthétiques.

-questions de figure-Étudiez la figure 10.15 et expliquez comment vous la modifierez pour illustrer une analogie mécanique avec le transport cyclique d'électrons.

La personne au sommet de la tour du photosystème I ne jetterait pas son électron dans le seau de NADPH, mais plutôt au sommet de la rampe posée sur la tour du photosystème II. L'électron dévalerait alors jusqu'en bas de la rampe, serait énergisé par un photon et reviendrait entre ses mains. Ce cycle o continuerait tant qu'il y aurait de la lumière (d'où son appellation: transport cyclique d'électrons).

Décrivez comment la photorespiration ralentit la photosynthèse.

La photorespiration ralentit la photosynthèse en ajoutant au cycle de Calvin de l'O2 plutốt que du CO2. Aucun sucre n'est donc produit (aucun carbone n'est fixé), et le processus consomme de l'O2 au lieu d'en libérer.

les 2 phases de la photosynthèse + description

La photosynthèse comporte deux phases associées : Réactions photochimiques: Elles se déroulent dans les grana (thylakoïdes) des chloroplastes Elles scindent la molécule d'H2O et produisent de l'ATP (photolyse) -Si on arrive à rendre ce milieu (stroma) très acide : ATp synthase (turbine), va tourner = synthèse ATp avec la lumière : on peut induire cela artificiellement- Elles libèrent de l' O2 et forment du NADPH + H+ en transférant des électrons de l'eau au NADP+. Cycle de Calvin: A lieu dans le stroma. En utilisant l'ATP comme source d'énergie et le NADPH + H+ comme potentiel réducteur, il forme un glucide à partir de CO2 .

4. Pourquoi la photosynthèse est-elle plus coûteuse en énergie pour les plantes de type C4 et de type CAM que la photosynthèse des plantes de type C3? Quelles conditions climatiques favoriseraient les plantes de type C4 et de type CAM?

La photosynthèse en C4 et la photosynthèse des CAM supposent la fixation de CO2 pour produire un composé à quatre carbones (dans les cellules du mésophylle chez les plantes de type C4 et durant la nuit chez les plantes de type CAM). Ces composés sont ensuite dégradés pour libérer du CO2 (dans les cellules de la gaine fasciculaire chez les plantes de type C4et durant le jour chez les plantes de type CAM). Il faut de l'ATP pour recycler la molécule utilisée initialement pour se combiner au CO2. Ces adaptations évitent le recours à la photorespiration qui consomme de l'ATP et qui réduit le rendement photosynthétique chez les plantes de type C3 lorsqu'elles referment leurs stomates sous le soleil par temps chaud et sec. Les climats chauds et arides favorisent donc les plantes de type C. et de type CAM.

rôle des pigments accessoires

La présence de pigments accessoires accompagnant la chlorophylle augmente l'efficacité de la photosynthèse. Ces pigments complémentaires possèdent une autre fonction encore plus importante. Ils absorbent et dissipent l'énergie excédentaire des rayons lumineux qui serait autrement nocive pour la plante et ses chloroplastes (Cain, 2012). Pigments accessoire collectent également la lumière, ils collectent de la lumière, qu'ils transfèrent aux autres pigments Les autres pigments absorbent les photons et les transmettent très vite au centre réactionnel; ils ont le rôle de molécules- antennes

8. La figure ci-dessous représente une expérience réalisée avec des thylakoïdes isolés. On commence par rendre ces organites acides en les plongeant dans une solution dont le pH est de 4. Une fois que le pH de leur espace intrathylakoïdien a atteint 4, on les transfère dans une solution basique dont le pH est de 8. Lorsqu'ils sont placés dans le noir, les thylakoïdes produisent alors de l'ATP. (Voir le concept 3.3 pour réviser la notion de pH.) Dessinez un agrandissement d'une partie de la membrane d'un thylakoïde dans le bécher qui contient la solution de pH 8. Dessinez l'ATP synthase. Marquez les zones à forte et à faible concentration de H*. Indiquez la direction du flux de protons à travers l'enzyme et montrez la réaction conduisant à la synthèse de l'ATP. Cette synthèse s'achève-t-elle dans le thylakoīde ou hors de lui? Expliquez pourquoi les thylakoïdes de cette expérience ont pu fabriquer de l'ATP dans le noir.

La synthèse de l'ATP se terminerait hors du thylakoide. Les thylakoides ont pu synthétiser de l'ATP dans le noir parce que les chercheurs ont créé un gradient de concentration de protons artificiel à travers leur membrane; les réactions photochimiques n'étaient donc plus nécessaires pour établir le gradient de H* requis pour la synthèse de l'ATP par l'ATP synthase.

Comment les molécules de CO, qui participent à la photosynthèse parviennent-elles dans les chloroplastes des feuilles ? (Voir le concept 7.2.)

Le CO2 entre dans les feuilles par les stomates. Cette molécule étant non polaire, elle peut traverser la membrane cellulaire de la feuille et les membranes du chloroplaste pour atteindre le stroma du chloroplaste.

1. Comparez le rôle du CO, et celui de l'eau dans la respiration cellulaire et la photosynthèse.

Le CO2 et l'eau sont des produits dans la respiration cellulaire et des réactif- dans la photosynthèse. Dans la respiration, le glucose est oxydé en CO2 et les électrons sont transférés du glucose à l'O2 par la chaîne de transport d'électrons, ce qui produit de l'eau. Dans la photosynthèse, l'eau est la source d'électrons, lesquels sont énergisés par la lumière, temporairement stockés dans le NADPH, puis utilisés pour réduire le CO2 en glucides

20. En quoi les cycles de Calvin et de l'acide citrique se ressemblent-ils et qu'est-ce qui les distingue ?

Le cycle est semblable au cycle de l'acide citrique - il régénère une molécule initiale Cycle de l'acide citrique est catabolique tandis que le cycle de Calvin est anabolique (il fabrique des glucides à partir de petites molécules et consomme de l'énergie)

L'hexokinase est la première enzyme à participer à la glycolyse. Dans cette cellule végétale, décrivez l'ensemble du processus par lequel cette enzyme est produite et accomplit ses fonctions, en précisant où se déroule chaque étape. (Voir les figures 5.18, 5.22 et 9.9.)

Le gène qui code pour l'hexokinase fait partie de l'ADN d'un chromosome dans le noyau. Là, le gène est transcrit en ARNM, lequel est transporté dans le cytoplasme jusque sur un ribosome libre, où il est traduit en polypeptide. Ce polypeptide se replie en protéine fonctionnelle dotée d'une structure secondaire et d'une structure tertiaire. Une fois fonctionnelle, la protéine accomplit la première réaction de la glycolyse dans le cytoplasme.

2. Le spectre d'absorption de la chlorophylle diffère du spectre d'action de la photosynthèse. Expliquez le sens de cette observation.

Le spectre d'action de la photosynthèse montre que certaines longueurs d'onde qui ne sont pas absorbées par la chlorophylle a peuvent néanmoins favoriser la photosynthèse. Les complexes collecteurs de lumière des photosystèmes contiennent des pigments accessoires, comme la chlorophylle b et les caroténoides, qui absorbent diverses longueurs d'onde et transfèrent l'énergie à la chlorophylle a, élargissant ainsi le spectre de la lumière utilisable pour la photosynthèse.

À votre avis, qu'arriverait-il à l'abondance relative des plantes de type C3 par rapport aux plantes de type C4 et de type CAM dans une région où le climat deviendrait beaucoup plus chaud et beaucoup plus sec (et cela sans variation du CO2)?

Les plantes de types C4 et CAM prendraient la place d'un grand nombre de plantes de type C3.

16. Qu'est-ce qui distingue le photosystème I (appelé P700) du photosystème II (appelé P680) ?

Les 2 types de photosystème (capter énergie et cette énergie aboutit au transport électrons, donc phénomène OXYDORÉDUCTION, électron perdu est remplacé par celui de l'eau) Les végétaux supérieurs contiennent deux photosystèmes différents en plusieurs exemplaires (plusieurs milliers chez certaines espèces): Le photosystème I (PS I) possède un centre réactionnel pouvant être excité par un photon d'une longueur d'onde de 700 nm; il porte le nom de P700 Le photosystème II (PS II). L'activation du photosystème II se fait par une lumière de longueur d'onde 680 nm; son centre réactionnel s'appelle P680. Protéines importantes au niveau de la photosynthèse : Pq= plastoquinone Pc = plastocyanine Fd = Ferrédoxine Dans les deux photosystèmes, les molécules de chlorophylle a des centres réactionnels sont identiques sauf qu'elles sont associées à des protéines différentes. Un photosystème se situe près de son partenaire, la chaîne de transport d'électrons. Fonctionnement simplifié de PSII Il y a excitation du P680 qui se désactive par voie photochimique en cédant un électron à la phéophytine (Pheo). Fonctionnement simplifié du PSII. La chlorophylle du centre réactionnel (P680) est excitée par un photon (P680*). Elle donne un e- à un accepteur d'e- (Qox) qui devient réduit (Qred) et qui transmettra ces e - le long d'une chaîne de transporteurs jusqu'à un accepteur final. Il manque alors un e- à la chlorophylle (P680+). Celle-ci est régénérée (P680) en recevant un e- d'un donneur d'e- (H2O) qui devient oxydé (O2).

28. Comment les plantes de type CAM s'adaptent-elles en présence d'un faible taux de CO2 et d'un taux élevé d'O2 dans les feuilles ?

Les Plantes de type CAM et celles de type C4 se servent toutes deux du CO2 pour élaborer des intermédiaires organiques avant le début du cycle de Calvin. La différence est que, dans les Plantes de type C4 , la fixation du carbone est physiquement séparée du cycle de Calvin, tandis que dans les plantes de type CAM, les deux étapes n'ont pas lieu simultanément Toutefois, toutes les deux finissent par utiliser le cycle de Calvin pour produire des glucides à partir du CO2 Ces plantes se sont adaptées à l'aridité de leur environnement en ouvrant leurs stomates pendant la nuit et en les fermant pendant le jour, à l'inverse des autres plantes; ainsi, elles évitent la déshydratation pendant le jour et absorbent le CO2 la nuit. Le CO2 est alors fixé dans des acides organiques qu'elles emmagasinent dans les cellules du mésophylle. Pendant le jour, alors que les stomates sont fermés et que les réactions photochimiques fournissent de l'ATP et du NADPH + H+ au cycle de Calvin, le CO2 est libéré des acides organiques et les glucides sont élaborés dans les chloroplastes.

11. Quel est le pigment majeur de la photosynthèse ? Nommez quelques pigments accessoires.

Les chloroplastes contiennent de la chlorophylle (pigment vert des plantes) Ce pigment vert se trouve dans la membrane des thylakoïdes. Il absorbe l'énergie lumineuse et déclenche ainsi le processus de la photosynthèse. La chlorophylle a est le plus abondant et le plus important des pigments tandis que la chlorophylle b est un pigment accessoire présent chez les végétaux supérieurs les caroténoïdes, les anthocyanines et les phycobillines sont des pigments complémentaires qui absorbent la lumière à des longueurs d'onde différentes de celles absorbées par les chlorophylles.

Revenez à ce que vous avez appris sur l'acidification des océans (concept 3.3). On pourrait penser que ce phénomène et les modifications dans la distribution des plantes de type C3 et des plantes de type C4 sont des problèmes très différents, mais qu'ont-ils en commun ? Expliquez votre réponse.

Les deux problèmes sont causés par le changement radical de l'atmosphère terrestre résultant de l'utilisation des combustibles fossiles. L'augmentation de la concentration de CO2 perturbe la chimie des océans en diminuant leur pH, ce qui nuit à la calcification des organismes marins. Sur la terre ferme, les végétaux se sont adaptés à la concentration accrue de CO2 et au réchauffement de la planète, mais ces variations se traduisent par des répercussions importantes sur leur photosynthèse. Si la concentration de CO2 et la température continuent à changer, cela pourrait avoir des effets cruciaux sur les organismes vivant dans tous les habitats de la planète.

14. Quelles sont les lumières les plus favorables à la photosynthèse chez les végétaux?

Les longueurs d'onde les plus favorables à la photosynthèse vont de 400 à 500 nm et de 600 à près de 700 nm.

-questions de figure- Selon le graphique, quelles sont les longueurs d'onde les plus favorables à la photosynthèse?

Les longueurs d'onde les plus favorables à la photosynthèse vont de 400 à 500 nm et de 600 à près de 700 nm.ô

Comment les molécules de réactifs de la photosynthèse parviennent-elles dans les chloroplastes des feuilles ?

Les molécules de réactifs de la photosynthèse sont le CO2 et l'eau. Le CO2 parvient dans les chloroplastes de la feuille en passant par le strome (des pores sur la feuille). L'eau, quant à elle, monte à partir des racines de la plante en passant par le flux de l'évapotranspiration (ponts à hydrogène entre les molécules d'eau lui permettent de pouvoir monter de la sorte). Elle monte par dans un xylème jusqu'à atteindre les feuilles, organes de la photosynthèse. Après la photosynthèse, l'eau sort par les stroma (pores) de la feuille. Il y a 12 molécules d'eau comme réactifs et 6 molécules produites par la photosynthèse.

5. Expliquez comment toute forme de vie dépend de la photosynthèse.

Les organismes photosynthétiques fournissent de la nourriture (principalement sous forme de glucides) à tous les autres organismes vivants, soit directement, soit indirectement. Ils captent l'énergie du Soleil et peuvent ainsi synthétiser des glucides, ce dont sont incapables les organismes non photosynthétiques. Les organismes photosynthétiques produisent également l'O2 nécessaire à tous les organismes qui accomplissent la respiration aérobie.

15. Qu'est-ce qui constitue un photosystème? Mots-clés : complexe du centre réactionnel, complexe collecteur de lumière, chlorophylle a, chlorophylle b et autres pigments accessoires, accepteur primaire d'électrons. (version notes Komi)

Les photosystèmes Les pigments photosynthétiques s'assemblent en agrégats avec d'autres complexes moléculaires appelés photosystèmes dans la membrane des thylakoïdes. Tous les pigments peuvent capter des photons, mais un seul peut les convertir en énergie chimique : il s'agit d'une chlorophylle a combinée à une protéine appelée centre réactionnel photochimique. Les autres pigments absorbent les photons et les transmettent très vite au centre réactionnel; ils ont le rôle de molécules- antennes Un photosystème se compose d`un centre réactionnel entouré d`un certain nombre de complexes collecteurs de lumière 2 catégories de photosystème : I : Premier découvert II 2e découvert

Le cycle de Calvin requiert de l'ATP et du NADPH, des produits issus des réactions photochimiques. Si quelqu'un soutenait devant vous que ces réactions photochimiques ne dépendent pas du cycle de Calvin et que, si la lumière était continue, elles pourraient poursuivre leur production d'ATP et de NADPH, que lui répondriez-vous ?

Les réactions photochimiques dépendent du NADP*, de l'ADP et du (P que le cycle de Calvin génère. Les deux cycles sont interdépendants.

Expliquez pourquoi un poison qui inhibe une enzyme du cycle de Calvin inhibera aussi les réactions photochimiques.

Les réactions photochimiques requièrent de l'ADP et du NADP", lesquels ne seraient pas produits à partir de l'ATP et du NADPH si le cycle de Calvin s'arrêtait. Trois atomes de carbone entrent dans le cycle, un à un, sous la forme de molécules individuelles de CO2 et quittent le cycle sous celle d'une molécule à trois atomes de carbone (PGAL) après trois cycles.

Expliquez pourquoi un poison qui inhibe une enzyme du cycle de Calvin inhibera aussi les réactions photochimiques

Les réactions photochimiques requièrent de l'ADP et du NADP+, lesquels ne seraient pas produits à partir d'ATP et de NADPH+H+ si le cycle de Calvin est inhibé

comment la chlorophylle est-elle exitée?

Les thylakoïdes contiennent des pigments qui peuvent absorber la lumière Lorsque la disposition des e- d'un composé chimique permet qu'un photon soit absorbé, un des e- est amené à un niveau énergétique élevé; on dit alors qu'il est excité Les pigments: des capteurs de lumière Excitation de la chlorophylle L' e- excité des pigments photosynthétiques peut «sauter» sur le premier élément d'une chaîne de transporteurs d'e- . Si aucun transporteur ne peut le recevoir, il retrouve son état initial en libérant l'énergie sous forme de chaleur ou de fluorescence orangée. Le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par diverses formes d'excitation autres que la chaleur.

D'où vient le O2 dans la formule de la photosynthèse ?

O2 vient de l'eau !!! voir manuel pour les expériences à ce sujet, bactéries utilisent pas O2 pour faire photo, mais bactéries dégagent souffre, HS, (remplacé) et bactérie

Définissez : hétérotrophes

Respiration ou fermentation. Transforment la matière organique végétale en matière organique animale. Consommateur ou décomposeur

1. Les plantes peuvent-elles utiliser les glucides qu'elles produisent durant la photosynthèse pour alimenter directement le travail de la cellule ? Expliquez votre réponse. (Voir les figures 8.9, 8.10 et 9.6.)

Oui, les plantes peuvent dégrader ce glucide (alors sous forme de glucose) par- la respiration cellulaire et produire des molécules d'ATP pour effectuer diverses activités cellulaires, comme les réactions chimiques endergoniques, le transport transmembranaire de substances et le mouvement des molécules dans la cellule Les molécules d'ATP servent également au déplacement des chloroplastes durant le mouvement de cyclose de certaines cellules végétales (voir la figure 6.26).

Qu'est-ce que la photophosphorylation?

Photophosphorylation : production d'ATP par l'ajout d'un groupement phosphate à l'ADP au cours des réactions photochimiques de la photosynthèse; processus réalisé par chimiosmose et au moyen de la force proton-motrice engendrée à travers les membranes thylakoïdiennes du chloroplaste ou les membranes de certains procaryotes.

25. En quoi consiste la photorespiration ? Quand se produit-elle ? Est-ce que la photorespiration permet la synthèse de glucides et d'ATP ? Est-ce que la photorespiration se passe-t-il durant la nuit ?

Photorespiration (suite...) Ce composé, le glycolate, qui sort du chloroplaste, entre dans un peroxysome la voie métabolique s'y poursuit et est complétée dans une mitochondrie : le glycolate est alors dégradé et libère du CO2 . L'ensemble de ce processus constitue la photorespiration: Respiration car il y a consommation d'oxygène; Photo car le processus s'effectue généralement en présence de lumière (s'arrête au bout de quelques min dans l'obscurité) Comme la photorespiration enlève de la matière organique au cycle de Calvin, elle diminue _ le rendement de la photosynthèse. la photorespiration n'engendre pas d'ATP mais en consomme Ne se produit pas la nuit (nécessite de la lumière)

Définissez : autotrophes

Photosynthèse et respiration. Fabriquent leur propre matière organique. Producteur

-questions de figure- Des combustibles tirés des algues. L'énergie solaire peut représenter une solution de rechange durable aux combustibles fossiles. Par exemple, certaines espèces d'algues unicellulaires sont de généreuses productrices d'huiles et se cultivent facilement dans de longs réservoirs transparents appelés photobioréacteurs, comme celui de l'Arizona State University qu'on voit ci-contre. Des procédés chimiques simples permettent d'obtenir du biodiésel qu'on peut mélanger à de l'essence ou utiliser seul pour faire fonctionner des véhicules. ET SI ? Le principal produit de la combustion d'un combustible fossile est le CO2; on attribue cette combustion à l'augmentation de la concentration de CO, dans l'atmosphère. Les scientifiques ont proposé de placer des contenants remplis de ces algues à des endroits stratégiques, près des usines comme ci-dessus ou près des voies urbaines les plus congestionnées. Compte tenu du processus de la photosynthèse, cette proposition vous semble-t-elle judicieuse? Pourquoi?

Placer des contenants d'algues à proximité de sources d'émission de CO2 est une bonne idée parce que ces algues ont besoin de CO2 pour la photosynthèse. Plus leur taux de photosynthèse est élevé, plus elles produiront d'huile végétale. Entre-temps, les algues absorberont les émissions de CO2 des usines et des moteurs des automobiles, réduisant d'autant la quantité de CO2 qui entre dans l'atmosphère (et réduisant, donc, la contribution de ce CO2 au changement climatique global).

relation entre longueur d'onde et bris liens chimiques des composés organiques

Plus la longueur d'onde est courte, plus les rayons sont énergétiques pour briser les liaisons chimiques des composés organiques. Il peuvent même tuer les cellules si trop courts. Les photoautotrophes absorbent l'ensemble des rayonnements situés entre 380 et 750 nm. (tout sauf le vert, qui est réfléchi) donc Les pigments des chloroplastes absorbent principalement la lumière rouge et la lumière bleu-violette, les couleurs les plus favorables à la photosynthèse. Lexpérience de Engelman nous a appris ça, où un filament long d'algue long est étendu exposé à tout le spectre de la lumière. des bactéries ont surtout poussé aux extrémités rouge et mauves

Expliquez en quoi le grand nombre de molécules d'ATP et de NADPH employées au cours du cycle de Calvin concorde avec la valeur énergétique élevée du glucose.

Plus une molécule emmagasine de l'énergie potentielle et un potentiel réducteur, plus sa formation nécessite d'énergie et de potentiel réducteur. Le glucose est une excellente source d'énergie parce qu'il est fortement réduit (nombreuses liaisons C-H) et accumule de grandes quantités d'énergie poten- tielle dans ses électrons. Pour réduire le CO2 en glucose, il faut beaucoup d'énergie et de potentiel réducteur, soit un grand nombre de molécules d'ATP et de NADPH, respectivement.

nomme moi des pigments capteurs de lumière accessoires

Plusieurs pigments absorbant la lumière font partie des thylakoïdes : La chlorophylle a est le plus abondant et le plus important des pigments tandis que la chlorophylle b est un pigment accessoire présent chez les végétaux supérieurs les caroténoïdes, les anthocyanines et les phycobillines sont des pigments complémentaires qui absorbent la lumière à des longueurs d'onde différentes de celles absorbées par les chlorophylles.

Pour fabriquer une molécule de glucose, le cycle de Calvin utilise moles de CO2, molécules d'ATP et molécules de NADPH.

Pour fabriquer une molécule de glucose, le cycle de Calvin utilise 6 moles de CO2, 18 molécules d'ATP et 12 molécules de NADPH.

Comment la lumière du soleil contribue-t-elle à la croissance du tronc, des branches et des feuilles de l'arbres ?

Presque tous les végétaux sont autotrophes : les seuls « nutriments » dont ils ont besoin sont le CO2 de l'air ainsi que l'eau et les minéraux du sol. Plus précisément, ils sont photoautotrophes, c'est-à-dire qu'ils utilisent la lumière comme source d'énergie pour synthétiser les matières organiques

La présence de PS I, et non de PS II, dans les cellules de la gaine fasciculaire des plantes de type C4 a un effet sur la concentration d'O,. Quel est cet effet et comment peut-il être avantageux pour la plante ?

Sans PS II, il n'y a pas de formation d'O2 dans les cellules de la gaine fasciculaire, ce qui permet d'éviter le problème de la compétition de l'O2 avec le CO2 pour la liaison avec la rubisco dans ces cellules.

Définissez : Photoautotrophe

Se dit d'un organisme qui utilise la lumière comme source d'énergie pour synthétiser des composés organiques à partir du CO2 (source de carbone) et (généralement) d'eau

22. À quoi sert le cycle de Calvin ? La lumière est-elle nécessaire pour ces réactions ? Où se produit-il ?

Se produit dans le stroma Utilise l'ATP et le NADPH+ + H+ pour convertir le CO2 en PGAL Pas besoin de lumière

1. Les végétaux sont des photoautotrophes. Qu'entend-on par là? Ils fabriquent leur propre matière organique à partir de matériaux inorganiques. Ils font partie des producteurs de la biosphère. Ils utilisent le CO2 de l'air et l'eau du sol. Ils utilisent la lumière comme source d'énergie pour synthétiser des molécules organiques. Toutes ces réponses sont bonnes.

Toutes ces réponses sont bonnes.

Décrivez les structures impliquées dans la photosynthèse en incluant les mots-clés suivants: mésophylle, chloroplaste, stomate, double membrane externe, thylakoïdes, espace intrathylakoïdien, granum, stroma.

Toutes les parties vertes d'une plante, y compris les tiges vertes et les fruits qui ne sont pas mûrs, contiennent des chloroplastes, sites de la photosynthèse (figure 10.4): on compte environ un demi-million de chloroplastes par millimètre carré de feuille. Les chloroplastes abondent tout particulièrement dans le mésophylle, le tissu interne de la feuille. Des pores microscopiques appelés stomates (du mot grec stroma, qui signifie «bouche») permettent au CO2 d'entrer dans la feuille et à l'O2 ďen sortir. L'eau absorbée par les racines, elle, se rend aux feuilles en passant par les tissus conducteurs regroupés dans les nervures. Ces ner- mais chez plupart des végétaux les feuilles sont les principaux. Ils interviennent également dans le transport du sucre des feuilles vers les racines et les autres parties non photosynthétiques de la plante. à 40 chloroplastes mesurant de 4 à 7 µm de longueur et de 2 a 4 um d'épaisseur. Chaque chloroplaste est formé de deux membranes entourant un liquide dense, le stroma, qui renferme des molécules d'ADN circulaires, des ribosomes et un système mem- Les cellules du mésophylle contiennent en général de 30 braneux constitué de sacs aplatis communicants, les thylakoïdes. La membrane de chaque thylakoïde délimite un compartiment appelé espace intrathylakoïdien, ce qualificatif signifiant «à l'intérieur du thylakoïde ». Ici et là, les thylakoides forment des empilements denses appelés grana (granum au sin- gulier). Les membranes des thylakoïdes des chloroplastes renferment la chlorophylle, ce pigment vert qui donne leur couleur aux feuilles. (Les membranes internes photosynthétiques de certains organismes procaryotes s'appellent également thyla- vures koides; voir la figure 27.8b). C'est l'énergie lumineuse absorbée par la chlorophylle qui alimente la synthèse des molécules organiques dans le chloroplaste. Puisque nous avons vu où se situent les sites de la photosynthèse chez les végétaux, nous sommes prêts à examiner le processus même de la photosynthèse.

15. Qu'est-ce qui constitue un photosystème? Mots-clés : complexe du centre réactionnel, complexe collecteur de lumière, chlorophylle a, chlorophylle b et autres pigments accessoires, accepteur primaire d'électrons. (version manuel)

Un photosystème se compose d'un complexe du centre réactionnel, entouré d'un certain nombre de complexes collecteurs de lumière (figure 10.13). Le complexe du centre réactionnel est une association de protéines possédant une paire particulière de chlorophylle a et un accepteur primaire d'électrons. Chaque complexe collecteur de lumière réunit les diverses molécules de pigments (qui peuvent être de la chlorophylle a, b ou des caroténoïdes) liées à des protéines particulières. (on estime qu'un photosystème peut contenir de 200 à 300 molécules de pig- ments.) Le grand nombre et la variété des molécules de pigments qu'il contient lui permettent d'élargir le spectre et la surface d'absorption. Agissant ensemble, ces complexes collecteurs de lumière se comportent comme des antennes pour le complexe paire particulière de molécules de chlorophylle a et un accepteur primaire d'électrons. Chaque complexe collecteur de lumière réunit diverses molécules de pigments (qui peuvent être de la chlorophylle a, de la chlorophylle b ou des caroténoïdes) liées à des protéines particulières. (On estime qu'un un photon, l'énergie se transmet d'un pigment à un autre au sein d'un complexe collecteur de lumière jusqu'à la paire de molécules de chlorophylle a d'un centre réactionnel, un peu comme une vague humaine se propageant sur les gradins d'un centre Sportif. Les deux molécules de chlorophylle a du complexe du centre réactionnel se distinguent des autres par leur environnement moléculaire (leur position et les molécules qui leur sont associées). En effet, cet agencement leur permet d'utiliser l'énergie de la lumière non seulement pour faire accéder un de leurs électrons à un niveau énergétique supérieur, mais aussi pour le transférer à une autre molécule: l'accepteur primaire d'élec- du centre réactionnel.

de quoi est entouré le centre réactionnel d'un photosystème?

Un photosystème se compose d`un centre réactionnel entouré d`un certain nombre de complexes collecteurs de lumière

13. À quoi vous a servi le spectrophotomètre au laboratoire ?

Un spectre d'absorption est une représentation visuelle de la façon dont un pigment donné absorbe les différentes longueurs d'onde de la lumière visible. Les spectres d'absorption des divers pigments des chloroplastes aident les scientifiques à cerner le rôle de chaque pigment dans une plante.Un spectrophotomètre mesure les proportions de lumière de différentes longueurs d'onde absorbées et transmises par une solution d'un pigment donné.

que font et que sont les xylèmes et phloèmes dans plante?

Xylème : Prend l'eau du sol et l'apporte en haut (des racines au feuilles) Phloème : trsnsport de haut en bas (ex glucose pour racines qui ont pas de chloroplaste)

4. Lequel des énoncés suivants exprime une véritable distinction entre les autotrophes et les hétérotrophes? a) Les autotrophes, contrairement aux hétérotrophes, sont capables de synthétiser les molécules organiques dont ils ont besoin à partie du CO2 et d'autres substances inorganiques. b) Seuls les hétérotrophes ont besoin des composés chimiques présents dans leur milieu. c) La respiration cellulaire est propre aux hétérotrophes. d) Seuls les hétérotrophes ont des mitochondries.

a) Les autotrophes, contrairement aux hétérotrophes, sont capables de synthétiser les molécules organiques dont ils ont besoin à partie du CO2 et d'autres substances inorganiques.

14. Les plantes de type C4 se trouvent plus couramment dans un environnement désertique, parce que: a) elles peuvent fixer le carbone en présence de faibles concentrations de CO2 quand les stomates sont fermés. b) elles produisent intérieurement du dioxyde de carbone par photorespiration. c) elles stockent du carbone en incorporant du CO2 dans des acides organiques, qui seront catabolisés plus tard. d) l'eau est un produit de leurs voies photosynthétiques. e) leurs stomates s'ouvrent la nuit et se ferment le jour.

a) elles peuvent fixer le carbone en présence de faibles concentrations de CO2 quand les stomates sont fermés.

Être en mesure de donner des exemples de photoautotrophes (voir p. 203-204, Campbell 2020)

a) végétaux b) algue multicellulaire eucaryote unicellulaire cyanobactérie e) bactérie poudre sulfureuse

15. Comparées aux plantes de type C3, les plantes de type C4: a)peuvent continuer à fixer le CO2 même quand celui-ci se trouve à des concentrations relativement faibles et en présence de concentrations élevées de dioxygène. b)ont une vitesse de photorespiration plus élevée. c)n'utilisent pas la Rubisco pour la fixation du carbone. d)croissent mieux dans des conditions fraîches et humides. e)produisent un composé à quatre carbones, l'oxaloacétate, qui se rend alors au cycle de l'acide citrique dans les mitochondries.

a)peuvent continuer à fixer le CO2 même quand celui-ci se trouve à des concentrations relativement faibles et en présence de concentrations élevées de dioxygène.

2. Dans quel ordre le transport des électrons pendant la photosynthèse s'effectue-t-il? a) NADPH → O2→CQ2. b) H2O→NADPH →Cycle de Calvin. c) H2O→Photosystème I→ Photosystème II. d) NADPH -→Chaîne de transport d'électrons → O2.

b) H2O→NADPH →Cycle de Calvin.

12. La fonction générale du cycle de Calvin est: a) l'oxydation du glucose. b) la fabrication de glucides. c) la production de dioxyde de carbone. d) la scission de l'eau. e) le captage de la lumière du soleil.

b) la fabrication de glucides.

6. Du point de vue de son mécanisme, la photophosphorylation ressemble: a) à la phosphorylation au niveau du substrat pendant la glycolyse. b) à la phosphorylation oxydative pendant la respiration cellulaire. c) à la fixation du carbone. d) à la réduction du NADP+.

b) à la phosphorylation oxydative pendant la respiration cellulaire.

9. Parmi les énoncés suivants, lequel décrit le mieux la relation entre la photosynthèse et la respiration cellulaire? a)La respiration cellulaire réalise l'inverse des voies biochimiques de la photosynthèse. b)La photosynthèse emmagasine l'énergie dans des molécules organiques complexes, alors que la respiration cellulaire libère de l'énergie de molécules organiques complexes. c)La photosynthèse se produit seulement chez les végétaux et la respiration cellulaire, seulement chez les animaux. d)Les molécules d'ATP sont produites au cours de la photosynthèse et utilisées dans la respiration cellulaire. e)La respiration cellulaire est anabolique et la photosynthèse est catabolique.

b)La photosynthèse emmagasine l'énergie dans des molécules organiques complexes, alors que la respiration cellulaire libère de l'énergie de molécules organiques complexes.

29. Quelle est l'importance des autotrophes dans la biosphère et pour les Humains ?

base de la synthèse de la matière organique, que les hétérotrophe ne peuvent pas faire

3. Quelle est la ressemblance entre les adaptations photosynthétiques des plantes de type C4 et celles des plantes de type CAM? a) Dans les deux cas, seul le photosystème b) Les deux types de plantes produisent des glucides en dehors du cycle de Calvin. c) Chez les deux types de plantes, une enzyme autre que la rubisco catalyse la première étape de la fixation du carbone. d)Les deux types de plantes produisent la majeure partie de leurs glucides dans l'obscurité.

c) Chez les deux types de plantes, une enzyme autre que la rubisco catalyse la première étape de la fixation du carbone.

5. Quel processus n'a pas lieu durant le cycle de Calvin? a) La fixation du carbone. b) Ľ'oxydation du NADPH. c) La libération d'O2. d) La régénération de l'accepteur de CO2.

c) La libération d'O2.

7. Parmi les processus suivants, lequel est alimenté directement par l'énergie lumineuse? a) L'établissement d'un gradient de pH par un transfert de protons à travers la membrane des thylakoïdes. b) La réduction des molécules de NADP*. c) Le transfert d'énergie d'une molécule de pigment à une autre. d) La synthèse d'ATP.

c) Le transfert d'énergie d'une molécule de pigment à une autre.

8. Laquelle des substances suivantes n'est PAS un produit des réactions photochimiques de la photosynthèse? a)L'ATP. b)Le dioxygène. c)Le glucide. d)Le NADPH + H+. e)Les électrons à haute énergie.

c)Le glucide.

Nommer des exemples de photoautotrophe

§ Milieu terrestre : Végétaux sont les principaux producteurs de nourriture. § Milieux aquatiques : Algues unicellulaires ou multicellulaires, algue brune § Eucaryotes unicellulaires non algaux : Euglènes § Procaryotes : · Cyanobactéries · Bactéries pourpres sulfureuses qui produisent du soufre (et non du O2), car elles n'utilisent pas l'eau pour faire la photosynthèse. Souffre = petites sphères jaunes dans les cellules

18. Quelle est l'importance de l'eau dans la photosynthèse ?

évapotranspiration → eau sort par stomates 9xylème prend eau sol et l'apporte en haut de plante) ET Parcours des atomes pendant la photosynthèse De nombreux organismes eucaryotes et procaryotes peuvent effectuer de la photosynthèse: les Algues, les Diatomées, les Cyanobactéries et bien sûr, les Plantes vertes. Ces organismes peuvent convertir l'énergie solaire en biomasse; l'énergie solaire est captée puis transformée en ATP et NADPH qui servent à leur tour à la biosynthèse de glucose (glucides) à partir de CO2 . Ces réactions nécessitent un donneur d'hydrogène: le plus souvent H2O, mais chez certaines espèces, cela peut être H2S (expériences pionnières de Van Niel, Université Stanford, expérience avec les bactéries sulfureuses. Ces résultats furent prouver plus tard avec l'utilisation d'isotopes), du lactate ou un autre compos basically l'eau donne les O nécessaire à la formation de 02 La photosynthèse est donc un processus d'oxydo-réduction au cours duquel l'H2O est oxydée et le CO2 est réduit.