La photosynthèse 2009 (modifié 2014)

SBI4U

6CO2 + 6H2O C6H12O6 +6O2

La photosynthèse

Est un processus bioénergétique que font les plantes, les algues, les bactéries (cyanobactéries) et certains protistes pour se donner de l’énergie (autotrophes)

Dans la présence de la lumière = photosynthèse

Dans l’absence de la lumière = respiration cellulaire

La photosynthèse est un processus qui se fait dans un chloroplaste, organite qui contient de la chlorophylle (pigment qui donne aux plantes leur couleur verte)

Biosphère II

Micrographie: chloroplastes

La structure du chloroplaste

Chlorophylle: le pigment qui se situe dans les membranes des thylakoïdes

Fonctions:

1. absorbe la lumière rouge, violet et certaines longueurs d’onde de bleu

2. convertit l’énergie absorbée (des photons) sous une forme qui permet aux réactions de synthèse de se produire

1 mm = 38 à 40 chloroplastes bout à bout

Les pigments: chlorophylle a et b et les caroténoïdes présentent différent spectres d’absorption

2 étapes de la photosynthèse

1. Les photosystèmes

2. Le cycle de Calvin (les réactions de

synthèse)

Melvin Calvin 1911-1997

1. Les photosystèmes: la phase lumineuse

La lumière fournit les photons qui excitent les molécules de chlorophylles

L’énergie est transmise de molécule en molécules jusqu’à ce que toute l’énergie soit remise dans deux molécules de chlorophylle (centre de réaction).

Ces deux molécules photolyse l’eau (P680) (sépare H+ et en O2 ), l’oxygène est relâché dans l’atmosphère et les H+ sont utilisés dans la deuxièmes séries de réactions.

Suite…

Photosystème I: P700 ou PSI

P700 est un système cyclique. (voir fig.3.24)

– Absorbe la lumière à 700 nm (en moyenne) et

contient du chlorophylle a

– Présent chez le les cyanobactéries et toutes les

eucaryotes photosynthétiques

– Tandis que l’ATP est produite, ce processus

s’appelle la photophosphorylation cyclique.

Une fois que l’ATP est produite, les électrons sont

recyclés dans le photosystème

Photosystème II: P680 ou PSII

P680 est un système non-cyclique

– Hydrolyse de l’eau est possible avec l’énergie

des photons: les électrons + un ion d’hydrogène

sont envoyés à la chaîne respiratoire.

L’ion d’hydrogène est pompé vers le stroma et réduit

une molécule de NADP+ (NADP+ +H NADPH)

– Photophosphorylation: l’autre ion d’hydrogène

quittent l’espace intratylakoïdien passe par

l’ATPsynthase et entre dans le stroma (à

l’extérieur du tylakoïde mais à l’intérieur du

chloroplaste)

P680 P700

Sac du

thylakoïde

Stroma

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/affiche_image.php3?id_document=2923

Voir pp. 86 et 87 du manuel

Le photosystème 700 est une voie cyclique.

– Donc, l’électron produit par les pigments excités est

transféré à la chaîne respiratoire pour former une molécule

d’ATP.

Le photosystème 680 est une voie non-cyclique

mais fais l’hydrolyse de l’eau.

– Contient le pigment= chlorophylle a

– Hydrolyse d’une molécule d’eau par électron

– Contient les pigments a, b, c, les carotènes, les

xanthophylles et les anthocyanines.

Vidéo (4 minutes)

http://www.youtube.com/

watch?v=XmFg91BmS-o

2. Le cycle de Calvin:

Les réactions de synthèse se produisent

dans le stroma du chloroplastes.

Les divers enzymes prennent le CO2 et les

électrons de la dernière étape et produisent

du glucose.

Le glucose et utilisé pour la respiration

cellulaire.

Vidéo (2

minutes)

http://www.yo

utube.com/wa

tch?v=hPW2y

wKGg-A

Expérience: propose une hypothèse!

Il est difficile de caractériser les glucides simples produits par la photosynthèse dans des expériences utilisant du matériel simple. Il est possible par contre de caractériser l'amidon (un polymère de glucose mis en réserve lorsque la photosynthèse est très active). Cette caractérisation se réalise avec le lugol, un réactif spécifique de l'amidon.

Des feuilles de pélargonium partiellement recouvertes d'un cache noir, sont éclairées de manière intense pendant plusieurs heures. Une feuille est prélevée, décolorée par de l'alcool bouillant puis colorée par le lugol.

Résultat

De l'amidon a été

formé uniquement

dans les zones

éclairées.

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Photosyn

these-cours/08-photosystemes.htm

Révision de la photosynthèse

Vidéo TFO de 10 minutes

http://www1.tfo.org/education/episode/24999/

reaction-sombre

Devoirs: le 2 avril

N.D. de la page Web suivante

http://www.cours-

pharmacie.com/biologie-

vegetale/la-photosynthese.html

Les sources primaires de qualités

PubMed:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21438681

?report=abstract