EXPOSEE N: 3: 3

Réalisée par

NASRI KhalidEl ALAOUI FaissalBEN ABDELLAH IdrissAL KHARROUBI Rachid

Encadré par:

Mr . GUEDIRA Younes

INTRODUCTION :

Il existe 3 catégories d'êtres vivants

Les êtres hétérotrophes Les êtres autotrophes

Les êtres semi-autotrophes

Historique :

Aristote les plantes puisaient toute leur nourriture dans le sol

XVIIIe siècle il est admis que les plantes se nourrissent essentiellement des aliments tirés du sol, eau et humus

Expérience de Van Helmont (1648) :

L’interprétation logique de ces résultats, proposée par

Stephen Hales au siècle suivant (1727)

la plante emprunte la plus grande part de sa nourriture à l’air ambiant grâce à l’intervention des feuilles

Il admet que la lumière, reçue par les feuilles, peut jouer un rôle bénéfique dans le processus

La « purification de l’air » par les plantes :

Une expérience célèbre de PriestleyEn 1771-1772

il met en évidence la capacité des plantes à purifier, à la lumière

le médecin hollandais Jan Ingenhouzs ( 1730-1799) confirma le travail de Priestley et montra que l’air n’était ( purifié) qu’en présence de la lumière solaire et seulement par les parties vertes des plantes

En 1796 , Ingen-Housz

suggérait que le dioxyde de carbone est scindé en C et O

Donc les végétaux synthétisent leur matière organique à partir de molécules simples et de l’énergie lumineuse du soleil.

Ce processus s’appelle :

la photosynthèse

On supposait donc généralement que, dans la réaction globale de la photosynthèse

CO2+H2O+ énergie lumineuse --------------- (CH2O ) +O2

TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT

PHOTOSYNTHÈSEANATOMIE DES VÉGÉTAUX

Système racinaire1. racines

Système caulinaire2. tiges3. feuilles

Collège L

ionel-Groulx

10

STRUCTURE DE LA FEUILLE

Cuticule

Lieu de la photosynthèse : Le chloroplaste

enveloppe

stromathylakoïdes

granum

amidon

LES PIGMENTS PHOTOSYNTHÉTIQUES :

EXTRACTION ET SÉPARATION

Chromatographie sur papier

PHOTOSYNTHÈSE

Chlorophylle a. Chlorophylle b.

PHOTOSYNTHÈSESTRUCTURE CHIMIQUE DES PIGMENTS

noyau de chlorine

STRUCTURE CHIMIQUE DES PIGMENTS

PHOTOSYNTHÈSE

LA LUMIÈREPHOTOSYNTHÈSE

TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT

PHOTOSYNTHÈSE

Spectre d’absorption des pigments brutes

Spectre témoin. Spectre des pigments bruts. 

TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT

PHOTOSYNTHÈSE

Spectre d’absorption des chlorophylles a

TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT

PHOTOSYNTHÈSESpectre d’absorption des chlorophylles b

TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT

PHOTOSYNTHÈSE

Les liens chimiques d’une molécule de glucose comprennent globalement plus d’énergie potentielle que 6 molécules de

dioxygène de carbone indépendants.

Spectre d’absorption des caroténoides

TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT

PHOTOSYNTHÈSEspectre d’action

expérience d’Engelman

TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT

PHOTOSYNTHÈSEspectre d’action

expérience d’Engelman

Mécanisme de la photosynthèse

PHASE CLAIRE

Que se passe-t-il?

Notion d’unité photosynthétique

photosystème

Structure du PSII

Deux types de photosystèmes

Structure du PSI

FONCTIONNEMENT DU PHOTOSYSTÈME

LE COMPORTEMENT DES CHLOROPHYLLES VIS À VIS DE LA

LUMIÈRE

La chlorophylle absorbe la lumière.Deux électrons sont portés à un niveau d'énergie supérieur.

Chaque électron est capté par des transporteurs situés dans la membrane du thylakoïde.

À chaque transfert, l'électron perd de l'énergie.

L'électron passe de transporteur en transporteur.

La photosynthèse

Phase claire

Phase sombre

Les électrons arrachés à la chlorophylle doivent être remplacés

Les ions H+ provenant de l'eau et les électrons se lient à la molécule de NADP+.

Photolyse de l’eau

Schéma "en Z"

Transport non-cyclique d'électrons

Transport cyclique d'électrons

==> formation d'un gradient de concentration et d'un gradient électrique.

Les H+ diffusent en suivant leur gradient de concentration et leur gradient électrique.Les ions H+ passent par des ATP synthétases.

formation d'ATP à partir d'ADP et de P

Énergie provenant des électrons sert à activer des pompes à protons. Les ions H+ sont "pompés" à l'intérieur des thylakoïdes.

La concentration en H+ dans le thylakoïde peut devenir 1000 fois supérieure à celle du stroma.

PHASE CLAIRE

36

Collège L

ionel-Groulx

éé22

ATP

HHO

22

éé

éé

éé

Vers cycle

de Calvin

HHO

O2

ATP synthétas

e

PP680680

PP700700

Photophosphorylation

PHASE CLAIREC

ollège Lionel-G

roulx

Vers le cycle

de Calvin

Thylakoïdes des

chloroplastes

22H H

éé

22

éé

ATP

Force protonmotrice

LES RÉACTIONS DE FIXATION DU CARBONE

Cycle de Calvin

Bilan du CYCLE DE CALVIN

9 ADP

6 NADP

6 Pi

PGA

3 CO2

9 ATP

6 NADPH2

Collège

Lionel-

Groulx

43

Phase obscurePhase obscurePhase clairePhase claire

Le mécanisme des plantes en C3

Le mécanisme des plantes en C4Chez certaines plantes (maïs, canne à sucre, sorgho, ...) il existe

une autre voie d'assimilation du carbone.

le 1er composé organique formé à partir du CO2était une molécule en C4.

Le mécanisme des plantes CAM (Crassulacean Acid Metabolism)

Ces plantes grasses (désert, milieux riches en sel) possèdent la RuBisCO et la PEPcase comme les plantes de type C4. Leur mode de fonctionnement leur permet de réduire les pertes d'eau.

QUELS SONT LES FACTEURS INFLUANT LA PHOTOSYNTHÈSE ?

FACTEURS INFLUANT LA PHOTOSYNTHÈSE 

Influence de la températureVariations externes 

Influence de la concentration en CO2

Influence de la lumière

Influence de l’hygrométrie

La présence d’eau dans l’air

réglant le degré

d’ouverture des stomates

le débit des échanges gazeux

L’IMPACT DE L’HOMME SUR LA PHOTOSYNTHÈSE 

:la déforestation :

La destruction et déforestation des végétaux verts 

Pollution du pétrole

une tonne peut recouvrir environ une surface de 12 kilomètres carrés constituant un film d'hydrocarbures.

Les matières solides en suspension  :

des particules solides (sables argiles etc.) limitent la pénétration des rayon solaires.

VARIATIONS LIÉES À LA PLANTE

Gigantisme foliaire

Augmente la photosynthèse Nombre de photons captés Maximise les échanges gazeux

Par contre, les pertes en eau sont importantes par transpiration

Gouttières

une humidité intense provoque développement des algues et/ou moisissures une compétition pour la lumière

Anthocyanine

•Pigment qui reflète la lumière rouge

•Donnent une deuxième chance aux photons

l’épaisseur de la feuille la cuticule nombre de chloroplastes disposition des feuilles et l’âge des plantes

autres facteurs

LE CYCLE DU CARBONE.

Le carbone

le carbone organiqu

e

le carbone

inorganique

LE CYCLE GLOBAL DU CARBONE

Le cycle du carbone organique

LE CYCLE COURT DU CARBONE ORGANIQUE

la photosynthèse: la conversion du Cinorg du CO2 en Corg

La respiration : la conversion du Corg de la matière organique en Cinorg

La fermentation : produit du dioxyde de carbone et du méthane

La cellulolyse: La dégradation de la cellulose.

la recirculation de la matière .

l'initiation de la fabrication des humus dans les sols.

Dégradation de la cellulose

L’humification:

LE CYCLE LONG DU CARBONE ORGANIQUE

Dizaines ou centaines de millions d'années

Flux < 1 Gt/an entre réservoirs superficiels et autres réservoirsLe cycle du carbone inorganique

Les réservoirs importants de Cinorg sont l'atmosphère, les océans, ainsi que les sédiments et roches carbonatées(calcaires CaCO3, les dolomies CaMg(CO3)2

CONCLUSION