LA PHOTOSYNTHÈSE Physiologie du vivant (101-CKA-05) Présenté par Karine Dion.
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LA PHOTOSYNTHÈSE Physiologie du vivant (101-CKA-05) Présenté par Karine Dion
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LA PHOTOSYNTHÈSE
Physiologie du vivant
(101-CKA-05)
Présenté par Karine Dion
LA PHOTOSYNTHÈSE
LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE
LA PHOTOSYNTHÈSE
LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE
But du cours:
Comprendre comment les cellules captent l’énergie lumineuse et fabriquent des molécules organiques.
LA PHOTOSYNTHÈSE
LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE
Un organisme doit se procurer les composés organiques essentiels à la production d’ATP et de chaînes carbonées. Il existe différentes façons de le faire:
1. Les autotrophes Élaborent leurs molécules organiques à partir de
matières premières inorganiques tirées de leur milieu. (ex. CO2)
2. Les hétérotrophes Ils se nourrissent directement ou indirectement de
composés synthétisés par d’autres organismes.
LA PHOTOSYNTHÈSE
LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE
Les autotrophes
Les hétérotrophes
Producteurs
Consommateurs
LA PHOTOSYNTHÈSE
LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE
Les chloroplastes abondent dans les cellules du mésophylle; tissus interne des plantes.Une cellule contient plusieurs chloroplastes.
Le CO2 entre dans les feuilles et l’O2 en sort par des pores microscopiques appelés stomates.
LA PHOTOSYNTHÈSE
LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE
À l’intérieur des chloroplastes on retrouve des empilements de thylakoïdes que l’on nomme des grana.
Le liquide dense qui les entoure est nommé le stroma.
La chlorophylle se trouve dans la membrane du thylakoïde.
LA PHOTOSYNTHÈSE
LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Équation de la photosynthèse:
6 CO2 + 6 H2O + Énergie lumineuse C6H12O6 + 6 O2
oxydation
réduction
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
La photosynthèse comprend 2 phases:
1. Les réactions photochimiques
2. Le cycle de Calvin STROMA
THYLAKOÏDES
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
La lumière est une forme d’énergie appelée énergie électromagnétique
(ou rayonnement).
Les réactions photochimiquesLA NATURE DE LA LUMIÈRE
Spectre électromagnétique
Les longueurs d’ondes comprises entre 380 et 720 nm forment la lumière visible.
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Les substances qui absorbent la lumière visible chez les photoautotrophes s’appellent pigments.
Les réactions photochimiquesLES PIGMENTS PHOTOSYNTHÉTIQUES
Spectre d’absorption
Il représente la capacité d’absorption du pigment en fonction de la longueur d’onde.
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
La chlorophylle a n’est pas le seul pigment à participer à la photosynthèse. D’autres pigments qui se trouvent dans les membranes des thylakoïdes peuvent absorber la lumière et transférer l’énergie qui en résulte à la chlorophylle a.
Les réactions photochimiquesLES PIGMENTS PHOTOSYNTHÉTIQUES
On nomme ces autres pigments les pigments accessoires (antennes).
Chlorophylle b
Carotenoïdes
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Les réactions photochimiquesPHOTO-OXYDATION DE LA CHLOROPHYLLE
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Les réactions photochimiquesLES PHOTOSYSTÈMES
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Les réactions photochimiquesTRANSPORT NON CYCLIQUE D’ÉLECTRONS
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Les réactions photochimiquesTRANSPORT NON CYCLIQUE D’ÉLECTRONS
• Le photosystème II absorbe 2 photons d’énergie lumineuse. Deux électrons de la P680 passent de l’état fondamental à l’état excité.
• La déshydrogénase extrait des électrons de l’eau et les fournis au P680. 2 atomes d’oxygène s’unissent pour former de l’O2.
• Les électrons excités sont captés par l’accepteur primaire et passent au travers une chaîne de transport d’électrons.
• Les électrons, arrivés en bas de la chaîne, comblent les vides dans la P700 du photosystème I. Deux de ses électrons ont aussi été captés par un accepteur primaire.
• L’accepteur primaire du photosystème I cède les électrons excités à une deuxième chaîne de transport d’électrons.
• Les électrons sont transférés au NADP+ qui est réduit en NADPH + H+ qui va servir au cycle de Calvin.
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Les réactions photochimiques
P680 P700
TRANSPORT NON CYCLIQUE D’ÉLECTRONS
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Le cycle de Calvin consomme davantage d’ATP que de NADPH + H+.
Le transport cyclique vient combler la différence.
Les réactions photochimiquesTRANSPORT CYCLIQUE D’ÉLECTRONS
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
Les réactions photochimiquesCOMPARAISON DE LA CHIMIOSMOSE DANS LES CHLOROPLASTES ET DANS LES MITOCHONDRIES
Les électronsproviennentde l’oxydation demolécules de nutriments.
Les photosystèmescaptent l’énergie lumineuse et l’utilise pour acheminer des électrons au sommet de la chaîne.
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
• Le cycle de Calvin attache aux molécules de CO2 des molécules de RuDP. La molécule formée est si instable qu’elle se scinde aussitôt en deux.
• On utilise de l’ATP pour attacher du phosphate aux molécules.
• La molécule est réduit par le NADPH + H+ qui redevient du NADP+.
• Pour chaque 3 moles de CO2, on obtient 6 PGAL mais seulement 1 quitte le cycle.
• Les 5 autres y restent pour régénèrer le RuDP. On dépense encore ici de l’ATP.
Le cycle de Calvin
LA PHOTOSYNTHÈSE
LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
6 CO2 + 6 H2O + Énergie lumineuse C6H12O6 + 6 O2
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LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE
• Disponibilité de l’eau• Disponibilité en CO2
• L’intensité de l’éclairement• La durée de l’éclairement• Les longueurs d’ondes• La température• La valeur nutritive du milieu
Facteurs externes influant sur la photosynthèse
