CORRECTION DES REVISIONS LE METABOLISME ...

CORRECTION DES REVISIONS LE METABOLISME EXPLICATIONS PHOTOSYNTHESE Dégagement d’O2 : Lors de la phase photochimique, la photolyse de l’eau par la chlorophylle aboutit à la 1 réduction d’accepteur d’électrons et au dégagement de dioxygène : H2O  1/2 O2 + 2H+ + 2e-; H2O + R  1/2 O2 + RH2. Utilisation de la lumière : Les spectres d’action et d’absorption de la chlorophylle se superposent : les radiations rouges et bleues sont absorbées et utilisées par la chlorophylle ; pas les vertes. 2 Le photosystème collecte les photons ; cette excitation provoque le départ des électrons et des ions H+ de la chlorophylle a vers les chaînes d’oxydo-réduction membranaires des thylakoïdes et granums, jusqu’au récepteur d’électrons. Devenue électropositive, la chlorophylle arrache les électrons et les ions H+- à l’eau. Cycle de CALVIN : CO2 se fixe sur RUBP déjà présent dans le stroma pour former un C6 rapidement 3 décomposé en 2 APG. APG oxyde RH2 en utilisant de l’ATP, et devient Triose Phosphate puis amidon et régénère du RU-BP. RH2 oxydé en R et ATP redevenu ADP sont réutilisables pour la phase photochimique. Approvisionnement des chloroplastes : l’eau et les sels minéraux formant la sève brute, monte des 4 racines aux feuilles par les vaisseaux de la tige et des nervures, sous l’effet de l’évaporation par les stomates. Le CO2 entre dans la feuille par les ostioles ouvertes et diffuse jusqu’aux chloroplastes. Changements d’états du carbone : dans l’atmosphère le carbone du CO2 est à l’état oxydé. Après son 5 incorporation dans la matière organique, sous la forme CH2O (C2H12O6) le carbone est à l’état réduit. La photosynthèse réduite le carbone du CO2 ; la respiration oxyde la carbone du glucose.

VOCABULAIRE

liste non exhaustive, attention à la limite

Spectre d’absorption : ensemble des radiations lumineuses absorbée : différence entre spectre d’émission de la lumière blanche et radiations réfléchies par la chlorophylle. Vocabulaire lié : Activité photosynthétique, pigments, chromatographie, conversion de l’énergie lumineuse, photosystème, chlorophylle a, longueur d’onde, radiations RuBP : compose organique à 5 carbones captant le CO2 présent dans le stroma et se transformant en APG. Ce composé est également régénéré à partir de l’APG. Vocabulaire lié : Calvin, C3, C6, triose P, glucose, amidon, ATP/ADP, CO2, stroma, phase non photochimique Saccharose : glucide, composé de l’association de deux glucoses, circulant dans la sève élaborée. Vocabulaire lié : Glucose, amidon, Acide aminé, protéine, lipide, stroma, réserve. Photosystème : ensemble des Chlorophylles a, b, xanthophylle et carotènes assurant la conversion de l’énergie lumineuse Vocabulaire lié : phase photochimique, photosynthèse, spectres d’absorption et d’action, oxydoréduction, photolyse de l’eau, transporteur d’électron, O2, thylakoïdes et granums. Stroma : milieu liquide du chloroplaste dans lequel baignent les thylakoïdes et granums ; il contient les molécules de la phase photochimique : récepteur d’électrons, eau, O2. Il contient aussi les molécules de la phase non photochimique : CO2, enzymes du cycle de Calvin et les molécules organiques. Vocabulaire lié : Chloroplaste, thylakoïdes et granums, photolyse de l’eau, cycle de Calvin Ostiole : orifice d’un stomate localisé entre les deux cellules stomatiques, permettant l’échange gazeux entre l’air interne de la feuille et l’air externe atmosphérique Vocabulaire lié : diffusion, O2/CO2/H2O, % d’ouverture, faces inférieure et supérieure, cellules chlorophylliennes.

APG = Acide phosphoglycérique : 1° composé carboné formé lors du cycle de Calvin, après la phase photochimique et incorporation du CO2. Vocabulaire lié : CO2, RuBP, Triose-phosphate, amidon, glucose, saccharose, RH2, ATP Photo-autotrophie : ensemble de mécanismes répartis dans deux phases, photochimique et non photochimique, aboutissant à la fabrication de matière carbonée riche en énergie à partir de matière minérale contenant du carbone oxydé. Vocabulaire lié : chaîne alimentaire, carbone oxydé et réduit, producteur primaire, zoophage et phytophage. RH2 = transporteur d’électron dans son état réduit : molécule recevant les électrons et ions H+ issus de l’eau par l’intermédiaire de la chlorophylle excitée. Son oxydation dans le cycle de Calvin la rend réutilisable. Vocabulaire lié : thylakoïde, ATP, H2O, O2, CO2, oxydoréduction ou transfert d’électron, cycle de Calvin, phase photochimique Thylakoïde : lamelle membranaire, composant avec le stroma, le chloroplaste et portant les photosystèmes chlorophylliens Vocabulaire lié ; chlorophylle a, chaîne d’oxydoréduction, granum, autotrophe, cellule chlorophyllienne, photolyse de l’eau Phase photochimique : Vocabulaire lié : non photochimique, granum, thylakoïde, , stroma, HILL, amidon, radiations, spectres, chlorophylle

SCHEMAS

attention à la taille, le soin, le titre, les couleurs

SCHEMA Cycle de Calvin

PAGE DU LIVRE 203

Constitution de réserve de la plante

205-207

Structure et fonction des stomates

184-189

Photolyse de l’eau

201-211

Thylakoïde

195-201

Conversion EL en EC

201/3-211

Exploitation de documents Doc B p179 Q2 B2 P199 Q2 Q3

REPONSES AUX QUESTIONS Deux conditions sont nécessaires : lumière et chlorophylle. L’existence de zones noires dues au rayonnement radioactif, montre que le 14C du CO2 se retrouve dans la feuille. L’étude complémentaire sur l’amidon permet de comprendre que le 14C est sous forme d’amidon. La courbe de l’activité photosynthétique de l’algue verte (courbe bleue action) suit les mêmes variations que celle de l’absorption de la lumière (courbe verte) par la chlorophylle : maxi d’action et maxi d’absorption à 460 nm et 660 nm, mini à 430 nm : cela prouve que l’énergie absorbée est convertie en activité photosynthétique : la chlorophylle est responsable de la photosynthèse. Le spectre d’action photosynthétique suit les mêmes variations (chiffrage repère) que l’ensemble des spectres d’absorption de chaque pigment : cela suggère que chaque pigment absorbe une partie des radiations de la lumière blanche et contribue à l’activité photosynthétique globale.

L’incorporation du C* persiste pendant 20 s après l’arrêt de l’éclairement. B2 p203 Si la lumière intervenait directement, l’incorporation cesserait immédiatement à l’extinction de la Q2 lumière, ce qui n’est pas le cas. Donc l’incorporation du CO2 peut se faire en dehors de la lumière, même si elle nécessite une période d’éclairement auparavant. L’équilibre entre RuBP et APG durant l’éclairement, résulte de la formation d’APG à partir de RUBP qui capte le CO2, et de la reconstitution du RUBP à partir d’APG. La chute du RUBP traduit son absence de reconstitution à partir de l’APG qui s’accumule, car RH2 et Q3 ATP sont épuisés par absence d’énergie lumineuse. Le couplage entre les phases résulte de l’utilisation des molécules RH2-ATP, synthétisés en phase photochimique et utilisés en phase non photochimique. A et B p206/7

1 : Amidon, inuline, glucose, protéine. 2 : les réserves permettent de la survie dans la mauvaise saison ou la nutrition de la jeune plantule