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Questions-réponses

Transcript

EMPEZAR

Terminale spé SVT
Test 26 de connaissances
Enjeux planétaires, La plante domestiquée
Caractéristiques de la photosynthèse

Une question affichée, pas de QCM.
Faites afficher la réponse pour la comparer avec la vôtre.
Pas de compteur, l'objectif étant simplement de faire l'état de vos connaissances.

START

36 questions

By ProfSVT71

Question 1

Question 2

Question 11

Question 3

Question 4

Question 5

Question 6

Question 7

Question 8

Question 9

Question 10

Question 12

Question 13

Question 14

Question 15

Question 16

Question 17

Question 18

Question 20

Sommaire

Question 19

Question 21

Question 22

Question 23

Question 24

Question 25

Question 26

Question 28

Question 27

Question 29

Question 30

Question 31

Question 32

Question 33

Question 34

Question 35

Question 36

sommaire

QUESTION 1

Comment définir la "photosynthèse" ?

Réponse

La photosynthèse est un ensemble de réactions aboutissant à la fabrication (la synthèse), grâce à l’énergie lumineuse, de sucres à partir de matière minérale, permettant ainsi l'entrée de celle-ci dans la biosphère (ensemble du monde vivant).

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QUESTION 2

Réponse

Pourquoi dit-on que les végétaux chlorophylliens sont "autotrophes" ?

Les végétaux chlorophylliens réalisent la photosynthèse afin de créer leur propre matière organique et ainsi se développer. Ils sont dits autotrophes.

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QUESTION 3

Quel organite est responsable de la photosynthèse ?

Réponse

Le chloroplaste.

Chloroplaste observé au microscope électronique

Source : Plast.JPG, Wikimédia Commons, licence public GNU, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plast.JPG

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Réponse

Quelle est la structure d'un chloroplaste ?

QUESTION 4

Le chloroplaste est un organite délimité par une double membrane. Son stroma, milieu intérieur, présente un réseau de membranes formant des sacs aplatis appelés thylakoïdes. Chaque thylakoïde délimite un espace intra–thylakoïdien. Ces thylakoïdes s’empilent pour former ce qu’on appelle un granum. Dans le stroma d’un chloroplaste, on distingue donc plusieurs grana, des grains d’amidon mais également des gouttelettes lipidiques.

Légende :
(1) membrane externe ; (2) espace intermembranaire ; (3) membrane interne ; (4) stroma ; (5) lumen du thylakoïde ; (6) membrane du thylakoïde ; (7) granum (empilement de thylakoïdes) ; (8) thylakoïde ; (9) amidon ; (10) ribosome ; (11) ADN chloroplastique ; (12) plastoglobule (gouttelette lipidique).

Structure d’un chloroplaste

Source : Par SuperManu — own work based on Chloroplaste-schema.gif, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2923179

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QUESTION 5

Quel sucre est produit lors de la photosynthèse ?

Réponse

Le glucose,
un sucre à 6 carbones.

Molécule de glucose

Source : Béta-glucose.PNG, par Belgarath007, CC-BY-SA-3.0-migrated, via Wikimédia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:B%C3%A9ta-glucose.PNG?uselang=fr

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QUESTION 6

Sous quelle forme le glucose produit par la photosynthèse est-il stocké ?

Réponse

Le glucose est polymérisé en amidon, forme de stockage.

Molécule d’amidon (amylopectine)

Source : Structure de l'amylopectine.JPG par Laranounette via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Structure_de_l%27amylopectine.JPG

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QUESTION 7

Quels scientifiques ont mis en évidence les premières étapes de la photosynthèse ?

Réponse

Entre 1950 et 1960, trois chercheurs, Calvin, Benson et Bassham réalisèrent une série d’expériences qui leurs permirent d’élucider les étapes chimiques qui conduisent, à partir du dioxyde de carbone, aux premières molécules organiques lors de la photosynthèse.

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QUESTION 8

Pouvez-vous décrire le protocole des 3 chercheurs ?

Réponse

Des chlorelles, algues unicellulaires, ont été mises en culture dans un milieu enrichi en dioxyde de carbone et éclairées afin de faciliter la photosynthèse. Du carbone radioactif a été utilisé pour tracer les molécules produites lors de la photosynthèse : celui-ci étant utilisé par les cellules chlorophylliennes pour réaliser la production de matière, les molécules carbonées produites sont repérables par radioactivité.


Sur le dispositif expérimental, la durée d’exposition au carbone 14 dépend du lieu d’injection de celui-ci sur le trajet amenant les chlorelles à l’alcool bouillant. S'il est injecté au point le plus bas du circuit, les chlorelles auront eu peu de temps pour l’utiliser dans leur processus photosynthétique avant d’être éclatées. S'il est injecté au point le plus haut du circuit, les chlorelles auront eu beaucoup de temps pour l’utiliser. Il est donc alors possible en variant les points d'injection, de déterminer l'ordre d'apparition des différentes molécules retrouvées.

L’objectif est donc d’identifier parmi toutes ces substances, lesquelles ont été produites par la photosynthèse et dans quel ordre.

Expérience de Calvin, Benson et Bassham

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QUESTION 9

Quelle étape préalable est nécéssaire à l'identification des substances radioactives produites et récupérées dans les chlorelles fixées à l'alcool bouillant ?

Réponse

Pour pouvoir identifier et nommer les molécules produites uniquement par la photosynthèse et surtout pour les distinguer des autres, il faut un témoin, c'est à dire la liste des molécules présentes dans les cellules. Pour cela, il suffit de laisser les cellules incuber le plus longtemps possible en présence dioxyde de carbone normal et de lumière. Une fois la suspension de Chlorelles fixée par l’éthanol bouillant (les cellules éclatent mais les composés qu’elles contiennent ne sont pas détruits), il suffit de réaliser une séparation des constituants par chromatographie bidimensionnelle à l’aide de 2 solvants différents.

Schématisation du résultat de la chromatographie bidimensionnelle des substances contenues dans les chlorelles et révélées par des colorants spécifiques.

Après avoir réalisé le dépôt de suspension de chlorelles fixées à l’alcool sur le support de chromatographie, une première séparation est effectuée à l’aide d’un solvant constitué d’eau et de phénol. Les molécules remontent le papier selon leur taille et leur masse. Ainsi apparaissent plusieurs tâches. Cependant chacune d’entre elles peut contenir des composés de taille et de masse identiques et il conviendra alors de les séparer. Pour cela il suffit de pivoter le papier à 90°, de le plonger dans un autre solvant constitué de butanol et d’acide propionique afin de les séparer. Toutes les molécules seront ainsi séparées dans l’espace.

La révélation du chromatogramme se fera par différents colorants spécifiques (pour les curieux : acides organiques par le bleu de bromophénol, acides aminés par la ninhydrine, sucres par le naphtorésorcinol et composés phosphorylés par le molybdate d'ammonium). Ainsi nous obtenons une chromatographie bidimensionnelle servant de témoin et permettant d’identifier toutes les substances solubles présentes dans les chlorelles.

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QUESTION 10

Comment révéler les substances radioactives présentes sur les chromatographies bidimensionnelles ?

Réponse

Les réactions ont été stoppées à 2, 5, 10 et 30 secondes de contact avec les éléments radioactifs. Les chromatographies ont été réalisées.

Le seul moyen de révéler les produits de la photosynthèse, est de positionner les chromatogrammes contre un film photographique à l’obscurité. Les rayons émis par le carbone 14 intégré dans les molécules produites, vont impressionner la plaque photographique et une tâche apparaîtra. Chaque tâche indique donc la présence d’un composé radioactif formé par photosynthèse à partir d’un carbone radioactif.


La comparaison des chromatogrammes colorés et des chromatogrammes révélés par autoradiographie permet donc de savoir quels produits ont été synthétisés au cours du contact avec le carbone 14.

Principe de révélation par autoradiographie de la chromatographie bidimensionnelle de Calvin

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QUESTION 11

Quel est le premier composé formé lors de la photosynthèse ?

Réponse

L'acide phosphoglycérique (APG) : il est à l'origine de toutes les synthèses.

Résultats obtenus lors de l’expérience de Calvin, Benson et Bassham aprsè 2 secondes de contact.

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QUESTION 12

L'APG ou acide phosphoglycérique est la deuxième molécule formée. Elle est révélée à 5 secondes.


Quelle molécule va fixer un CO2 pour former 2APG ?

Réponse

À 5 secondes, on constate qu’il y a eu production de pentoses (sucre à 5 carbones) : le Ribulose-phosphate RUP (identifié Oses P) et le Ribulose-biphosphate ou RUBP (identifié Oses diP).


Le produit de la photosynthèse c’est le glucose, un sucre à six carbones. Il est produit à partir du dioxyde de carbone et on pourrait donc s’attendre à ce qu’un dioxyde de carbone soit fixé sur une molécule à cinq carbones pour en faire une à 6 carbones. Or un pentose (C5) bisphospate (le RUBP ou Ribulose bis-phosphate) peu connu apparaît rapidement dans les radiochromatogrammes. C'est donc lui l'accepteur de CO2. Ainsi le chloroplaste disposerait d’une réserve de sucre à cinq carbones qui joueraient le rôle d’accepteur de dioxyde de carbone à l’origine de la production d’une première molécule, l’APG. Cette réaction est une carboxylation.

Résultats obtenus lors de l’expérience de Calvin, Benson et Bassham

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QUESTION 13

Quelle enzyme est responsable de cette carboxylation ?

Réponse

La rubisco.

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QUESTION 14

Les 2APG sont réduits en 2 molécules à l'origine de la production de glucose et de la régénération du RuBP. Quelles sont-elles ?

Réponse

L'acide phosphoglycérique (APG) n'est pas un sucre. La tâche formée par ce composé reste quasi identique quel que soit le temps, contrairement à la taille des tâches du triose-phosphate et des sucres en C5 qui ne fait qu’augmenter traduisant une accumulation dans les microalgues de ces catégories de sucres.


Comme de nouveaux produits sont apparus mais que la tâche d’APG reste constante sur les différents chromatogrammes, on peut donc penser qu’il n’est pas exporté pour la consommation cellulaire mais qu’il interviendrait comme molécule intermédiaire dans le processus de fabrication. Pour entrer dans les réactions de synthèse des composés organiques, l’APG doit être réduit en triose-phosphate (……) qui apparait effectivement rapidement dans les radiochromatogrammes. C'est l'étape de la REDUCTION.

Pour que l'ensemble fonctionne, il faut que le RUBP (qui existe en faible quantité) soit régénéré et ceci ne peut se faire qu'à partir des composés dérivés du triose-phosphate. C'est la REGENERATION

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QUESTION 15

Pour réduire les 2APG en 2 molécules de triose-phosphate, il faut 18 molécules d'ATP et 12 molécules de NADPH2, forme réduite du NADP+.


Qu'est-ce que le nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADP) ?

Réponse

Cycle de Calvin simplifié

Source : Calvin-Zyklus de.svg, par Yikrazuul via wikimédia commons, domaine publique, modifié par Sandra Rivière, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Calvin-Zyklus_de.svg

Le nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADP) est un coenzyme présent dans toutes les cellules vivantes. Il s'agit d'un dinucléotide, car il est constitué d'un premier nucléotide, dont la base nucléique est l'adénine, uni à un second nucléotide, dont la base est le nicotinamide. Le NADP existe sous une forme réduite, notée NADPH2, et une forme oxydée, notée NADP+. Le NADP intervient dans le métabolisme comme transporteur d'électrons dans les réactions d'oxydoréduction, le NADPH2 comme réducteur et le NADP+ comme oxydant.

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QUESTION 16

L'ensemble des réactions permettant d'incorporer un CO2 pour produire une molécule de glucose se répète de manière cyclique : c'est le cycle de Calvin.


Combien de tours de cycle est-il nécessaire de réaliser pour produire un glucose ?

Réponse

La dernière étape du cycle passe de 2 sucres à 3 carbones (2 trioses-phosphates) à 1 molécule à 5 carbones (RUBP). Un carbone est rendu disponible.


Ainsi en répétant 6 fois ce cycle, on obtient 12 trioses-phosphates et on peut produire un hexose (sucre à 6 carbones) visible à 30 secondes : l’Uridine diphosphate-Glucose (UDPG).

Cycle de Calvin simplifié

Source : Calvin-Zyklus de.svg, par Yikrazuul via wikimédia commons, domaine publique, modifié par Sandra Rivière, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Calvin-Zyklus_de.svg

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QUESTION 17

Arnon a mis au point une expérience qui a permis de déterminer de quelle partie du chloroplaste provenait les différentes molécules impliquées dans la photosynthèse. Pour cela, il a déstructuré des chloroplastes en deux fractions : le stroma et les thylakoïdes. Il a testé chacune d’elle.
Que lui a appris l'expérience 1 ?

Réponse

L’expérience 1 lui a appris que le stroma seul ne permet pas la production des molécules organiques par incorporation de CO2.

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QUESTION 18

Que lui a appris l'expérience 2 ?

Réponse

L’expérience 2 est en quelque sorte une reconstitution d’un chloroplaste hybride dont le stroma serait resté à l’obscurité mais dont les thylakoïdes auraient été éclairés. On sait que la lumière est la source d’énergie des cellules autotrophes. Ainsi, si les thylakoïdes sont responsables de la production des molécules énergétiques d’ATP, comme ils ont été éclairés, alors du dioxyde de carbone devrait être fixé.


Si c’est le stroma qui est responsable de leur production alors, dans cette expérience, comme le stroma était l’obscurité, il ne devrait pas y avoir d’ATP et donc pas d’incorporation du dioxyde de carbone.

Or on constate qu’il y a fixation de dioxyde de carbone. On peut donc en déduire que les molécules d’ATP sont produites par les thylakoïdes car ce sont les seuls éléments qui ont reçu de la lumière.

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QUESTION 19

Que lui a appris l'expérience 3 ?

Réponse

L’expérience 3 montre que les thylakoïdes exposés à la lumière peuvent être remplacés par un apport de NADPH2 et d’ATP. On peut donc déduire de cette expérience, que les thylakoïdes exposés à la lumière sont bien responsables de la production d’ATP mais aussi de NADPH2, toutes deux des molécules nécessaires au fonctionnement du cycle de Calvin qui a lieu pour sa part dans le stroma du chloroplaste.

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QUESTION 20

Il a été démontré que le glucose est formé grâce cycle de Calvin à partir du CO2. On peut se demander d’où provient le dioxygène libéré : soit du dioxyde de carbone soit de l’eau.

Décrivez l'expérience de Ruben et Kalen ayant permis de répondre à ce problème.

Réponse

Ruben et Kalen en 1941 ont utilisé un isotope lourd de l’oxygène, le 18O à la place de 16O, pour marquer le dioxyde de carbone et l’eau impliqués dans la réaction globale de la photosynthèse. Cela permettait d’identifier le dioxygène rejeté.


En effet, en fournissant de l’eau lourde aux feuilles, s’ils observaient du dioxygène lourd à la fin de la photosynthèse alors cela signifiait que c’était l’eau qui avait fourni le dioxygène. S’ils n’observaient pas de dioxygène lourd alors cela signifiait que ce n’était pas l’eau qui fournissait le dioxygène.
Ils ont raisonné de même pour le dioxyde de carbone lourd. Si le dioxygène libéré n’était pas lourd à la fin de la photosynthèse c’est que ce n’était pas le dioxyde de carbone qui le fournissait. Au contraire si le dioxygène libéré à la fin de la photosynthèse était lourd c’est qu’il provenait du dioxyde de carbone.

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QUESTION 21

Les résultats de leurs expériences ont montré que quand ils fournissaient du dioxyde de carbone lourd aux feuilles, ils obtenaient du glucose lourd et que quand ils fournissaient de l’eau lourde aux feuilles, ils obtenaient du dioxygène lourd.


Comment interpréter ces résultats ?

Réponse

Cette expérience a confirmé que le dioxyde de carbone servait à produire le glucose et que l’eau était à l’origine de la libération de dioxygène.

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QUESTION 22

Par quel mécanisme, les hydrogènes de l'eau sont-ils récupérés par la plante lors de la photosynthèse ?

Réponse

Si la plante récupère l'hydrogène de l'eau, c'est que les molécules d’eau impliquées dans la photosynthèse ont été brisées.

On sait que la photosynthèse ne se réalise qu’en présence de lumière et que briser des liaisons covalentes nécessite de l’énergie. Or la lumière, c’est de l’énergie. On suppose donc il y a eu un mécanisme de lyse de l’eau par la lumière : on parle de photolyse.

Source : La molécule d'eau.PNG par H'arnet, via Wikimedia Commons, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:La_mol%C3%A9cule_d%27eau.PNG?uselang=fr

La molécule d’eau

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QUESTION 23

La photolyse de 2 molécules d'eau libère 1 dioxygène et 4électrons. Quelle molécule récupère les électrons ?

Réponse

C'est le NADH qui va accepter les électrons et prendre une forme réduite NADPH + H+

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QUESTION 24

Quel scientifique a prouvé la présence d'un accepteur d'électrons lors de la photolyse de l'eau ?

Réponse

C’est Robert Hill, biochimiste anglais, qui en 1930 émit l’hypothèse que la production de dioxygène nécessitait la présence d’un accepteur d’électrons en plus de la lumière car quand on casse une molécule d’eau, un électron est libéré. Il y a donc bien forcément une molécule pour le récupérer.

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QUESTION 25

Comment Hill a-t-il prouvé que la photolyse de l'eau nécéssitait la présence d'un accepteur d'électrons ?

Réponse

La réduction de l'accepteur d'électrons n’est pas spontanée et exige de l’énergie qui proviendrait donc de la lumière. Pour vérifier cela, Hill étudie le dégagement de dioxygène d’une suspension de chloroplaste en présence et en absence de lumière et d’un réactif portant son nom, le réactif de Hill, du potassium hexacyanoferrate, qui a le même rôle que le NADP, c’est-à-dire celui d’accepteur d’électrons.

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QUESTION 26

Comment interpréter les résultats ci-contre ?

Réponse

Que ce soit en l’absence ou en présence de lumière, la suspension de chloroplastes isolés ne dégage pas de dioxygène mais en consomme. Il y a donc un mécanisme de respiration.


La suspension de chloroplastes isolés ne dégage du dioxygène qu'uniquement en présence de lumière et si l’on injecte dans le milieu le réactif de Hill, en l’occurrence un accepteur d’électrons. Hill en a donc déduit que l’hexacyanoferrate a accepté un électron provenant de la photolyse de l’eau. Cette déduction est confirmée par le fait qu’à l’obscurité, même en présence du réactif, il n’y a pas de libération de dioxygène mais au contraire consommation.

Ainsi, en présence de lumière l’activité photosynthétique des chloroplastes dépend de la présence d’un accepteur d’électrons (un oxydant) : le NADP qui sera alors réduit.

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QUESTION 27

Quelles sont les deux grandes étapes de la photosynthèse ?

Réponse

Une phase photochimique dite « claire » car nécessitant l’action de la lumière et permettant de produire l’ATP et le composé réduit NADPH2 dans les thylakoïdes du chloroplaste.


Une phase chimique dite « sombre » car elle ne nécessite pas l’action de la lumière, correspondant au cycle de Calvin, se déroulant dans le stroma du chloroplaste produisant le sucre.

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QUESTION 28

On sait que la photosynthèse a lieu dans les chloroplastes dont les thylakoïdes contiennent des pigments végétaux.


Comment séparer les pigments végétaux ?

Réponse

Il est possible de séparer les pigments végétaux grâce à une chromatographie. Il faut, dans un premier temps, broyer des feuilles afin de récupérer une suspension de pigment. Il faut ensuite réaliser un dépôt sur une bande de papiers Whatman que l’on dispose dans une éprouvette à chromatographie dans laquelle on aura préalablement versé un solvant.


Les pigments sont très sensibles à la lumière. Il faut donc protéger le flacon de solution de pigments et la chromatographie de celle-ci le temps que le solvant migre dans le papier et les sépare. Après 20 minutes de migration, on va repérer quatre tâches dont les couleurs oscillent entre le vert et le jaune.

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QUESTION 29

Qu'est-ce que le spectre d'absorption de la chlorophylle brute (mélange de pigments végétaux) ?

Réponse

L’analyse au spectroscope d'un faisceau de lumière traversant une solution de chlorophylle brute (solution de pigments végétaux) révèle une absorption de certaines longueurs d'ondes : les bandes noires correspondent à une absence d'ondes et donc au fait qu'elles aient été absorbées par les pigments contenus dans la cuve. Les pigments ont absorbé dans le rouge et dans le bleu puisque ces couleurs n’apparaissent plus dans le spectre de la lumière blanche.

Source : Spectre chlorophylle brute.gif p ar Dolisi Georges via Wikimedia commons, CC-BY-SA-4.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spectre_chlorophylle_brute.gif?uselang=fr

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QUESTION 30

Qu'est-ce que le spectre d'action de la photosynthèse ?

Réponse

Il est possible de mesurer le spectre d’action de la photosynthèse : c'est la mesure, chez un organisme photosynthétique, de son activité photosynthétique pour différentes longueurs d’ondes qui lui sont soumises ( courbe rouge).

Spectre d’action photosynthétique et spectres d’absorption des différents pigments végétaux.

Source : Engelmannscher Bakterienversuch.svg Par Lichtabsorbtion_eines_buchenblattes.svg : Lanzi, travail dérivé: Matt ( discussion ), via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0, modifié par Sandra Rivière https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Engelmannscher_Bakterienversuch.svg

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QUESTION 31

Lorsque l’on compare le spectre d’action de la photosynthèse et le spectre d’absorption des différents pigments, que remarque-t-on ?

Réponse

Spectre d’action photosynthétique et spectres d’absorption des différents pigments végétaux.

Source : Engelmannscher Bakterienversuch.svg Par Lichtabsorbtion_eines_buchenblattes.svg : Lanzi, travail dérivé: Matt ( discussion ), via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0, modifié par Sandra Rivière https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Engelmannscher_Bakterienversuch.svg

Lorsque l’on compare le spectre d’action de la photosynthèse et le spectre d’absorption des différents pigments, on remarque que les deux spectres se superposent. L’activité photosynthétique est maximale dans les longueurs absorbées par les pigments. Ce sont donc bien les pigments qui absorbent les photons pour récupérer de l’énergie à l’origine de la photosynthèse. Les longueurs d’ondes concernées sont situées entre 450 et 500 nanomètres (le bleu) et entre 650 et 680 nanomètres (le rouge).

Spectre d’action photosynthétique et spectres d’absorption des différents pigments végétaux.

Source : Engelmannscher Bakterienversuch.svg Par Lichtabsorbtion_eines_buchenblattes.svg : Lanzi, travail dérivé: Matt ( discussion ), via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0, modifié par Sandra Rivière https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Engelmannscher_Bakterienversuch.svg

Ainsi on peut dire que les thylakoïdes contiennent des pigments végétaux qui vont absorber des longueurs d’onde dans le rouge dans le bleu et qui seront à l’origine de la photolyse de l’eau. Ces pigments n’absorbent pas les longueurs d’onde correspondant au vert. Ces radiations sont donc réfléchies et transmises, ce qui explique la couleur verte des organes chlorophylliens. Les pigments végétaux permettent donc de convertir l’énergie lumineuse en énergie chimique (ATP).

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QUESTION 32

L’expérience d’Emerson et Arnold montre que plus un chloroplaste est éclairé, plus il photolyse de l’eau mais sans dépasser un certain seuil. Elle montre aussi que la production d’O2 augmente proportionnellement à l’intensité lumineuse jusqu’à atteindre un maximum qui ne change donc plus même si l’intensité lumineuse augmente.

Comment interpréter ces constats ?

Réponse

Il y a une valeur maximale de production d’O2 à partir d’une certaine intensité lumineuse. Comme la quantité de pigments est précise et limitée, cela signifie donc que ces pigments sont tous modifiés par la lumière : ils sont excités et vont devoir retourner à un état normal avant de pouvoir à nouveau capter des photons.

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QUESTION 33

Comment les photons sont-ils captés ?

Réponse

Les photons sont captés par un photosystème constitué d’une « antenne collectrice de photons » elle-même constituée d’environ 2500 molécules de chlorophylles et d’un centre réactionnel. L'énergie des photons lumineux est captée par les différents pigments constituant l’antenne collectrice (caroténoïdes, chlorophylles a et b) puis transmise jusqu'aux molécules de chlorophylle du centre réactionnel où se réalise la réaction de séparation de charge : chaque chlorophylle excitée de ce centre va perdre un électron et passer dans un état oxydé.

Schéma d’un photosystème

Légende :
1: Photon,
2: Molécules de pigments de l'antenne,
3: Centre réactionnel,
4: Production d'électrons vers l'accepteur primaire,
5: Photosystème

Source : Schema-photosysteme.svg par Pinpin 19:24, 24 mai 2006 (UTC)via wikimédia commons, CC-BY-SA-2.5, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Schema-photosysteme.svg

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QUESTION 34

Qu'advient-il des électrons arrachés aux pigments chlorophylliens du photosystème ?

Réponse

Les électrons arrachés sont « excités » et parcourent toute une chaîne de transporteurs (séries de réactions d'oxydo-réduction) jusqu'à un accepteur final NADP qui est réduit en NADPH2 : les électrons riches en énergie sont donc mis en réserve dans le NADPH2.


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QUESTION 35

Quelles réactions sont couplées au transfert des électrons par la chaîne de transporteurs de la membrane des thylakoïdes ?

Réponse

Au cours du transfert des électrons, il y a formation d'adénosine triphosphate (ATP) à partir d'ADP (adénosine di phosphate) et d'un Pi (phosphate inorganique) : il y a phosphorylation. L'ATP est une molécule énergétique.


Les molécules de Chlorophylle vont chercher à combler les « trous » laissés par les électrons qui ont été « arrachés » : c'est l'eau (H2O) qui va céder des électrons et des protons pour régénérer les molécules de Chlorophylle. Ce retrait scinde la molécule d'eau et permet la formation et la libération d'O2 : il y a photolyse de l’eau.

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QUESTION 36

Êtes vous capable de dessiner un schéma bilan de la photosynthèse ?

Réponse

The end !!