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LA PHOTOSYNTHÈSE Physiologie du vivant (101-CKA-05) Présenté par Karine Dion.

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1 LA PHOTOSYNTHÈSE Physiologie du vivant (101-CKA-05) Présenté par Karine Dion

2 LA PHOTOSYNTHÈSE LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE

3 LA PHOTOSYNTHÈSE LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE But du cours: Comprendre comment les cellules captent lénergie lumineuse et fabriquent des molécules organiques.

4 LA PHOTOSYNTHÈSE LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE Un organisme doit se procurer les composés organiques essentiels à la production dATP 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. CO 2 ) 2.Les hétérotrophes Ils se nourrissent directement ou indirectement de composés synthétisés par dautres organismes.

5 LA PHOTOSYNTHÈSE LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE Les autotrophes Les hétérotrophes Producteurs Consommateurs

6 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 CO 2 entre dans les feuilles et lO 2 en sort par des pores microscopiques appelés stomates.

7 LA PHOTOSYNTHÈSE LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE À lintérieur des chloroplastes on retrouve des empilements de thylakoïdes que lon nomme des grana. Le liquide dense qui les entoure est nommé le stroma. La chlorophylle se trouve dans la membrane du thylakoïde.

8 LA PHOTOSYNTHÈSE LA PHOTOSYNTHÈSE DANS LA NATURE

9 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE

10 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Équation de la photosynthèse: 6 CO H 2 O + Énergie lumineuse C 6 H 12 O O 2 oxydation réduction

11 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE La photosynthèse comprend 2 phases: 1.Les réactions photochimiques 2.Le cycle de Calvin STROMA THYLAKOÏDES

12 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE

13 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE La lumière est une forme dénergie appelée énergie électromagnétique (ou rayonnement). Les réactions photochimiques LA NATURE DE LA LUMIÈRE Spectre électromagnétique Les longueurs dondes comprises entre 380 et 720 nm forment la lumière visible.

14 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Les substances qui absorbent la lumière visible chez les photoautotrophes sappellent pigments. Les réactions photochimiques LES PIGMENTS PHOTOSYNTHÉTIQUES Spectre dabsorption Il représente la capacité dabsorption du pigment en fonction de la longueur donde.

15 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE La chlorophylle a nest pas le seul pigment à participer à la photosynthèse. Dautres pigments qui se trouvent dans les membranes des thylakoïdes peuvent absorber la lumière et transférer lénergie qui en résulte à la chlorophylle a. Les réactions photochimiques LES PIGMENTS PHOTOSYNTHÉTIQUES On nomme ces autres pigments les pigments accessoires (antennes). Chlorophylle b Carotenoïdes

16 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Les réactions photochimiques PHOTO-OXYDATION DE LA CHLOROPHYLLE

17 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Les réactions photochimiques LES PHOTOSYSTÈMES

18 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Les réactions photochimiques TRANSPORT NON CYCLIQUE DÉLECTRONS

19 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Les réactions photochimiques TRANSPORT NON CYCLIQUE DÉLECTRONS Le photosystème II absorbe 2 photons dénergie lumineuse. Deux électrons de la P680 passent de létat fondamental à létat excité. La déshydrogénase extrait des électrons de leau et les fournis au P atomes doxygène sunissent pour former de lO 2. Les électrons excités sont captés par laccepteur primaire et passent au travers une chaîne de transport délectrons. 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. Laccepteur primaire du photosystème I cède les électrons excités à une deuxième chaîne de transport délectrons. Les électrons sont transférés au NADP + qui est réduit en NADPH + H + qui va servir au cycle de Calvin.

20 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Les réactions photochimiques P680 P700 TRANSPORT NON CYCLIQUE DÉLECTRONS

21 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Le cycle de Calvin consomme davantage dATP que de NADPH + H +. Le transport cyclique vient combler la différence. Les réactions photochimiques TRANSPORT CYCLIQUE DÉLECTRONS

22 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Les réactions photochimiques COMPARAISON DE LA CHIMIOSMOSE DANS LES CHLOROPLASTES ET DANS LES MITOCHONDRIES Les électrons proviennent de loxydation de molécules de nutriments. Les photosystèmes captent lénergie lumineuse et lutilise pour acheminer des électrons au sommet de la chaîne.

23 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE

24 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Le cycle de Calvin attache aux molécules de CO 2 des molécules de RuDP. La molécule formée est si instable quelle se scinde aussitôt en deux. On utilise de lATP pour attacher du phosphate aux molécules. La molécule est réduit par le NADPH + H + qui redevient du NADP +. Pour chaque 3 moles de CO 2, on obtient 6 PGAL mais seulement 1 quitte le cycle. Les 5 autres y restent pour régénèrer le RuDP. On dépense encore ici de lATP. Le cycle de Calvin

25 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE 6 CO H 2 O + Énergie lumineuse C 6 H 12 O O 2

26 LA PHOTOSYNTHÈSE LES VOIES MÉTABOLIQUES DE LA PHOTOSYNTHÈSE Disponibilité de leau Disponibilité en CO 2 Lintensité de léclairement La durée de léclairement Les longueurs dondes La température La valeur nutritive du milieu Facteurs externes influant sur la photosynthèse

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