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Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition A SavoirMise en évidence.

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1 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition A SavoirMise en évidence

2 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition A SavoirMise en évidence Définitions - Autotrophe Mise en culture de cellules -avec et sans MO

3 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition SavoirMise en évidence Définitions - Autotrophe - Photo autotrophe Mise en culture de cellules -avec et sans MO Recherche de MO -Avec et sans lumière

4 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition SavoirMise en évidence Définitions - Autotrophe - Photo autotrophe - Equation de la photosynthèse Lumière + 6CO H 2 O C 6 H 12 O O 2 Mise en culture de cellules -avec et sans MO -Avec et sans lumière - Echanges gazeux ExAO

5 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition SavoirMise en évidence Définitions - Autotrophe - Photo autotrophe - Equation de la photosynthèse Lumière + 6CO H 2 O C 6 H 12 O O 2 Oxygène de O 2 est celui de H 2 O Lumière + 6CO H 2 O C 6 H 12 O O H 2 O - Echanges gazeux ExAO -Expérience de Ruben et Kamen Proportion de molécules comportant 18 O eauCO 2 O 2 produit Suspension A 0,850,200,84 Suspension B 0,200,680,20

6 Lumière + 6CO H 2 O C 6 H 12 O O H 2 O

7 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition

8 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition globule lipidique ribosomes thylacoïde (granum) thylacoïde (du stroma) ADN amidon stroma enveloppe (2 membranes)

9 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : A SavoirMise en évidence Deux phases : -phase photochimique : lumière, CO 2 - phase non photochimique : lumière, CO 2 Hill Gaffron

10 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : phase non photochimique : fixation du CO 2 la lumière ny intervient pas directement mais utilise les produits de la phase photochimique Expérience de Gaffron Quantité de CO 2 fixée (u.a.) T (sec.) Lumière pendant 1 heure obscurité phase photochimique Le CO 2 ny intervient pas (cf réaction de Hill) Photosynthèse

11 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : A SavoirMise en évidence La phase photochimique au niveau de la membrane des thylacoïdes, loxydation de leau : 2H 2 O O H e - 2R + 4 H e - 2 RH 2. ADP + Pi ATP 6H 2 O + 6R + nADP + nPi O RH 2 + nATP Hill

12 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : A SavoirMise en évidence La phase non photochimique 6CO RH 2 + n ATP C 6 H 12 O H 2 O + nADP + nPi + 12R = Produits de la phase photochimique Calvin Calvin et Bassham

13 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : 5 secondes d'exposition 60 secondes d'exposition 3 secondes d'exposition 1: glycine (acide aminé) 2: saccharose 3: acide phospho glycérique (APG ou PGA = C3 ) 4: hexose phosphate ( C6) 5: ribulose diphosphate =Rudi-P ( C5) Chromatogramme témoin CO 2 APG Hexoses P Glycine saccharose Ru bP

14 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : obscurité lumière T (mn) Rudi-P (C5P2) APG (C3) Glucides Radioactivité (cp/mn) CO 2 APG Hexoses P Glycine saccharose Ru bP Produits de la phase photochimique

15 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : A SavoirMise en évidence La phase non photochimique 6CO RH 2 + n ATP C 6 H 12 O H 2 O + nADP + nPi + 12R Calvin Calvin et Bassham

16 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : A SavoirMise en évidence La phase non photochimique 6CO RH 2 + n ATP C 6 H 12 O H 2 O + nADP + nPi + 12R Dans le stroma Calvin Calvin et Bassham Arnon

17 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : A SavoirMise en évidence La phase non photochimique 6CO RH 2 + n ATP C 6 H 12 O H 2 O + nADP + nPi + 12R Dans le stroma Couplage des deux phases Calvin Calvin et Bassham Arnon

18 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : La phase photochimique La phase non photochimique :

19 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : b. Les pigments chlorophylliens : A SavoirMise en évidence différents pigmentsChromatographie Chlorophylle b Chlorophylle a Xanthophylles Carotène Front du solvant Tache initiale

20 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : b. Les pigments chlorophylliens : A SavoirMise en évidence différents pigments Absorption dans le bleu (450 nm) et le rouge (680 nm) Chromatographie Spectre dabsorption

21 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : b. Les pigments chlorophylliens : A SavoirMise en évidence différents pigments Absorption dans le bleu (450 nm) et le rouge (680 nm) Les pigments chlorophylliens absorbent lénergie lumineuse pour loxydation de leau Chromatographie Spectre dabsorption Comparaison spectre dabsorption et spectre daction

22 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste a. Les étapes de la photosynthèse : b. Les pigments chlorophylliens : A SavoirMise en évidence Les pigments chlorophylliens permettent la conversion de lénergie lumineuse en énergie chimique

23 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste C La photosynthèse à léchelle de la plante a. La feuille (les organes autotrophes) :

24 Diversité et complémentarité des métabolismes ostiole Parenchyme chlorophyllien 1 2 Parenchyme palissadique Épiderme supérieur Parenchyme lacuneux Atmosphère interne Epiderme inférieur Stomate Exposition dun maximum de cellules à la lumière

25 Diversité et complémentarité des métabolismes Stomate de fougère (L = environ 42 μm ) Cellule stomatique Cellule épidermique Ostiole

26 Diversité et complémentarité des métabolismes Document 1: Stomates d'une feuille de soja: a= coupe; b= de face la nuit; c= de face la journée. ch = chambre; os =ostiole Document 3: incorporation du CO 2 atmosphérique CO 2 intégré dans MO (mg/dm 2 /h heures journée Document 2: ouverture des stomates / heure de la journée 0 % de stomates ouverts heures journée

27 Diversité et complémentarité des métabolismes

28 I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste C La photosynthèse à léchelle de la plante a.La feuille b.Le reste de la plante (les organes strictement hétérotrophes) : Formes de réserve : -Glucides (amidon, saccharose - Protides - Lipides Organes de réserve : fruit, graine, racine…

29 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste C La photosynthèse à léchelle de la plante a.La feuille b.Le reste de la plante (les organes strictement hétérotrophes) :

30 Diversité et complémentarité des métabolismes I La photo-autotrophie pour le C. A Définition B La photosynthèse dans le chloroplaste C La photosynthèse à léchelle de la plante a.La feuille b.Le reste de la plante Composition des sèves brute et élaborée du lupin ( d'après Laval-Martin et Mazliak) Sève brute ( g.ml -1 ) Sève élaborée ( g.ml -1 ) pH Nitrate100 CuivreTraces0.4 Zinc Manganèse Fer Calcium1721 Magnésium2785 Sodium60120 Potassium Acides aminés Saccharose Sève brute (xylème) : eau et minéraux des racines vers le reste de la plante Sève élaborée : MO des feuilles vers le reste de la plante

31 Graines-fruit: organes de réserves Bourgeon (méristème) Organe de croissance Feuille: Organe de "production" Tubercule, ….. Organe de réserve Absorption : eau sels minéraux CO 2 O2O2 O2O2 MO: glucose, amidon, AA E.L. P! R! CO 2 O2O2 R! CO 2 O2O2 R! tra ns por t stockage CO 2 O2O2 R! croissance Sève brute: eau, sels mx et…

32 Graines-fruit: organes de réserves Bourgeon (méristème) Organe de croissance Feuille: Organe de "production" Tubercule, ….. Organe de réserve Absorption : eau sels minéraux CO 2 O2O2 O2O2 MO: glucose, amidon, AA E.L. P! R! CO 2 O2O2 R! CO 2 O2O2 R! transport stockage CO 2 O2O2 R! croissance Sève brute: eau, sels mx et…

33 Graines-fruit: organes de réserves Bourgeon (méristème) Organe de croissance Feuille: Organe de "production" Tubercule, ….. Organe de réserve Absorption : eau sels minéraux CO 2 O2O2 O2O2 MO: glucose, amidon, AA E.L. P! R! CO 2 O2O2 R! CO 2 O2O2 R! tra ns po rt stockage CO 2 O2O2 R! croissanc e Sève brute: eau, sels mx Sève élaborée : MO


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