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Thème 5 – Anatomie et physiologie végétale La photosynthèse.

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1 Thème 5 – Anatomie et physiologie végétale La photosynthèse

2 PhotosynthèsePhotosynthèse cest le processus par lequel lénergie lumineuse est transformée en énergie potentielle chimique et emmagasinée dans les liaisons des molécules de glucose. Se produit dans les chloroplastes des producteurs (végétaux).

3 Le chloroplaste (Pile de thylakoïdes) (Liquide) Contient la chlorophylle

4 ChlorophylleChlorophylle On retrouve dans les chloroplastes différentes molécules aux pigments semblables quon appelle chlorophylle. Il existe deux types de chlorophylle : a et b. Ces molécules possèdent un double rôle : –absorber lénergie de la lumière –convertir cette énergie en une forme permettant aux réactions de se produire.

5 La photosynthèse se sert de lénergie lumineuse (________) pour former des substances complexes (glucose : C 6 H 12 O 6 ) à partir de substances plus simples (CO 2 et H 2 O) (____________). PHOTO SYNTHÈSE

6 Equation globale de la photosynthèse 6 CO 2 12 H 2 O Énergie lumineuse En présence de chlorophylle 6H 2 O C 6 H 12 O 6 6 O 2

7 Conditions pouvant affecter la photosynthèse Les conditions lumineuses La température (Si plus de 32 o C, photosynthèse diminue) Lapprovisionnement en eau (H 2 O) La disponibilité du CO 2

8 Le mécanisme de la photosynthèse peut être divisé en 2 phases : 1)la phase lumineuse (photophase) 2) la phase obscure (phase synthétique)

9 Phase lumineuse (photophase) Dans les chloroplastes, on retrouve les substances nécessaires à la photophase : - la chlorophylle (transporteur dénergie, contenue dans les thylakoïdes) -l ADP et des phosphates inorganiques (P i ) ADP + P i ATP Adénosine + Phosphate Adénosine Di-Phosphate inorganique Tri-Phosphate - le NADP (accepteur dhydrogène)

10 La chlorophylle est activéeLa chlorophylle est activée. En captant de la lumière, la chlorophylle devient activée, cest-à-dire quelle gagne de lénergie et va agir comme transporteur dénergie Les molécules deau sont décomposéesLes molécules deau sont décomposées lénergie libérée par la chlorophylle activée fournit la force nécessaire pour briser des molécules deau (H 2 O). Loxygène (O 2 ) est alors libéré comme produit secondaire et lhydrogène est capté par le NADP. Le NADP emprisonne lhydrogène le NADP (nicotinamide-adénine dinucléotide phosphate) capte les atomes dhydrogène pour devenir NADPH 2. Le NADP agit comme accepteur dhydrogène.

11 LATP emmagasine aussi de lénergie une partie de l énergie libérée par la chlorophylle activée sert à combiner des groupes phosphate à l ADP (adénosine di-phosphate) contenu dans les chloroplastes pour former l ATP (adénosine tri-phosphate) qui est un composé riche en ENERGIE. (ADP + P i ATP) Le NADPH 2 et l ATP formés pendant la phase lumineuse vont jouer un rôle important dans la phase obscure.

12 Chlorophylle activée ____ brisée Oxygène Vers la réaction NADP NADPH 2 LIBÉRÉ ADP ATP PiPi +

13 Animation phase lumineuse

14 Chlorophylle activée H 2 O brisée Hydrogène Oxygène Vers la réaction sombre NADP NADPH 2 LIBÉRÉ ADP ATP PiPi Oxygène +

15 Phase obscure (synthétique) (aussi appelé cycle de Calvin) Les chloroplastes sont maintenant pleins dénergie provenant de l ____ et du ________ et nont plus besoin de lumière pour les réactions suivantes. ATP NADPH 2

16 Dans les chloroplastes, on retrouve lautre substance nécessaire à la phase obscure: Le RDP (le ribulose di-phosphate, sucre à 5 carbones et deux phosphate) qui va accepter le CO 2 pour faire un sucre à 6 carbones (hexose) : le glucose

17 Le CO 2 est fixé par le RDP Le RDP (Ribulose Di-Phosphate, 5 carbones) se combine au CO 2 pour former un hexose (6 carbones) très instable qui se divise immédiatement en 2 molécules de PGA (acide phosphoglycérique) (3 carbones X 2). Le RDP joue le rôle daccepteur de CO 2. Le PGA est transformé en PGAL Le PGA se combine avec lhydrogène du NADPH 2 et lénergie de lATP pour former de leau et du PGAL (phosphoglycéraldéhyde).

18 Le PGAL se transforme (5 sur 6) Deviennent du RDP (accepteur de CO 2 ) (1 sur 6) Devient du glucose ( 2 PGAL – 2 phosphates + H 2 C 6 H 12 O 6 ) Utilisé comme nourriture directe pour la plante Le glucose peut se transformer en disaccharides et polysaccharides (amidon, cellulose) par lunion de plusieurs glucoses. en huile chez certaines plantes (maïs, olive, arachide…)

19 RDP 5 carbones CO 2 PGA 3 carbones PGA 3 carbones ADP ATP NADPH 2 NADP 5 sur 6 1 sur 6 Glucose huile amidon nourriture PGAL 3 carbones Hexose instable 6 carbones PGAL 3 carbones H2OH2O NADP ADP utilisé transformé

20 RDP __carbones PGA 3 carbones PGA 3 carbones ATP NADPH 2 5 sur 6 1 sur 6 PGAL 3 carbones Hexose instable __carbones PGAL 3 carbones H2OH2O utilisé transformé

21 Animation phase obscure

22 Conditions pouvant affecter la photosynthèse Les conditions lumineuses La température (Si plus de 32 o C, photosynthèse diminue) Lapprovisionnement en eau (H 2 O) La disponibilité du CO 2

23 La photosynthèse dans la betterave


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