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TP6 : Phase sombre de la Photosynthèse et devenir de ses produits.

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1 TP6 : Phase sombre de la Photosynthèse et devenir de ses produits

2 1. Equation de la phase sombre de la photosynthèse 1) Rappeler léquation de la photosynthèse, et sa localisation. CO 2 + H 2 O6 * * C 6 H 12 O 6 + O 2 Lumière, chlorophylle 66 Localisation : dans les chloroplastes 2) Equation de la phase claire : H R + ADP + Pi Lumière, chlorophylle O 2 + RH 2 +ATP ½ 3) A partir de lexpérience du tableau p66, indiquer quels sont les besoins de la phase sombre ? Besoin de CO 2, de RH 2 et dATP 4) Quelle est donc léquation de la phase sombre ? CO 2 + RH 2 + ATPMatière organique + R + (ADP + Pi) Localisation :dans les thylakoïdes Localisation :dans le stroma

3 2. Etapes de la phase sombre : le cycle de Calvin 1) Analyser le document 25 p59. Chromatographie bidimensionnelle : Les composés migrent tour à tour dans 2 directions perpendiculaires avec changement de solvant. Première chromatographie avec un solvant : 1. Dépôt dune solution 2. Migration des différents composés avec le solvant Deuxième chromatographie avec un solvant différent : 1. Rotation de la feuille

4 2. Etapes de la phase sombre : le cycle de Calvin 1) Analyser le document 25 p59. Chromatographie bidimensionnelle : Les composés migrent tour à tour dans 2 directions perpendiculaires avec changement de solvant. Première chromatographie avec un solvant : 1. Dépôt dune solution 2. Migration des différents composés avec le solvant Deuxième chromatographie avec un solvant différent : 1. Rotation de la feuille 2. Migration avec un solvant différent Les interactions développées par le nouveau solvant seront différentes, ce qui modifiera la séparation dans cette deuxième dimension et permettra une meilleure séparation globale.

5 2. Etapes de la phase sombre : le cycle de Calvin 1) Analyser le document 25 p59. Chromatographie bidimensionnelle : Les composés migrent tour à tour dans 2 directions perpendiculaires avec changement de solvant. Première chromatographie avec un solvant : Deuxième chromatographie avec un solvant différent : Les composés sont rarement colorés. Pour les détecter il faut souvent: - pulvériser un réactif qui colore les taches (ninhydrine pour les amino-acides) - opérer en lumière U.V. (voir CCM avec indicateur de fluorescence). - opérer un comptage de radioactivité si les composés contiennent des éléments radioactifs.

6 2. Etapes de la phase sombre : le cycle de Calvin 1) Analyser le document 25 p59. Apparition de différents composés au cours du temps : - dabord APG - puis deux autres sucres : hexoses phosphates et Ru.1-5 biP. - puis de nombreux autres composés : acides aminés (sérine…), différents acides… Le CO 2 marqué sest incorporé dans tous ces composés. La photosynthèse permet dincorporer le CO 2 dans lAPG qui sera ensuite transformer en ces différents composés. (= PGA = acide phosphoglycérique = 3 phosphoglycérate) Molécule à 3 carbones (3C.) 6C.5C.

7 2. Etapes de la phase sombre : le cycle de Calvin 2) Analyser le document 26 p59. Premier graphique : Facteur variant : Deuxième graphique LumièrePrésence de CO 2 - Lorsquil y a lumière et CO 2 :Quantités dAPG et de RuBP constantes LAPG et le RBP est constamment fabriqué et « détruit » - Lorsquil y a CO 2 et obscurité :Quantité dAPG augmente et de RuBP diminue La lumière (ATP et RH 2 ) est nécessaire à la production de RuBP et à la disparition de lAPG. - Lorsquil y a lumière et pas de CO 2 :Quantité dAPG diminue et de RuBP augmente Le CO 2 est nécessaire à la production dAPG et à la disparition du RuBP. - En fin dexpérince :Quantité dAPG et de RuBP constante Le RuBP sert à la fabrication de lAPG, et inversement : lAPG est nécessaire à la fabrication du RuBP. Cest un cycle

8 2. Etapes de la phase sombre : le cycle de Calvin 2) Analyser le document 26 p59. 3) Sachant que le RuBP : C 5 H 8 O 5 P 2, et que lAPG : C 3 H 5 O 4 P, Quelle pourrait être la réaction chimique qui permet lincorporation du CO 2 ? C 5 H 8 O 5 P 2 + CO 2 C3H5O3PC3H5O3P 2 RuBP + CO 2 2 APG En présence dATP et RH 2 + H 2 O - Lorsquil y a lumière et CO 2 :Quantités dAPG et de RuBP constantes LAPG et le RBP est constamment fabriqué et « détruit » - Lorsquil y a CO 2 et obscurité :Quantité dAPG augmente et de RuBP diminue La lumière (ATP et RH 2 ) est nécessaire à la production de RuBP et à la disparition de lAPG. - Lorsquil y a lumière et pas de CO 2 :Quantité dAPG diminue et de RuBP augmente Le CO 2 est nécessaire à la production dAPG et à la disparition du RuBP. - En fin dexpérince :Quantité dAPG et de RuBP constante Le RuBP sert à la fabrication de lAPG, et inversement : lAPG est nécessaire à la fabrication du RuBP. Cest un cycle

9 2. Etapes de la phase sombre : le cycle de Calvin RuBP + CO 2 2 APG En présence dATP et RH 2 Le sucre qui est fabriqué par la phase sombre est un triose-P (C3P). (5C.)(1C.)2x(3C.) (1C.) 3 x

10 2. Etapes de la phase sombre : le cycle de Calvin Le sucre qui est fabriqué par la phase sombre est un triose-P (C3P). RuBP 2 APG CO2 6 trioses P ATP ADP + Pi RH2 R 1 triose P 5 trioses P ATP ADP + Pi (5C.) (1C.) (3C.)

11 3. Devenir du triose-P a. Un stockage temporaire dans la cellule chlorophyllienne : ………………….. Daprès votre observation de la feuille panachée de Coléus colorée au lugol lors du TP n°3, quel est ce sucre de stockage ? Amidon b. Fabrication dun sucre de transport : ………………………… La sève élaborée se forme dans la feuille, organe source, puis elle est distribuée à tous les autres organes de la plante, des racines aux bourgeons par les vaisseaux du ……………….. phloème Saccharose

12 3. Devenir du triose-P a. Un stockage temporaire dans la cellule chlorophyllienne : ………………….. Daprès votre observation de la feuille panachée de Coléus colorée au lugol lors du TP n°3, quel est ce sucre de stockage ? Amidon b. Fabrication dun sucre de transport : ………………………… La sève élaborée se forme dans la feuille, organe source, puis elle est distribuée à tous les autres organes de la plante, des racines aux bourgeons par les vaisseaux du ……………….. phloème Saccharose c. Fabrication de toutes les autres molécules organiques Rappeler les différentes molécules organiques qui peuvent exister chez un végétal. glucide, lipide, protéine, vitamine, acide nucléique CHO CHONSCHONSCHONP Quels sont les atomes que la photosynthèse ne peut apporter ? N et P et S De quelle façon le végétal peut-il récupérer ces atomes ? Absorption par les racines Absorption de minéraux (pas de C.) et deau qui constitue la sève …………….. circulant dans les vaisseaux du …………….. brute xylème d. Stockage à long terme dans des organes de réserves (les racines…) :………… Amidon

13 Photo dune cellule de pomme de Terre colorée au lugol

14 Paroi pecto-cellulosique et membrane accolée Cytoplasme Grains damidon colorés au lugol Dessin dune cellule de pomme de terre colorée au lugol et observée au microscope Grossissement x400 Attention à ne pas utiliser de couleurs dans un dessin dobservation

15 fructose glucose C 6 H 12 O 6 Saccharose C 12 H 22 O 11

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