Mécanisme de la photosynthèse Ecole d’été de Tabarka 2004 ٌRéalisation : Assistance pédagogique Assistance technique Mlle Mimouni Radhia M. Maalmi Lazaar M. Aloui Taher Mlle Amri Hajer

Mécanisme de la photosynthèse Problématique Au cours de la photosynthèse, les plantes vertes fixent le CO2 , dégagent de l’oxygène et fabriquent de l’amidon . Ce phénomène nécessite la présence de la chlorophylle et de la lumière. Quelle est l’origine des produits de la photosynthèse ?

Origine des produits de la photosynthèse. (voir document1) Mécanisme de la photosynthèse Mécanisme de la photosynthèse Origine des produits de la photosynthèse. (voir document1) Conclusions Résultats Expériences - Le carbone marqué 14C est incorporé aux glucides fabriqués . On constate que les algues synthétisent des glucides radioactifs On fournit à des chlorelles de l’eau enrichie en CO2 Contenant du14C radioactifs. - le CO2 fixé au cours de la photosynthèse est incorporé aux glucides. Le dioxygène dégagé n’est pas radioactif mais la radioactivité se trouve dans les molécules des glucides qui se forment. On donne à des chlorelles de l’eau additionnée de CO2. Ce dernier contient l’isotope 18O L’oxygène dégagé provient de l’eau et non pas du CO2 photolyse de l’eau. Le dioxygène rejeté est radioactif, mais non les molécules de glucides fabriquées. Sous un fort éclairement, les chlorelles sont placées dans de l’eau additionnée de CO2. L’eau contient l’isotope 18O - La photolyse de l’eau n’a lieu qu’en présence de l’énergie lumineuse Il n’y a pas de dégagement du dioxygène La même expérience est réalisée à l’obscurité.

Mécanisme de la photosynthèse La dissociation de l'eau n'a lieu qu'en présence de l'énergie lumineuse et de la chlorophylle; il s'agit donc d'une photolyse de l'eau; réaction photochimique qui peut s'écrire: 2H20+Photons + chlorophylle 4H 02 ++ + 4ē Cette réaction permet de convertir l'énergie lumineuse en énergie chimique. On peut écrire: 2H20 +Photons + chlorophylle 2H2 + O2+ E

 Mécanisme de la photosynthèse Expérience de Gaffron et ses collaborateurs ( 1951 ) Du dioxyde de carbone radioactif , est introduit dans une suspension d’algues fortement éclairée et la vitesse d’absorption du carbone radioactif est mesurée. Lorsque la suspension est placée à l’obscurité, le carbone continue à être incorporé pendant 15 à 20 secondes à condition que les algues aient reçu une forte illumination préalable d’eau moins 10 minutes. Dans le cas contraire, l’incorporation du carbone cesse des que les algues sont transférées à l’obscurité. Quantité de CO2 incorporée La réaction de synthèse des glucides ne nécessite pas de la lumière. Mais elle utilise les produits synthétisés à la lumière  La fixation du CO2 est donc une réaction sombre  10 20 30 Temps (s)

Mécanisme de la photosynthèse Bilan de la photosynthèse La photosynthèse se fait en deux réactions interdépendantes : Réaction photochimique ou réaction claire. Au cours de laquelle il y a photolyse de l’eau. Réaction non photochimique ou sombre. Au cours de laquelle il y a réduction du Co2 et synthèse des glucides Réaction claire 12H2O 6O2 + 12H2 + E Photons Chlorophylle Réaction sombre 6CO2 + 12H2 + E C6H12O6 + 6H2O Bilan Chlorophylle Photons 6CO2 + 6H2O C6 H12 O6 + 6O2

Sol Eau+sels minéraux Dioxygène O2 Dioxyde de carbone CO2

 Cellule chlorophyllienne Chloroplastes Vacuole Noyau Cytoplasme Membrane Cytoplasmique  Cette cellule montre des organites verts :ce sont des chloroplastes qui contiennent de la chlorophylle. عودة Retour

Poils absorbants  Le Poil absorbant ( à paroi mince et grande surface d’échange) permet l’absorption de l’eau et les sels minéraux. Eau et sels minéraux Vacuole Noyau Cytoplasme Retour Retour

Vaisseaux du bois  Les vaisseaux du bois (xylème) à parois lignifiées Permettent la circulation de la sève brute vers les organes aériennes Retour

La chlorophylle  La chlorophylle est un pigment vert localisée dans les chloroplastes. Elle absorbe certaines radiations lumineuses,surtout les radiations rouges et bleues qui sont nécessaire à la photosynthèse. Retour

Stomate Cellules Stomatiques Ostiole  les stomates permettent aux plantes d’effectuer les échanges gazeux et la transpiration avec le milieu extérieur Retour

Le soleil  La lumière émise par le soleil apporte de l’énergie grâce à des particules appelées photons ; elle est utilisée par la plante verte pour synthétiser de la matière organique. Retour

Vaisseau de liber  Le Vaisseau de liber (à paroi percée de pores) permet la circulation de la sève élaborée. Retour

Organe de réserve Retour Retour Grains d’amidon Cellule de stockage des réserves Retour Retour