La photosynthèse SVT 2nde Photosynthèse à l’échelle de la cellule et du végétal

DÉFINITION  Les végétaux chlorophylliens n’ont besoin que d’énergie lumineuse, et de matière minérale (CO2 et ions minéraux du sol) pour synthétiser leurs molécules organiques : ce sont des producteurs primaires (autotrophes). Ils sont à la base des chaînes alimentaires (sauf celles qui débutent par la matière organique morte avec les décomposeurs ou la matière inorganique). Les autres êtres vivants, dépendant des producteurs primaires pour synthétiser leurs propres molécules organiques sont des producteurs secondaires hétérotrophes (soit consommateurs, soit décomposeurs).  Les décomposeurs sont de petits organismes vivants, comme les vers de terre, les bactéries ou les champignons. Les décomposeurs se nourrissent de débris végétaux, de cadavres d'animaux ou encore d'excréments d'animaux. Ils décomposent tous ces débris en éléments minéraux qui seront la nourriture pour les végétaux. Les végétaux absorbent ces éléments minéraux par leurs racines et ainsi la chaîne alimentaire peut poursuivre son cycle sans fin.

LA BIOSPHÈRE BIOSPHÈRE Aliments Oxygène Consommateurs Animaux (respiration) Energie Eléments minéraux CO2 Déchets (excréta) Producteurs autotrophes Végétaux (photosynthèse) Déchets La photosynthèse permet l’entrée de l’énergie solaire dans la biosphère. Les végétaux fabriquent leur matière organique à partir d’éléments minéraux, en utilisant l’énergie lumineuse. Ils sont à l’origine de la productivité primaire. Recyclage des éléments minéraux Décomposeurs Micro-organismes

Cette réaction est appelée photosynthèse. CE QU’IL FAUT SAVOIR  Les végétaux sont les êtres vivants à la base des écosystèmes : ils utilisent la lumière du soleil comme source d’énergie.  Dans les parties vertes d’un végétal, on observe que des molécules organiques comme le glucose ou l’amidon (glucide) sont fabriquées à la lumière. Cette production est possible grâce à l’action de la chlorophylle. Celle-ci est une molécule contenue dans les chloroplastes, qui est capable de capter l’énergie lumineuse et de la transformer en énergie utilisable par la cellule pour la réalisation de réactions chimiques.  L’énergie lumineuse captée par la chlorophylle permet la production de molécules organiques de type glucidique à partir d’eau et de dioxyde de carbone prélevé dans l’atmosphère. Cette réaction est appelée photosynthèse.  La photosynthèse nécessite aussi la présence de sels minéraux.

Photosynthèse à l’échelle du végétal Schéma bilan d’un métabolisme autotrophe au niveau d’un organisme chlorophyllien : la photosynthèse L’exemple choisi : une betterave sucrière Photosynthèse à l’échelle du végétal Energie lumineuse O2 = rejet issu de la photosynthèse CO2 = matière minérale Absorption de l’énergie lumineuse (anciennement phase diurne), puis synthèse de glucides = énergie chimique (anciennement phase nocturne) Feuille = organe chlorophyllien Transport de glucides vers la racine 0,5 mètre H2O, P, Na, K, S = matière minérale Racine riche en réserve = tubercule

Bilan de la photosynthèse : Schéma bilan d’un métabolisme autotrophe au niveau d’un organisme chlorophyllien : la photosynthèse Photosynthèse au niveau cellulaire et à l’échelle de l’organite O2 = rejet issu de la photosynthèse Energie lumineuse Chloroplaste contenant la chlorophylle CO2 = matière minérale Paroi végétale Synthèse de glucides à la lumière = énergie chimique Noyau H2O, P, Na, K, S = matière minérale Cellule végétale 100 μm Bilan de la photosynthèse : 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 Carbone minéral Carbone organique = Energie lumineuse Chloroplastes énergie chimique

ANATOMIE D'UNE BETTERAVE SUCRIÈRE Le tubercule de betterave est issu de la transformation de la racine et de l’hypocotyle. Il est un organe de réserve riche en sucre. Hypocotyle Feuilles Les réserves en sucre se constituent via la photosynthèse, pendant la 1ère année (phase végétative). La 2ème année, la betterave utilise ses réserves pour produire fleurs et graines (phase de reproduction sexuée). NB : En industrie sucrière, on récolte les betteraves à la fin de la 1ère année. Collet Racine Sillons saccharifères Pivot

Compléter le texte à l’aide des termes ci-dessous : CE QU'IL FAUT RETENIR Compléter le texte à l’aide des termes ci-dessous :  La …………………………… permet, à l’échelle de la planète, l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la …………………… . Cette énergie est en partie stockée sous forme de …………………… et en partie perdue sous forme de ……………… On appelle biomasse la quantité totale de …………………… ……………… produite par les êtres vivants dans un écosystème (…………………… ……………………et …………………… ………………………). producteurs primaires matière organique chaleur biosphère biomasse producteurs secondaires photosynthèse

2nde SVT La photosynthèse ANNEXE

LA PHOTOSYNTHÈSE À L'ÉCHELLE DU VÉGÉTAL

Bilan de la photosynthèse : PHOTOSYNTHÈSE AU NIVEAU CELLULAIRE ET À L’ÉCHELLE DE L’ORGANITE ……………………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………………………………… …………………………………………… ………………………… ………… ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………… ……………………………… …………………………… …………… Bilan de la photosynthèse : …………………… ……………………… …………………………… …………………………………… …………………………… ………………………… …………………………………

ANATOMIE D'UNE BETTERAVE SUCRIÈRE ……………………… ………………… ………… ……………… …………………………………………………… …………