Les cellules et l’énergie V1.7 expliquer et analyser la façon dont les cellules végétales transforment l’énergie lumineuse en énergie emmagasinée dans les liaisons chimiques V1.8 expliquer et illustrer le processus de la respiration cellulaire aérobie V1.9 explorer le processus de la fermentation

Les cellules, la matière et l’énergie

Énergie La capacité de faire du travail L’énergie potentielle est l’énergie emmagasinée. (Énergie qui doit être libérée pour pourvoir être convertie en travail) ex. énergie stockée dans les liaisons chimiques L’énergie cinétique est l’énergie du mouvement. (Énergie en forme du travail)

Le cycle du carbone

Le Cycle du carbone 6 CO2 + 6 H2O + énergie  C6H12O6 + 6 O2 Comprend deux transformations de l’énergie essentielles à la vie: La photosynthèse: l’énergie lumineuse du soleil est utilisée pour transformer le dioxyde de carbone et l’eau en molécules alimentaires riches en énergie. 6 CO2 + 6 H2O + énergie  C6H12O6 + 6 O2 Énergie est convertie en énergie emmagasinée dans les liaisons chimiques des molécules glucidiques. (C6H12O6)

Le cycle du carbone Énergie est libérée pendant la respiration cellulaire C6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O + énergie Cette énergie est utilisée par les cellules

La photosynthèse Ces réactions se déroulent en deux étapes, phase photo, phase synthèse Les réactions qui se produisent pendant la phase photo fournissent l’énergie nécessaire aux réactions de la phase synthèse. (dépendent de la lumière) Les réactions de la phase synthèse permettent d’emmagasiner l’énergie dans les liaisons du glucose. (indépendantes de la lumière.)

La lumière Notre œil perçoit les différentes fréquences de la radiation visible (la lumière) sous la forme de couleurs. La lumière qui a la plus grande fréquence est perçue comme du violet. La lumière qui a la fréquence la plus basse est perçue comme du rouge. La combinaison de toutes les fréquences est perçue comme du blanc.

Le modèle corpusculaire de la lumière La lumière voyage à travers l’espace sous forme de paquets individuels d’énergie appelés photons. La quantité d’énergie d’un photon dépend de la fréquence de la lumière. Haute fréquence=plus d’énergie dégagé par le photon

La chimie des pigments Une plante doit absorber les photons de la lumière. Lumière pourra être absorber, transmettre, ou refléter.

La chimie des pigments Les molécules qui absorbent des couleurs précises s’appellent pigments. LA plupart des plantes contiennent la chlorophylle. La chlorophylle absorbe la lumière rouge et violet et réfléchit ou transmise le vert situé au milieu du spectre. (c’est pourquoi nos yeux perçoivent la couleur verte)

Le double rôle de la chlorophylle Elle absorbe la lumière rouge, violette et certains tons de bleu. Elle convertit l’énergie absorbée sous une forme qui permettent aux réactions de synthèse de se produire. Chlorophylle se trouve dans les chloroplastes. 38 à 40 chloroplastes mesure 1mm.

La membrane thylakoïdale- est une membrane à plusieurs plis située à l’intérieur du chloroplaste. Cette membrane permet des centaines ou des milliers de réactions en une seconde!

Chloroplaste

Les photosystèmes et l’énergie Les pigments de chlorophylle de la membrane thylakoïdale se groupent en unités : les photosystèmes

Les photosystèmes La lumière pénètre dans une photosystème Les photons causent les pigments à devenir énergisés L’énergie est transmises d’une molécule à une autre jusqu’à ce qu’elle atteigne la centre de réaction. Ce centre de réaction se sert de l’énergie qui y entre pour scinder les molécules d’eau en atomes d’oxygène et d’hydrogène. Pendant ce processus 2 électrons sont libérés. photosystème 2:30

Les réactions de synthèse Les réactions de synthèse se déroulent dans le stroma (fluide) du chloroplaste. Ils ont besoin d’énergie chimique. Les réactions de synthèse sont appelés le cycle de Calvin. Le cycle de Calvin est nécessaire pour fabriquer du glucose.

La respiration cellulaire La respiration cellulaire comprend une série de réactions chimiques qui servent à dégrader (métaboliser) les glucides et autres molécules, pour libérer l’énergie que ces glucides contiennent. Presque tous les organismes effectuent la respiration cellulaire aérobie (avec oxygène) dans leurs mitochondries.

La respiration cellulaire Elle consiste des 4 étapes principales. (glycolyse, réaction de transition, cycle de krebs, chaîne de transport d’électrons) Au cours des quatre étapes une molécule de glucose produit 38 molécules d’ATP dans les cellules bactériennes et 36 molécules d’ATP dans les cellules dotées de mitochondries.

La fermentation Certains types de cellules peuvent libérer de l’énergie grâce au processus de fermentation Dans la fermentation la glycolyse est suivie par l’une ou l’autre des deux solutions suivantes: Le pyruvate peut se décomposer et devenir soit du lactate, soit de l’alcool, selon l’organisme concerné. C’est un processus anaérobies qui se produisent lorsqu’il n’y a pas d’oxygène.