Le chaînon manquant Nous avons vu toutes les étapes entre la digestion de lamidon et le mouvement musculaire, mais doù vient lamidon?

Présentation au sujet: "Le chaînon manquant Nous avons vu toutes les étapes entre la digestion de lamidon et le mouvement musculaire, mais doù vient lamidon?"— Transcription de la présentation:

1 Le chaînon manquant Nous avons vu toutes les étapes entre la digestion de lamidon et le mouvement musculaire, mais doù vient lamidon?

2 La pêche aux photons Photosynthèse et adaptations au manque de lumière Chapitre 10 et anecdotes

3 Plan du cours Structure des feuilles et des chloroplastes Manque de lumière: adaptations morphologiques Pigments photosynthétiques Manque de lumière: adaptation physiologiques La photosynthèse en 7 étapes Les réactions photochimiques La fixation du CO 2 Adaptations au manque deau Collège Lionel-Groulx 3

4 4 Structure de la feuille Cuticule

5 Super cuticule: feuille de lotus Collège Lionel-Groulx 5 Cliquez sur limage pour voir le vidéo

6 Collège Lionel-Groulx 6 Adaptations au manque de lumière Forêt tropicale humide = très dense Peu de lumière se rend au sol Les petites plantes doivent sadapter…

7 Gigantisme foliaire Augmente la photosynthèse Nombre de photons captés Maximise les échanges gazeux Par contre, les pertes en eau sont importantes Collège Lionel-Groulx 7

8 Gouttières Humidité = développement dalgues et/ou moisissures Couverture dalgues = compétition pour la lumière Les gouttières assurent que leau ne saccumulera pas sur la feuille Super cuticule du lotus = même rôle Collège Lionel-Groulx 8

9 9 La chlorophylle Anneau porphyrique + Mg (absorbe lumière). Queue hydrophobe (dans la membrane) Deux sortes: a ( ) et b (ß) Complexe multiprotéique Queue hydrophobe Anneau porphyrique

10 Collège Lionel-Groulx 10 Spectre dabsorption Le soleil émet une grande gamme de longueurs donde. Latmosphère laisse passer la lumière visible (380 nm - 720 nm). Les végétaux utilisent surtout le bleu et le rouge… et diffusent le vert. Cest pourquoi ils sont verts !

11 Les photosystèmes Photosystème = groupement de chlorophylle Chlorophylles antennes + 1 centre réactionnel Les centres réactionnels perdent leurs électrons Collège Lionel-Groulx 11

12 Collège Lionel-Groulx 12 Adaptations des pigments Augmentation de la concentration de pigments photosynthétiques: plantes foncées = moins de photons « gaspillés » Utilisation de pigments photosynthétiques différents: utilisent la lumière dont les autres plantes ne veulent pas… Utilisation de pigments réfléchissants sous la feuille: les photons ont deux chances dêtre captés

13 Anthocyanine Pigment qui reflète la lumière rouge Donne une deuxième chance aux photons rouges dêtre captés Collège Lionel-Groulx 13

14 Collège Lionel-Groulx 14 Anthocyanine Chlorophylle Anthocyanine Grâce à la couche danthocyanine sur la surface inférieure de la feuille, la quantité de lumière gaspillée est de beaucoup diminuée Épiderme supérieur Épiderme inférieur Photons

15 Collège Lionel-Groulx 15 Phase obscure Phase claire Vue densemble de la PS

16 Collège Lionel-Groulx 16 La photosynthèse en 7 étapes La photosynthèse en 7 étapes (transport non-cyclique délectrons) Réactions photochimiques (6) Photo-oxydation du photosystème I Réduction du NADP + Photo-oxydation du photosystème II Chaîne de transport délectron gradient de concentration de H + et réduction du photosystème I Scission de leau Photophosphorylation grâce au gradient de H + Fixation du CO 2 (cycle de Calvin)

17 Collège Lionel-Groulx 17 La turbine produit un gradient de H+ qui permettra de faire de lATP

18 Collège Lionel-Groulx 18 Phase claire éé2 ATP H H O 2 éé éé éé Vers cycle de Calvin H H O O2O2 ATP synthétase P 680 P 700 Photophosphorylation (non cyclique)

19 Collège Lionel-Groulx 19 Phase claire (Vue détaillée) Vers le cycle de Calvin Thylakoïdes des chloroplastes 2 H H éé2 éé ATP Force protonmotrice

20 Collège Lionel-Groulx 20 Donc… Oxydation du photosystème I NADPH + H+ Oxydation du photosystème II alimente la chaîne de transport délectrons Chaîne de transport crée un gradient de H+ Photosystème I = accepteur final délectrons provenant du photosystème II Le photosystème II retourne à son état normal en oxydant lH 2 O, formant ainsi lO 2

21 Collège Lionel-Groulx 21 Cycle de Calvin Phase de fixation du carbone L'énergie chimique contenue dans l'ATP et le NADPH+H + permet de fixer le carbone contenu dans le CO 2. Le carbone fixé se fait ensuite réduire en glucide (PGAL) par l'ajout d'é (chlorophylle). Le PGAL sert à fabriquer du glucose et autres composés (ex : glycérol)

22 Collège Lionel-Groulx 22 Cycle de Calvin 3 CO 2 9 ATP 6 NADPH + 6H + 1 PGAL 5C 1C (6C 2x3C) 3C

23 Collège Lionel-Groulx 23 Cycle de Calvin La lumière n'est PAS nécessaire pour la réalisation de cette étape. Par contre, le cycle de Calvin se déroule de jour, car c'est à ce moment que la phase claire peut régénérer le NADPH+H + et l'ATP nécessaires à la synthèse du PGAL. La phase claire et la phase sombre sont donc complémentaires l'une ne va pas sans l'autre

24 Collège Lionel-Groulx 24 Phase claire : Voie cyclique … le cycle de Calvin nécessite 9 ATP pour 6 NADPH+6H + Photosystème I seulement = pas O 2 = pas NADPH+H + Photophosphorylation cyclique # ATP # NADPH+H + Il faut donc produire +++ dATP !!! MAIS …

25 Par temps chaud, les plantes doivent fermer leurs stomates pour éviter la perte deau par évapotranspiration. Dans la feuille: CO 2 O 2 En présence dun climat chaud et sec Chaleur Sécheresse Ensoleillement

26 Collège Lionel-Groulx Les cactus

27 Plantes « agressives » Diminution de la surface de la plante = diminution de lévapotranspiration Protection contre les herbivores. Pourquoi ? Collège Lionel-Groulx

28 Forme « chandelle » surface exposée indirectement proportionnelle à lintensité lumineuse Le matin ou en fin daprès-midi: environ la moitié est exposée Le midi: seul le dessus du cactus est exposé

29 Alternative: mirmécophilie Collège Lionel-Groulx

30 David(s) contre Goliath Il y a beaucoup despèces de fourmis dans les régions tropicales et certaines sont très agressives. Voici des fourmis légionnaires qui sattaquent à un scorpion après avoir détruit une colonie de fourmis coupeuses de feuilles. Collège Lionel-Groulx