Partie 1 : Energie et cellule vivante

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1 Respiration et fermentation assurent la production d'énergie par dégradation complète ou incomplète de molécules organiques. Or, les végétaux ne se nourrissent que de matières minérales. Ces dernières servent de matières premières pour la fabrication des molécules organiques; celle-ci s'effectue au cours du processus de la photosynthèse. Ce mécanisme nécessite l'absorption d'énergie lumineuse. Pb 3 : Comment les cellules chlorophylliennes produisent-elles leur propre MO à partir de MM??

2 III. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse TP5 : les conditions de la photosynthèse 6 CO H2O + énergie lumineuse C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O Conditions de la photosynthèse Feuilles d'élodée à l'obscurité à la lumière LUMIERE PARTIES VERTES DES FEUILLES

3 III. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse 1. les chloroplastes, organites spécialisés dans la photosynthèse Structure interne du chloroplaste Chloroplastes (feuilles d'une mousse, Plagiomnium)

4 III. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse TP6 : les pigments foliaires caroténoïdes chlorophylles Résultat d'une chromatographie des pigments foliaires d'une feuille d'épinard Spectre total de la lumière blanche (A) et après passage dans solution de pigments (B) Spectre d'absorption des pigments

5 III. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse 2. nature et propriétés des pigments foliaires Les chlorophylles absorbent essentiellement dans les longueurs d'onde bleues et rouges; Les longueurs d'onde permettant la photosynthèse sont les bleues et les rouges; Conclusion : les chlorophylles sont les pigments actifs pendant la photosynthèse.

6 III. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse 2. nature et propriétés des pigments foliaires

7 III. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse Existence de deux phases : 1. phase photochimique : dépendante de la lumière 2. phase chimique : indépendante de la lumière

8 III. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse 3. la phase photochimique de la photosynthèse Production : - de molécules réduites RH2 (stroma) - de molécules d'o2 (issues de la photolyse de l'eau)

9 III. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse 3. la phase photochimique de la photosynthèse Production : - de molécules réduites RH2 (stroma) - de molécules d'o2 (issues de la photolyse de l'eau) - de molécules d'atp (au niveau de la membrane des thylakoïdes) ATP synthase

10 La phase photochimique : bilan localisation : membrane des thylacoïdes conditions : présence de lumière, de H20 et d'adp + Pi

11 TP 8 : réaction de Hill 0-3 min : obscurité pas de production d'o2, dc pas de phsy 3-6 min : lumière pas de production d'o2, dc pas de phsy 6-9 min : lumière + oxydant production d'o2, donc phsy oxydant Résultat communiqué gracieusement par Claire et Amélie 9-12 min : obscurité + oxydant consommation d'o2, donc pas de phsy Interprétation Production d'o2, donc photosynthèse* nécessite présence conjointe d'oxydant + lumière. La lumière permet d'induire l'oxydation de la chlorophylle ; en présence d'un oxydant, celui-ci accepte les électrons provenant de la chlorophylle. Dans ces conditions, l'oxydation de l'h20 et donc la production d'o2 est possible. En absence de lumière ou d'oxydant, les phénomènes d'oxydation ne peuvent se réaliser. * : sous réserve qu'aucun autre phénomène ne produise de l'o2 ; une expérience témoin avec uniquement oxydant + lumière + eau distillée (donc sans chloroplastes) aurait été nécessaire.

12 4. la phase chimique de la photosynthèse localisation : stroma des chloroplastes conditions : présence des composés réduits RH2 et de l'atp (issus de la phase photochimique) + CO2 atmosphérique Travaux de Gaffron (1951) : deux phases dans la photosynthèse

13 4. la phase chimique de la photosynthèse C5P2 SVT TS Spé, édition Belin 2012 C3

14 Bilan de la photosynthèse : couplage entre les deux phases phase photochimique phase chimique

15 Bilan de la photosynthèse : schéma bilan SVT TS Spé, édition Nathan 2012

16 Bilan de la photosynthèse : schéma bilan

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