i photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des...
Post on 06-Mar-2021
11 Views
Preview:
TRANSCRIPT
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
A Equation de la photosynthèse
Savoir Mise en évidence
- Echanges gazeux
ExAO
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse [O2] et [CO2] en fonction du temps dans un milieu avec des
cellules d'élodées, avec et sans lumière.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 5 10 15 20
temps (min)
[ ] (µmol/L)
O2 (µmol/L) CO2 (µmol/L)
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
Savoir Mise en évidence
- Equation de la photosynthèse
À la lumière
6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
= conversion de l’énergie
lumineuse en énergie chimique
- Echanges gazeux
ExAO
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
Savoir Mise en évidence
- Equation de la photosynthèse
À la lumière
6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
= conversion de l’énergie
lumineuse en énergie chimique
- Echanges gazeux
ExAO
-Coloration de
l’amidon dans les
chloroplastes
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
Cellules d’Elodée soumises à l’obscurité puis colorées à l’eau iodée.
Cellules d’Elodée soumises à la lumière puis colorées à l’eau iodée.
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
Savoir Mise en évidence
- Equation de la photosynthèse
À la lumière
6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
= conversion de l’énergie
lumineuse en énergie chimique
- La photosynthèse se fait dans les
chloroplastes des cellules
chlorophylliennes
- Echanges gazeux
ExAO
-Coloration de
l’amidon dans les
chloroplastes
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
globule lipidique
ribosomes
thylacoïde (granum)
thylacoïde (du stroma)
ADN
amidon
stroma
enveloppe
(2 membranes)
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
Savoir Mise en évidence
Equation de la photosynthèse
Lumière + 6CO2 + 6 H2O
C6H12O6 + 6 O2
Oxygène de O2 est celui de H2O
Lumière + 6CO2 + 12 H2O
C6H12O6 + 6 O2+ 6 H2O
- Echanges gazeux
ExAO
-Expérience de
Ruben et Kamen
Proportion de molécules
comportant 18O (%)
eau CO2 O2
produit
Suspension
A 0,85 0,20 0,84
Suspension
B 0,20 0,68 0,20
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
6CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2+ 6 H2O
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
= oxydation de l’eau + réduction du carbone,
utilisant l’énergie de la lumière
A Savoir Mise en évidence
1. La phase photochimique
Hill
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
2 4 6 8 10 12 14
t (min)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
taux_O
2 (
O2m
g/L
)
Obscurite lumiere
reactif de Hill
obscurite
lumiere
Réaction de Hill
A Savoir Mise en évidence
1. La phase photochimique
au niveau de la membrane des
thylacoïdes :
Oxydation de l’eau :
2H2O O2 + 4 H+ + 4 e-
Réduction de R :
2R + 4 H+ + 4 e- 2 RH2
Hill
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
phase non photochimique :
fixation du CO2 la lumière n’y intervient pas directement
mais utilise les produits de la phase
photochimique
Expérience de Gaffron
Quantité de CO2
fixée (u.a.)
T (sec.)
0 10 20
Lumière pendant 1 heure obscurité
phase photochimique Le CO2 n’y intervient pas
(cf réaction de Hill)
Photosynthèse
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
A Savoir Mise en évidence
Deux phases :
-phase photochimique : lumière , CO2
- phase non photochimique : lumière ,
CO2
Hill
Gaffron
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
I La photo-autotrophie pour le C.
II L’hétérotrophie pour le C
A La cellule musculaire et la contraction musculaire ATP ADP + Pi + énergie
A Savoir Mise en évidence
1. La phase photochimique
au niveau de la membrane des
thylacoïdes :
Oxydation de l’eau :
2H2O O2 + 4 H+ + 4 e-
Réduction de R :
2R + 4 H+ + 4 e- 2 RH2
Synthèse d’ATP
ADP + Pi ATP
Hill
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
A Savoir Mise en évidence
1. La phase photochimique
au niveau de la membrane des
thylacoïdes :
Oxydation de l’eau :
2H2O O2 + 4 H+ + 4 e-
Réduction de R :
2R + 4 H+ + 4 e- 2 RH2
Synthèse d’ATP
ADP + Pi ATP
Bilan :
6H2O + 6R + nADP + nPi O2 + 2 RH2 +
nATP
Hill
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
A Savoir Mise en évidence
2. La phase (non photo)chimique
Calvin
Calvin et Bassham
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
5 secondes d'exposition 60 secondes d'exposition
3 secondes d'exposition
1: glycine (acide aminé)
2: saccharose
3: acide phospho glycérique (APG ou PGA = C3 )
4: hexose phosphate ( C6)
5: ribulose diphosphate =Rudi-P ( C5)
Chromatogramme témoin
1
2 3
4 5
CO2
APG
Hexoses P
Glycine saccharose
Ru bP
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
obscurité lumière
0 10 20 30 40
T (mn)
Rudi-P (C5P2)
APG (C3)
Glucides
10000
Radioactivité (cp/mn)
20000
CO2
APG
Hexoses P
Glycine saccharose
Ru bP
Produits de la
phase
photochimique
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
A Savoir Mise en évidence
2. La phase (non photo)chimique
6CO2 + 12 RH2 + n ATP C6H12O6 + 6
H2O + nADP + nPi + 12R
= Produits de la phase photochimique
Calvin
Calvin et Bassham
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
Dans le stroma, cycle
de Calvin
3-phosphoglycérate 3C
Cinq molécules
Glucides, acides gras, acides aminés
Six molécules
Trois molécules
CO2 1C
Trois molécules
Ribulose
1,5-diphosphate
5C
1,3-diphosphoglycérate 3C
Six molécules
Six molécules
Glycéraldéhyde 3-
phosphate
3C Glycéraldéhyde 3-
phosphate
3C
Ribulose
5-phosphate
5C
Glycéraldéhyde 3-
phosphate
3C
Une molécule
Trois molécules
ATP
ADP
3
3
2 Pi
H C
CH2O
OH
P
6 Pi
6
6
NADP+
NADPH
ATP
ADP 6
6
C O H
A Savoir Mise en évidence
La phase non photochimique
6CO2 + 12 RH2 + n ATP
C6H12O6 + 6 H2O + nADP + nPi +
12R
Dans le stroma
Calvin
Calvin et
Bassham
Arnon
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
A Savoir Mise en évidence
La phase non photochimique
6CO2 + 12 RH2 + n ATP
C6H12O6 + 6 H2O + nADP + nPi +
12R
Dans le stroma
Couplage des deux phases
Calvin
Calvin et
Bassham
Arnon
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
A Savoir Mise en évidence
• différents pigments
Chromatographie
Chlorophylle b
Chlorophylle a
Xanthophylles
Carotène
Front du solvant
Tache initiale
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
C Les pigments chlorophylliens
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
C Les pigments chlorophylliens
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Savoir Mise en évidence
• différents pigments
•Absorption dans le bleu (450 nm)
et le rouge (680 nm)
Chromatographie
Spectre d’absorption
A Savoir Mise en évidence
• différents pigments
•Absorption dans le bleu (450 nm)
et le rouge (680 nm)
Chromatographie
Spectre d’absorption
Comparaison
spectre d’absorption
et spectre d’action
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
C Les pigments chlorophylliens
A Savoir Mise en évidence
• différents pigments
•Absorption dans le bleu (450 nm)
et le rouge (680 nm)
Les pigments chlorophylliens
absorbent l’énergie lumineuse pour
l’oxydation de l’eau
Chromatographie
Spectre d’absorption
Comparaison
spectre d’absorption
et spectre d’action
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
C Les pigments chlorophylliens
A Savoir Mise en évidence
Les pigments chlorophylliens
permettent la conversion de
l’énergie lumineuse en énergie
chimique
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
A Equation de la photosynthèse
B Etapes de la photosynthèse
C Les pigments chlorophylliens
Doc 6 p21 – étapes de la phase photochimique
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
I La photo-autotrophie pour le C.
II L’hétérotrophie pour le C
A La cellule musculaire et la contraction musculaire ATP ADP + Pi + énergie
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
Savoir Mise en évidence
- Echanges gazeux
ExAO : glucose
dans une
suspension de
Levures
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5
t (min)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Taux_C
O2 (
mg/L
)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
taux_O
2 (
O2m
g/L
)
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
Savoir Mise en évidence
- Equation de la Respiration
C6H12O6 + 6 O2 6CO2+ 6 H2O + énergie.
= oxydation complète de la matière
organique en matière minérale
- Echanges gazeux
ExAO : glucose dans
une suspension de
Levures
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
Savoir Mise en évidence
- Equation de la Respiration
C6H12O6 + 6 O2 6CO2+ 6 H2O + énergie.
qui se décompose en fait, en marquant
l’oxygène, en :
C6H12O6 + 6 O2+ 6 H2O 6CO2+ 12
H2O + énergie.
- Echanges gazeux
ExAO : glucose dans
une suspension de
Levures
C6H12O6 + 6 O2+ 6 H2O 6CO2+ 12 H2O
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
granule dense
ribosomes
ADN
Enveloppe :
membrane externe
et membrane interne
avec crêtes
matrice
Mitochondrie, représentation schématique
diamètre : 0,5 micron – longueur :1 à plusieurs microns
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
Savoir Mise en évidence
- Echanges ExAO :
suspension de
mitochondries
+ glucose
+ pyruvate
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
Savoir Mise en évidence
Respiration :
- Étape cytoplasmique :
Oxydation du glucose en pyruvate
= glycolyse
- Étape mitochondriale :
Oxydation du pyruvate avec le dioxygène
- Echanges ExAO :
suspension de
mitochondries
+ glucose
+ pyruvate
GLYCOLYSE
2 R’H 2
Déshydrogénation
oxydoréduction
GLUCOSE
C6H12O6
2 Pyruvates
2 CH3COCOOH
2ATP
2 R’ 2 ADP + 2 Pi
Cytoplasme
Etape cytoplasmique : la glycolyse
C6H12O6 + 2R’2 CH3-CO-COOH + 2 R’H2
2 ADP + 2P 2 ATP
Cycle de l’acide citrique ou cycle de Krebs
Fumarate 4C
FADH2
FAD
NADH + H+
NAD+
NADH + H+
NAD+
NADH + H+
NAD+
NADH + H+
NAD+
Pyruvate 3C
Acétyl-CoA 2C
Citrate 6C
Isocitrat
e 6C
α-cétoglutarate 5C
4C Succinyl-CoA
Succinate 4C
Malate 4C
CO2
CO2
Oxaloacétat
e 4C
1 CO2
HS - CoA
HS - CoA H2O
2
3
4
5 HS - CoA
6
7
H2O
8
9
GTP
* GDP +
Pi HS - CoA
H2O
Etape mitochondriale : le cycle de Krebs (décarboxylations)
Dans la matrice mitochondriale
2 CH3-CO-COOH + 10 R’ + 6 H2O 6CO2 + 10 R’H2
2 ADP + P 2 ATP
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
La respiration.
Glycolyse
Cycle de décarboxylation (cycle de Krebs)
Phosphorylation oxydative
Doc 6 p37
Le cyanure est un poison
qui bloque les transferts
d’électrons entre des
molécules présentes dans
la membrane interne des
mitochondries.
On analyse son effet sur la
consommation d’O2 par
des Levures.
Etape mitochondriale : la phosphorylation oxydative
au niveau des crêtes de la membrane interne
6O2 + 12 R’H2 12 R’+ 6 H2O
36 ADP + 36Pi 36 ATP
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
membrane interne membrane externe
espace intermembranaire
crête interne
matrice
RH2
R H+
O2
e-
e-
H2O H+
ADP+P ATP
chaîne respiratoire
sphère pédonculée
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
La respiration.
Glycolyse
Cycle de décarboxylation (cycle de Krebs)
Phosphorylation oxydative
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
B La fermentation
a. Fermentation alcoolique
Savoir Mise en évidence
- Echanges ExAO :
suspension de Levures
+ glucose
2 4 6 8 10 12 14
t (min)
20
40
60
80
100
120
140
Taux_C
O2 (
mg/L
)
2
4
6
8
10
12
14
16
18
taux_O
2 (
O2m
g/L
)
2
4
6
8
10
12
14
16
18
taux_E
thanol (
g/L
)
La fermentation des LevuresLa fermentation des LevuresLa fermentation des LevuresLa fermentation des Levures
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
B La fermentation
a. Fermentation alcoolique
Savoir Mise en évidence
-Equation de la fermentation alcoolique
C6H12O6 2CO2+ 2 CH3 CH2OH
- Echanges ExAO :
suspension de
Levures
+ glucose
a. Fermentation alcoolique
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
B. La fermentation
a. Fermentation alcoolique
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
B. La fermentation
a. Fermentation alcoolique
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
B. La fermentation
Régénération de l’oxydant R’ dans la
fermentation alcoolique
2 CH3-CO-COOH + 2 R’H2 2 CH3-CHOH-COOH + 2 R’
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
B La fermentation
a. Fermentation alcoolique
b. Fermentation lactique
Régénération de l’oxydant R’ dans la fermentation
lactique
I Photosynthèse dans la cellule chlorophyllienne des végétaux verts
II Production d’énergie dans les cellules Eucaryotes
A La respiration
B La fermentation
a. Fermentation alcoolique
b. Fermentation lactique
top related