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Partie 1 : Energie et cellule vivanteIntroduction
Echanges métaboliques cellulaires au cours de la respiration(SVT 2de, éditions Hatier, 2000)
Pb : Comment les cellules chlorophylliennesproduisent-elles leur propre MO à partir de MM ?
Partie 1 : Energie et cellule vivante
Toutes les cellules ont besoin de molécules organiques, en particulier pour la production d’énergie cellulaire qui se réalise par la voie de la respiration. Or, les végétaux chlorophylliens ne prélèvent dans leur environnement que des matières minérales.
I. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse
Conditions de la photosynthèse
LUMIERE
6 CO2 + 12 H2O + énergie lumineuse C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O
Partie 1 : Energie et cellule vivante
PARTIES VERTES DES FEUILLES
Feuilles d'élodée à l'obscurité à la lumière
TP1 : les conditions de la photosynthèse
1. les chloroplastes, organites spécialisés dans la photosynthèse
Chloroplastes(feuilles d'une mousse, Plagiomnium)
http://fr.wikipedia.org
Structure interne du chloroplaste
Partie 1 : Energie et cellule vivanteI. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse
I. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse
TP2 : les pigments foliaires
chlorophylles
caroténoïdes
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 pigmentshttp://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Photosynthese-cours/04-pigments.htm
Partie 1 : Energie et cellule vivante
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.
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Photosynthese-cours/04-pigments.htm
2. nature et propriétés des pigments foliaires
Partie 1 : Energie et cellule vivanteI. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse
2. nature et propriétés des pigments foliaires
Partie 1 : Energie et cellule vivanteI. 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
Partie 1 : Energie et cellule vivanteI. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse
Cf TP 3
3. la phase photochimique de la photosynthèse
0-120 sec : obscuritéPas de consommation d'O2
120-240 sec : lumièreconsommation d'O2, donc pas de phsy
240-380 sec : lumière + oxydantproduction d'O2, donc phsy
380-480 sec : obscurité + oxydantconsommation d'O2, donc pas de phsy
480-600 sec : lumière + oxydantproduction d'O2, donc phsy
Partie 1 : Energie et cellule vivanteI. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse
3. la phase photochimique de la photosynthèse
TP 3 : réaction de Hill0 - 3 min : obscuritépas de production d'O2, dc pas de phsy
3 - 6 min : lumièrepas de production d'O2, dc pas de phsy
6 - 9 min : lumière + oxydantproduction d'O2, donc phsy
9 - 12 min : obscurité + oxydantconsommation d'O2, donc pas de phsy
Partie 1 : Energie et cellule vivante
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.
oxydant
Partie 1 : Energie et cellule vivanteI. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse3. la phase photochimique de la photosynthèse
Production :- de molécules réduites RH2 (stroma)- de molécules d'O2 (issues de la photolyse de l'eau)
Partie 1 : Energie et cellule vivanteI. La production d'énergie et de matière au cours de la photosynthèse3. 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)
Enzyme : ATP synthase
La phase photochimique : bilan
localisation : membrane des thylakoïdes
conditions : présence de lumière, de H20 et d'ADP + Pi
Partie 1 : Energie et cellule vivante
localisation : stroma des chloroplastes
conditions : présence des composés réduits RH2 et de l'ATP (issus de la phase photochimique)+ CO2 atmosphérique
4. la phase chimique de la photosynthèse
Travaux de Gaffron (1951) : deux phases dans la photosynthèse
Partie 1 : Energie et cellule vivante
SVT TS Spé, édition Belin 2012
Partie 1 : Energie et cellule vivante4. la phase chimique de la photosynthèse
10 sec 60 sec
SVT TS Spé, édition Belin 2012
Partie 1 : Energie et cellule vivante4. la phase chimique de la photosynthèse
10 sec
C3
SVT TS Spé, édition Belin 2012
Partie 1 : Energie et cellule vivante
C5P2
4. la phase chimique de la photosynthèse
10 sec
C3
60 sec
Bilan de la photosynthèse :couplage entre les deux phases
phase photochimique phase chimique
Partie 1 : Energie et cellule vivante
Bilan de la photosynthèse : schéma bilan
SVT TS Spé, édition Nathan 2012
Bilan de la photosynthèse : schéma bilan
SVT TS Spé, édition Nathan 2012
Bilan de la photosynthèse : schéma bilan
Quelques expériences à interpréter ....
Expérience de Calvin et Wilson (1962)
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