Chapitre 10 - La Photosynthèse_notes PDF

Photosynthèse = conversion de l’énergie lumineuse qui vient du soleil en énergie chimique (dans des molécules de glucides et d’autres molécules organique) Ce produit dans les organites appelés chloroplastes Trouver dans les végétaux et autres organismes photosynthétique (on va se concentrer...

Photosynthèse = conversion de l’énergie lumineuse qui vient du soleil en énergie chimique (dans des molécules de glucides et d’autres molécules organique) Ce produit dans les organites appelés chloroplastes Trouver dans les végétaux et autres organismes photosynthétique (on va se concentrer sur les végétaux dans ce chapitre) 1  Organismes photosynthétiques Plusieurs différents organismes qui sont photosynthétiques (peuvent transformer l’énergie lumineuse et énergie chimique) Végétaux, algue, eucaryotes unicellulaire, cyanobactéries, etc. La photosynthèse nourrit presque tous les êtres vivants, soit directement ou indirectement 2  Source d’énergie et molécules organiques AUTOTROPHES https://www.pharedeckmuhl.com/le- Organismes qui produisent des molécules organiques sans blog-so-phare/les-algues-un-materiau- davenir/ ingérer d'autres organismes. HÉTÉROTROPHES Organismes qui obtiennent des molécules organiques en ingérant des molécules organiques. PHOTOTROPHES = énergie du soleil © doris oberfrank-list CHIMIOTROPHES = énergie de substance chimique https://www.crittersquad.com/portfoli o/what-is-a-carnivore/ AUTOTROPHES : Organismes qui produisent des molécules organiques sans ingérer d'autres organismes ex. : utilisent CO2 HÉTÉROTROPHES : Organismes qui obtiennent des molécules organiques en ingérant des molécules organiques PHOTOTROPHES: utilisent la lumière comme source d’énergie CHIMIOTROPHES: utilisent des substances chimiques de leur environnement comme source d’énergie PHOTOAUTOTROPHES: utilisent la lumière comme source d‘énergie pour produire des molécules organiques complexes à partir du CO2 Sans les photoautotrophes, les hétérotrophes n’ont pas de sources d’énergie ou de sources de molécules organiques Les humains sont hétérotrophes – se nourrit d’énergie et molécules organiques produites par des plantes ou des animaux qui se sont nourrit de plantes Humain ont aussi besoin d’un sous produit de la photosynthèse – l’oxygène 3  Chloroplastes La photosynthèse se produit au niveau des chloroplastes Toutes les parties vertes d’une plante, y compris les tiges vertes et les fruits qui ne sont pas mûrs, contiennent des chloroplastes Cependant, la majorité de la photosynthèse se produit au niveau des feuilles Il y a environ ½ millions de chloroplastes par millimètre carré de feuille La majorité des chloroplastes sont dans les cellules mésophylles trouvées à l’intérieur des feuilles Stomates = pores microscopiques (qui peuvent s’ouvrir et se refermé) pour laisser entrer le CO2 et laisser sortir l’O2 Stroma = liquide dense dans les chloroplastes Thylakoïdes = système membraneux de sacs aplatis interconnectés Chlorophylle = pigment vert dans les membranes des thylakoïdes = donne la couleur verte des feuilles 4 Réactifs et produits de la photosynthèse https://www.science.lu/fr/lenergie-des-plantes/quest-ce-que-photosynthese-quoi-sert-elle 5  Photosynthèse vs respiration cellulaire Photosynthèse Respiration cellulaire Presque le processus opposé de la respiration cellulaire (différent processus pour s’y rendre) Mais les changements chimiques qui résulte d’une réaction est l’opposé de l’autre Transfert d’énergie (regarde avec quels atomes se lien les oxygènes) 6  Photosynthèse 2 processus principaux de la photosynthèse Réactions photochimiques Réactif principale = H2O et produit = O2 Dans thylakoïde Durant les réactions photochimiques, les molécules d’H2O sont séparées pour former de l’O2 et protons H+ et électrons par l’énergie lumineuse et produit ATP Cycle de Calvin Réactif principale = CO2 et produit = Glucide, Dans stroma ATP, électrons et H+ produisent lors des réactions photochimiques sont utilisés pour fixer le CO2 dans des molécule de glucides Besoin d’énergie produit lors des réactions photochimiques pour convertir C02 en glucides 7  Absorption de lumière Les pigments photosynthétiques captent la lumière La lumière est formée de plusieurs longueurs d’ondes (rouge, jaune, vert, bleu, violet Les chloroplastes ont des pigments : principalement la chlorophylle a, mais aussi de la chlorophylle b et des caroténoïdes (tous des pigments) Chaque pigment absorbe une longueur d’onde spécifique La chlorophylle a absorbe principalement les longueurs d’onde bleu-violet et rouge Les longueurs d’ondes vertes ne sont pas absorbées par les chloroplastes et sont réfléchit (bondit) Puisque la chlorophylle a est le pigment le plus nombreux dans les chloroplastes, on voit la longueur d’onde verte qui n’est pas absorbée et qui est réfléchi 8  Couleurs absorbées Pigment principale = chlorophylle a Autres pigments = chlorophylle b et caroténoïdes Les lignes sur les graphiques démontrent les couleurs les plus absorbées par les chloroplastes Le plus haut la ligne, le plus cette couleur est absorbée Bleu-violet et rouge = fortement absorbées Vert = couleur le moins absorbée = couleur qu’on voit puisque le vert est réfléchi sur les chloroplastes 9  Excitation par la lumière https://www.nagwa.com/fr/explainers/624134386397/ Quand on parle de pigment qui absorbe une certaine longueur d’onde de lumière, on parle d’un certain montant d’énergie spécifique qui est absorbé Ce montant d’énergie correspond au montant exact d’énergie nécessaire pour faire bouger un électron d’une couche électromagnétique stable à une couche électromagnétique plus loin qui est moins stable, mais qui a maintenant plus d’énergie P.ex. pour chlorophylle a : l’énergie de la longueur d’onde de la couleur verte n’est pas le montant d’énergie nécessaire pour faire bouger un électron de ce pigment dans le chloroplaste d’une couche électromagnétique basse, plus stable et moins d’énergie à une plus éloignée, moins stable et avec plus d’énergie Mais, l’énergie de la longueur d’onde bleu-violet et rouge correspond à l’énergie nécessaire pour faire bouger un électron d’une couche électromagnétique stable avec moins d’énergie à une couche électromagnétique instable avec plus d’énergie La molécule de pigment instable avec plus d’énergie reste dans cet état pour une fraction de seconde et transfert cette énergie soit en chaleur ou en énergie chimique 10  Énergie lumineuse en énergie chimique En gros, l’énergie lumineuse va excité un électron dans une molécule de chlorophylle Cette énergie va être transférée entre molécule, va produire de l’ATP et une molécule utiliser dans le cycle de Calvin, briser les molécules d’eau pour former des molécules d’oxygène et d’hydrogène sous forme H+ et un électron 11 Variation d’énergies des électrons 12  Cycle de Calvin En gros, les molécules de CO2 sont fixées ensemble par une série de réactions et l’utilisation d’ATP produit lors de la première phase Les molécules de CO2 et l’hydrogène sont fixés ensemble via une série de réaction et de l’énergie pour donnée une molécule de glucose 13  Photosynthèse Capter l’énergie lumineuse pour synthétisé des glucides et libérer de l’O2 L’énergie lumineuse est transformée sous forme chimique dans les glucides (p.ex. glucose) Les glucides sont distribués dans les autres parties de la plante et utilisés dans les régions qui ne sont pas photosynthétique Les glucides sont ensuite utilisés lors de la respiration cellulaire pour produire l’énergie nécessaire pour les fonctions des cellules Les végétaux produisent des glucides en surplus et stocké dans différentes parties, tel que les racines, fruits, graines, etc, qui nourrit ces plantes, mais aussi tous les autres être vivants, soit directement ou indirectement Sans photosynthèse, éventuellement, les organismes vivants utiliseraient tous l’oxygène dans l’atmosphère 14