Partie III : Diversité et complémentarité des métabolismes

Partie III : Diversité et complémentarité des métabolismes.
Chapitre 2 : Les réactions biochimiques de la photosynthèse.
Les végétaux réalisent la synthèse de leur propre matière organique à partir du CO2, l’eau et les sels minéraux. Ils
ont également besoin d’énergie lumineuse.
PB : Comment l’énergie lumineuse est elle absorbé par les végétaux ?
Hypothèse : pigments, où ? ou alors question 1 page 195
Les chloroplastes sont les organites de la photosynthèse. Ils doivent donc posséder des structures spécialisées
capables d’absorber l’énergie lumineuse.
I . La collecte de la lumière par les végétaux
A. Ultrastructure des chloroplastes.
Ultrastructure : Eléments de l'architecture cellulaire que l'on ne peut observer qu'au microscope électronique.
Livre page195
Les chloroplastes contiennent un liquide appelé stroma délimité par une double membrane, membrane externe et
membrane interne, et des sacs aplatis appelés thylakoïdes. Les thylakoïdes s’empilent formant des structures
appelées granum.
Schéma de l’ultrastructure d’un chloroplaste.
Les chloroplastes apparaissent colorés car ils contiennent des pigments.
PB intermédiaires : Quels sont ces pigments contenus dans les chloroplastes ?
B .La nature des pigments photosynthétiques.
Membrane externe
Membrane interne
Stroma
Espace intra thylakoïdien
Membrane du thylakoïde
Amidon
Granum

On différencie les pigments contenus dans une feuille par chromatographie.
Les constituants se séparent et migrent plus ou moins loin selon leur solubilité dans le solvant.
TP10 activité 1 et 2
La plupart des végétaux contiennent trois types de pigments :
 Les chlorophylles a et b de couleur verte
 Les xanthophylles de couleur jaune
 Les caroténoïdes de couleur jaune orangé
Remarque : Certains végétaux comme les algues brunes
possèdent d’autres pigments ( pour moi flavones, anthocyanes….
Les pigments photosynthétiques sont regroupés dans
la membrane des thylakoïdes en complexes pigment protéine
appelés photosystèmes.

C.Absorption des radiations lumineuses
TP4 activité 3 à 8 attention il y a supperposition du spectre de la chlorophylle sur celui de l’alcool
Un pigment est une substance colorée qui absorbe certaines longueurs d’ondes de la lumière et renvoie toutes les
autres (ce qui détermine la couleur du végétal).On parle de spectre d’absorption des pigments chlorophylliens.
En utilisant un spectromètre, on détermine le spectre d’absorption d’une feuille qui absorbent la lumière
pour des longueurs d’ondes de 400-500 nm (bleu) et 650-670 nm (rouge).
Comme le spectre d’absorption des pigments correspond au spectre d’action de la photosynthèse ( marqueur =
production dO2) mis en évidence par l’expérience d’Engelmann, on peut dire que c’est l’absorption de certaines
longueurs d’ondes par les pigments qui permet la photosynthèse. On parle alors de pigments photosynthétiques.
Remarque ( A montrer) : La présence de plusieurs pigments ayant des pics d’absorption différents permet une
meilleure absorption de la lumière.
Spectre de la lumière blanche
Spectre d’absorption des
pigments bruts d’une feuille.

Spectres d'absorption des pigments d'une feuille.
Spectre d'absorption de la chlorophylle a
Conclusion : La chlorophylle a absorbe fortement à 430 nm (bleu) et 660 nm (rouge).
Spectre d'absorption de la chlorophylle b
Conclusion : La chlorophylle b absorbe fortement à 445 nm ( bleu) et 645 nm ( rouge).
Spectre d'absorption du carotène

Conclusion : Le ß carotène absorbe essentiellement entre 400 et 500nm.
Exercices 2 et 3 p 213 (ou en DS)
PB : comment cet énergie lumineuse est-elle utilisé par la cellule chlorophylliennes ?
II. Le déroulement de la photosynthèse.
A. La phase photochimique de la photosynthèse. ( à réviser avec votre livre)
Rappel : Le bilan des transformations de la photosynthèse peut s’écrire. 6H2O+6CO2 C6H1206 +602
1. Expérience de Ruben et Kamen : Document 2 p 201.
Des algues éclairée sont placées dans une eau dont l’oxygène est un isotope radioactif O18 ( H2O18)
Le dioxygène libéré lors de la photosynthèse contient de l’ O18. L’oxygène de la molécule d’eau est libéré par le
végétal chlorophyllien sous la forme d’une molécule de dioxygène.
Si c’est le dioxyde de carbone qui est marqué, le dioxygène rejeté n’est pas radioactif.
L’oxygène de la matière organique provient du dioxyde de carbone.
6H2O + 6CO2 C6H1206 +602
12 +6H20