La photosynthèse

La photosynthèse
2009 (modifié 2014)
SBI4U
6CO + 6H O  C H O6 +6O
2
2
6
12
2
La photosynthèse




Est un processus bioénergétique que font les
plantes, les algues, les bactéries (cyanobactéries) et
certains protistes pour se donner de l’énergie
(autotrophes)
Dans la présence de la lumière = photosynthèse
Dans l’absence de la lumière = respiration cellulaire
La photosynthèse est un processus qui se fait dans
un chloroplaste, organite qui contient de la
chlorophylle (pigment qui donne aux plantes leur
couleur verte)
Biosphère II
Micrographie: chloroplastes
La structure du
chloroplaste

Chlorophylle: le pigment qui se situe dans les
membranes des thylakoïdes
Fonctions:
1. absorbe la lumière rouge, violet et certaines
longueurs d’onde de bleu
2. convertit l’énergie absorbée (des photons) sous une
forme qui permet aux réactions de synthèse de se
produire
 1 mm = 38 à 40 chloroplastes bout à bout
Les pigments: chlorophylle a et b et les
caroténoïdes présentent différent
spectres d’absorption
2 étapes de la photosynthèse
1.
2.
Les photosystèmes
Le cycle de Calvin (les réactions de
synthèse)
Melvin Calvin 1911-1997
1. Les photosystèmes: la phase
lumineuse



La lumière fournit les photons qui excitent les
molécules de chlorophylles
L’énergie est transmise de molécule en
molécules jusqu’à ce que toute l’énergie soit
remise dans deux molécules de chlorophylle
(centre de réaction).
Ces deux molécules photolyse l’eau (P680)
(sépare H+ et en O2 ), l’oxygène est relâché
dans l’atmosphère et les H+ sont utilisés
dans la deuxièmes séries de réactions.
Suite…
Photosystème I: P700 ou PSI
P700 est un système cyclique. (voir fig.3.24)
–
–
–
Absorbe la lumière à 700 nm (en moyenne) et
contient du chlorophylle a
Présent chez le les cyanobactéries et toutes les
eucaryotes photosynthétiques
Tandis que l’ATP est produite, ce processus
s’appelle la photophosphorylation cyclique.

Une fois que l’ATP est produite, les électrons sont
recyclés dans le photosystème
Photosystème II: P680 ou PSII

P680 est un système non-cyclique
–
Hydrolyse de l’eau est possible avec l’énergie
des photons: les électrons + un ion d’hydrogène
sont envoyés à la chaîne respiratoire.

–
L’ion d’hydrogène est pompé vers le stroma et réduit
une molécule de NADP+ (NADP+ +H  NADPH)
Photophosphorylation: l’autre ion d’hydrogène
quittent l’espace intratylakoïdien  passe par
l’ATPsynthase et entre dans le stroma (à
l’extérieur du tylakoïde mais à l’intérieur du
chloroplaste)
Stroma
P700
P680
Sac du
thylakoïde
Vidéo (4 minutes)
http://www.youtube.com/
watch?v=XmFg91BmS-o
Voir pp. 86 et 87 du manuel

Le photosystème 700 est une voie cyclique.
–

Donc, l’électron produit par les pigments excités est
transféré à la chaîne respiratoire pour former une molécule
d’ATP.
Le photosystème 680 est une voie non-cyclique
mais fais l’hydrolyse de l’eau.
–
–
–
Contient le pigment= chlorophylle a
Hydrolyse d’une molécule d’eau par électron
Contient les pigments a, b, c, les carotènes, les
xanthophylles et les anthocyanines.
2. Le cycle de Calvin:



Les réactions de synthèse se produisent
dans le stroma du chloroplastes.
Les divers enzymes prennent le CO2 et les
électrons de la dernière étape et produisent
du glucose.
Le glucose et utilisé pour la respiration
cellulaire.
Vidéo (2
minutes)
http://www.yo
utube.com/wa
tch?v=hPW2y
wKGg-A
Expérience: propose une hypothèse!


Il est difficile de caractériser les glucides simples produits par la photosynthèse
dans des expériences utilisant du matériel simple. Il est possible par contre de
caractériser l'amidon (un polymère de glucose mis en réserve lorsque la
photosynthèse est très active). Cette caractérisation se réalise avec le lugol, un
réactif spécifique de l'amidon.
Des feuilles de pélargonium partiellement recouvertes d'un cache noir, sont
éclairées de manière intense pendant plusieurs heures. Une feuille est
prélevée, décolorée par de l'alcool bouillant puis colorée par le lugol.
Résultat

De l'amidon a été
formé uniquement
dans les zones
éclairées.
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Photosyn
these-cours/08-photosystemes.htm
Révision de la photosynthèse
Vidéo TFO de 10 minutes
 http://www1.tfo.org/education/episode/24999/
reaction-sombre
Devoirs: le 2 avril
 N.D.
de la page Web suivante
http://www.courspharmacie.com/biologievegetale/la-photosynthese.html
Les sources primaires de qualités
PubMed:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21438681
?report=abstract