II- Conversion de l’énergie lumineuse en coenzymes redox (NADPH,H+) et
phosphorylante (ATP)
1. Démonstration expérimentale de l’existence des 2 phases de la photosynthèse
- travaux de Gaffron ; fixation de CO2 ne nécessite pas directement la lumière mais des
intermédiaires énergétiques. Lesquels ?
2. Les transferts d’électrons conduisent à la formation de coenzymes redox NADPH,H+
- Schéma en Z montrant la coopération des deux photosystèmes I et II
- Souligner le rôle de la membrane du thylacoïde
- Présenter sur le schéma l’échelle des potentiels rédox (+0.8V pour l’eau ; - 0.3 V pour le
NADPH,H+)
3. La chute d’énergie libre permet la formation d’un gradient protonique
- Exp montrant l’acidification des thylakoïdes à la lumière
- Bases énergétiques ; le gradient protonique est une forme d’énergie libre, gradient
électrochimique
G =R T ln([H+]2/[H+]1 - nF V (V= différence de potentiel membranaire)
- Souligner l’importance de l’imperméabilité de la membrane du thylakoïde aux protons
4. La dissipation du gradient permet la formation de coenzymes ATP
- Travaux de Mitchell ; notion de couplage osmochimique
- Propriétés fonctionnelles de la molécule d’ATP ; montrez en quoi c’est une forme d’énergie
utile, liaisons phosphoanhydres. G= - 30.5 KJ.mol-1 dans les conditions standards
- Expliciter le terme de photophosphorylation
5. Bilan de la phase photochimique
Sans forcément détailler la stoechiométrie, précisez que les photons captés ont permis la
synthèse d’ATP et de NADPH,H+ ; ce sont ces composés qui sont utilisés pour la fixation et la
réduction du carbone à l’origine de la synthèse de matière organique ; ce sont les
intermédiaires énergétiques… Transition avec Gaffron vu plus haut
NB : signaler éventuellement l’existence de la photophosphorylation cyclique à l’origine uniquement de l’ATP
III- Utilisation de l’énergie des coenzymes pour la synthèse de matière organique
1. Démonstration expérimentale de la fixation et de la réduction du carbone
- Travaux de Calvin et collaborateurs sur les Chlorelles
- APG ou acide phosphoglycérique le carbone est fixé mais non réduit ; RudiP ou Ribulose
1,5diphosphate, le carbone est réduit
attention aux abréviations abusives !!
2. Le cycle de Calvin
Le présenter dans une optique énergétique ; c’est un cycle anabolique qui nécessite donc les
coenzymes ATP (pour les activations des acides 2Pglycériques, pour la régénération du
ribulose 1,5 diP) et NADPH,H+pour la réduction des acides 2Pglycériques en glyceraldéhydes
3P. Localiser le déroulement du cycle ; dans le stroma.
Evoquer éventuellement l’importance de la rubisco mais sans la détailler, là n’est pas le sujet !! Trop de
digressions sur les C4 évidemment hors sujet
3. la matière organique, source d’énergie pour la cellule.
L’énergie lumineuse est maintenant sous forme de glyceraldéhyde 3P , c'est-à-dire sous forme
d’énergie chimique.