photosynthèse

La phase non photochimique

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photosynthèse

La photosynthèse

Les anthocyanes

Annick Burtin

La phase photochimique

sujet bac

la phase photochimique supérieur

La photosynthèse

C’est le processus bioénergétique qui permet aux plantes, aux algues et à certaines bactéries de synthétiser de la matière organique grâce à lumière. - La plante a besoin du CO2 de l’air, de l’eau et les minéraux du sol. –Les végétaux sont autotrophes pour le carbone, ce qui permet la libération de molécules d’O2.

La photosynthèse comprend 3 étapes : - La lumière est absorbée grâce aux pigments, tels que les chlorophylles a et b, les caroténoides… - Cette énergie se transforme en énergie chimique - L’énergie chimique est pour finir, utilisée pour produire des composés organiques riches en énergie.

Où se passe la photosynthèse ? Dans les chloroplastes des cellules, il y a des structures membranaires, les thylakoïdes qui sont très riches en pigments et en protéines.

https://www.youtube.com/watch?v=SLio1Z7WOFg

I) LA PHASE PHOTOCHİMİQUE.

https://www.youtube.com/watch?v=WIbUdZokgjw

La phase photochimique est un ensemble de réactions photochimiques, qui dépendent de la lumière. - Elle permet directement la transformation de l’énergie lumineuse (photons) en énergie chimique.

- Elle se déroule dans les thylakoïdes. - La lumière est captée sous forme de photons qui ont un potentiel énergétique selon leur longueur d’onde. L’énergie transportée par un photon est inversement proportionnelle à la longueur d’onde. L’aborption de cette énergie aura 2 conséquences : un transport d’électrons et une libération de protons.

- Les pigments absorbent certaines longueurs d’onde : la chlorophylle absorbe la lumière rouge et la bleue mais pas la verte, ce qui lui donne sa couleur.

https://www.youtube.com/watch?v=S4Uf4Lv6iqA

https://www.youtube.com/watch?v=6TDOGUCY4CA

Le transport d’électrons. Quand un pigment capte un photon au niveau de l’antenne collectrice formée de protéines, il entre dans un état excité. Cette excitation est transmise de pigment à pigment pour arriver au centre réactionnel.

- C’est au centre réactionnel que l’énergie lumineuse sera convertie en énergie chimique. - Il existe dans la membrane des thylakoïdes, deux centres réactionnels avec des antennes collectrices, appelés photosystème I et II. Dans les photosystèmes, l’énergie d’excitation collectée est utilisée pour arracher un électron qui est transporté à travers la membrane par des molécules acceptrices d’électrons jusqu’à un état stable. –Dans la membrane du thylakoïde, les deux photosystèmes I et II sont branchés en série.

- Le PSII et les complexes associés sont responsables de la libération d’oxygène dans l’atmosphère et produit de l’ATP. - Le PSI est responsable de la libération de NADPH dans le stroma. - Les molécules d’ATP et de NADPH + H+ formées par les transports cyclique et non cyclique sont utilisées par le cycle de Calvin. L’ATP fournit l’énergie et les groupements phosphate tandis que le NADPH + H+ agit comme agent réducteur (c’est un donneur d’électrons). Chaque tour du cycle de Calvin requiert 9 ATP et 6 NADPH + 6H+.

II) LA PHASE NON PHOTOCHİMİQUE.

- C’est le cycle de Calvin et il se déroule dans le stroma. - La lumière n’est plus utile. - L’ATP et le NADPH2 sont utilisés pour réduire le CO2 de l’air. Le CO2 se fixe sur un glucide à 5 carbones, le ribulose présent dans le stroma du chloroplaste. - L’ATP cède son énergie et devient ADP. - Le NADPH2 cède son hydrogène et devient NADP. - İl va se former des molécules intermédiaires conduisant à des trioses, utilisés ensuite pour la synthèse des glucoses puis de l’amidon (polymère de glucoses). Les trioses régénèrent aussi le ribulose initial. 3 CO2 + 9 ATP + 6 NADPH + eau Glycéraldéhyde 3-phosphate → • 8 Pi + 9 ADP + 6 NADP+

Le glycéraldéhyde 3-phosphate produit dans le chloroplaste est rapidement transporté vers le cytoplasme où il est permet la synthèse de saccharose. Le saccharose est la principale forme de transport de glucides entre les cellules végétales pour fournir les glucides au reste du végétal.

III) Bilan de la photosynthèse.

. 6 CO2 + 12 H2O ----> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

https://www.youtube.com/watch?v=tJwJW4scFw0

I) Les éléments constituants Les anthocyanes : sont des hétérosides oxygénés (un ou plusieurs oses ( glucose, galactose, rhamnose, arabinose) liés par leur fonction réductrice à une molécule non glucidique dite aglycone) dont la partie aglycone est appelée anthocyanidine. On peut aussi en ne les rattachant qu'à leur partie aglycone, les qualifier de flavonoïdes. Les anthocyanes sont les matières colorantes des feuilles, des fleurs, des fruits et des racines de beaucoup de plantes terrestres (ce sont des pigments notamment présents dans les feuilles de vigne, la pellicule des raisins noirs, la pulpe des cépages teinturiers mais aussi dans les mûres, les prunes, les oeillets....). ; en automne, les couleurs caractéristiques des feuilles des arbres sont dues aux anthocyanes et aux carotènes qui ne sont plus masqués par la chlorophylle.

Les plantes développent leur pigmentation (couleurs) dans la nature, afin de se protéger contre les rayons UV nocifs du soleil et d’autres facteurs de stress environnementaux. Ces qualités d’adaptation aident à survivre et procréent. Lorsque nous consommons ces composés (appelés anthocyanines), ils nous donnent une protection antioxydante puissante qui nous aident à faire face au stress, à la radiothérapie et aux toxines environnementales. Ces antioxydants sont classés dans les polyphénols et les consommer est l’une de nos meilleures stratégies pour la prévention du cancer.

Afin de diversifier l’alimentation de l’équipage, il est envisagé d’emporter des semences pour cultiver des plantes vertes. Leur culture peut en outre améliorer la qualité de l’air. Un éclairage artificiel sera nécessaire dans le vaisseau. A partir des informations extraites des documents 1, 2 et 3, mises en relation avec vos connaissances : - montrez en quoi la culture des plantes vertes permet d’améliorer la qualité de l’air et de fournir de la nourriture pour l’équipage ; - précisez, en justifiant votre réponse, quelles sont les conditions d’éclairage les plus favorables pour atteindre ces deux objectifs.