Photosynthèse

Une conversion biologique de l’énergie solaire : la photosynthèse

J. Barbin et C. Lejay Source initiale : P.Couderc (2020)

Feuilles de savonnier Koelreuteria paniculata éclairées par le Soleil.

Une conversion biologique de l'énergie solaire : la photosynthèse : le plan

Étape 1 : Les conditions de la photosynthèse Étape 2 : La photosynthèse, métabolisme indispensable à l'échelle de la planète Étape 3 : Porte d'entrée de l'énergie Solaire : les organismes chlorophylliens

Étape 1 Les conditions de la Photosynthèse

Un agriculteur se rend sur son champ de Pomme de Terre

Malheureusement son champ est attaqué par des doryphores...Ses rendements de production sont alors en baisse...

Aidez moi à comprendre !

Consignes --> Rédiger un texte dans lequel vous expliquez à l'agriculteur les causes de la chute de ses rendements agricoles --> Pour cela, vous devez analyser les différentes ressources disponibles (descriptions d'expériences, déductions/interprétations) Attention à bien prendre des notes .

Indices : prenez bien des notes, il vous faut définir les besoins d'un végétal, ses échanges gazeux, sa production métabolique, son lieu de synthèse et d'exportation...

Expériences

Données

Mise en Culture

O2 - CO2

Tu as fini ? Alors viens jouer avec nous !

étude microscopique n°1

étude microscopique n°2

Pomme de terre

Rappel consignes

Le doryphore est un parasite qui se nourrit des feuilles de certains végétaux dont les feuilles de pomme de terre...

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s'exprime en watts

Indices

Observation microscopique de cellules de Funaire (mousse) après coloration à l'eau iodée

Funaire placée à la lumière

Funaire placée à l'obscurité

Observation au microscope optique de la cellule végétale et annotations Gx400

Indices

Indices

On a placé dans différents milieux aqueux des chlorelles (algues chlorophylliennes unicellulaires) et on a suivi leur développement

Rappel consignes

Conditions expérimentales: - Fragments de feuilles d'une d'Elodée (préalablement aérée et éclairée) en suspension dans 12 ml d'eau. - Suspension dans un bioréacteur, agitation à vitesse constante - Sonde O2 , sonde CO2 , sonde photométrique en place. - Lampe à lumière froide

Graphique de l'évolution des sucres dans une pomme de terre (tubercule)

Schéma des réactions de transformation du saccharose en amidon.

Le saccharose est un sucre soluble qui circule plus facilement que l'amidon. L'amidon est un sucre complexe. Le saccharose est retrouvé au niveau de la tige.

Elaboration de la réponse Votre explication devra permettre à l'agriculteur de comprendre la chute de ses rendements agricoles, pour cela utiliser vos déductions de vos analyses précédentes et liées les ensemble dans un texte structuré. Besoin d'aide ? Vous pouvez vous aider des deux applications suivantes, mais attention elles ne suffisent pas a l'élaboration de la réponse

Bilan 1 (Qui a un problème ?)

Cette page est protégée par mot de passe -> Qui a un problème ?

Penser au " l' "avant le mot

Regarder les chaînes alimentaires À l'aide de ce réseau trophique, expliquer l'importance de la photosynthèse.

Notion

À l’échelle de la planète, la photosynthèse permet la production primaire de matière organique, qui sert ensuite de matière et d’énergie chimique à toute la biosphère.

Étape 2

Étape 2 - La Photosynthèse, métabolisme indispensable à l'échelle de la planète

À l'aide des documents, identifiez 2 arguments permettant de justifier l'affirmation suivante : << La photosynthèse est un processus indispensable, essentiel et répandu à l'echelle de la planète >>

Activité photosynthétique et production primaire de la planète

Pyramide des biomasses, transfert entre les niveaux trophiques et devenir de l'énergie chimique

Production Primaire Brute (PPB) Production Primaire Nette (PPN)

Correction et accès étape 3

La production primaire est la quantité de matière organique produite par unité de temps. Elle est réalisée par la photosynthèse, essentiellement par le phytoplancton dans les océans et par les végétaux terrestres sur les continents.

• productivité primaire nette des organismes photosynthétiques océaniques : 48,5.1015 g/ an, soit 48,5 Gt/an • productivité primaire nette des organismes photosynthétiques terrestres : 56.1015 g/an, soit 56,4 Gt/an

Devenir de l’énergie chimique issue de la photosynthèse

Lelivrescolaire.fr

Les pourcentages indiquent la proportion d’énergie transmise par rapport à l’énergie solaire initialement reçue par les végétaux. La largeur des flèches représente l’importance du flux d’énergie. MO signifie « matière organique ».

La pyramide de biomasse est une représentation graphique conçue pour montrer la biomasse ou la productivité trophique de la biomasse à chaque niveau trophique dans un écosystème donné.

Lire plus : https://www.aquaportail.com/definition-13279-pyramide-ecologique.html 2

PPB et PPN

La puissance solaire disponible correspond à la puissance totale reçue moins la partie absorbée, diffusée ou réfléchie par l'atmosphère. 1Watt (W) = 1 joule (J) par seconde.

Aide pour le calcul : à utiliser seulement en cas de difficulté.

Pour accéder aux notions et à l'étape 3, calculez le pourcentage représenté par la PPN par rapport à la puissance solaire disponible : pour cela calculer la proportion (en %) de la puissance énergétique solaire annuelle réellement accumulée par les organismes chlorophylliens. Puis rentrez le code correspondant en arrondissant à un chiffre après la virgule

Pour accéder aux notions et à l'étape 3, calculez le pourcentage représenté par la PPN par rapport à la puissance solaire disponible : pour cela calculer la proportion (en %) de la puissance énergétique solaire annuelle réellement accumulée par les organismes chlorophylliens. Puis rentrez le code correspondant en arrondissant à un chiffre après la virgule

Pour accéder aux notions et à l'étape 3, calculez le pourcentage représenté par la PPN par rapport à la puissance solaire disponible : pour cela calculer la proportion (en %) de la puissance énergétique solaire annuelle réellement accumulée par les organismes chlorophylliens. Puis rentrez le code correspondant en arrondissant à un chiffre après la virgule

Pour accéder aux notions et à l'étape 3, calculez le pourcentage représenté par la PPN par rapport à la puissance solaire disponible : pour cela calculer la proportion (en %) de la puissance énergétique solaire annuelle réellement accumulée par les organismes chlorophylliens. Puis rentrez le code correspondant en arrondissant à un chiffre après la virgule

Go

Pour accéder aux notions et à l'étape 3, calculez le pourcentage représenté par la PPN par rapport à la puissance solaire disponible : pour cela calculer la proportion (en %) de la puissance énergétique solaire annuelle réellement accumulée par les organismes chlorophylliens. Puis rentrez le code correspondant en arrondissant à un chiffre après la virgule

Pour accéder aux notions et à l'étape 3, calculez le pourcentage représenté par la PPN par rapport à la puissance solaire disponible : pour cela calculer la proportion (en %) de la puissance énergétique solaire annuelle réellement accumulée par les organismes chlorophylliens. Puis rentrez le code correspondant en arrondissant à un chiffre après la virgule

Pour accéder aux notions et à l'étape 3, calculez le pourcentage représenté par la PPN par rapport à la puissance solaire disponible : pour cela calculer la proportion (en %) de la puissance énergétique solaire annuelle réellement accumulée par les organismes chlorophylliens. Puis rentrez le code correspondant en arrondissant à un chiffre après la virgule

Go

Code faux !

Titre 2

Notion À l’échelle de la planète, les végétaux chlorophylliens utilisent environ 0,1 % de la puissance solaire totale disponible, et convertissent ainsi une partie de l’énergie solaire en énergie chimique utilisable par les êtres vivants. La photosynthèse permet la production primaire de matière organique, qui sert ensuite d’énergie chimique à toute la biosphère. Au sein des écosystèmes, cette matière organique est utilisée pour réaliser le métabolisme : d’une part , elle est à l’origine de la production d’énergie utilisable par respiration ou fermentation et, d’autre part, elle permet de synthétiser de nouvelles molécules organiques complexes nécessaires aux êtres vivants.

Étape 3

Étape 3 - Porte d'entrée de l'énergie Solaire : les organismes chlorophylliens

Lors de cette étape il vous faudra, calculer la part de l'énergie solaire reçue utilisable pour la photosynthèse, réaliser un schéma et comprendre le rôle des pigments chlorophylliens... à vous de jouer !

Les Pigments Chlorophylliens

énergie solaire reçue

--> calculer la part de l'énergie solaire reçue utilisable pour la photosynthèse --> Représenter sur un schéma le devenir de l'énergie solaire incidente au niveau d'une feuille : vous indiquerez les proportions en % et vous l'ajouterez à votre explication

Correction

Aide pour la réalisation du schéma : Trame du schéma (à utiliser seulement en cas de difficulté)

Source : Hatier

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Réponse du calcul (sans espace)

Source : Hatier

--> Citez les pigments intervenant généralement dans la photosynthèse et expliquer leur mode d'action

Expérience