SVT Photosynthèse

La Photosynthèse

à l'échelle Planétaire

à l'échelle du temps

à l'échelle de la feuille

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à l'échelle de la feuille

Lumière incidente arrive sur la plante

absorbée

diffusée

transmise

photosynthèse

Création de glucose qui est transformé par la feuille en diverses molécules (saccharose, légumine, carotène) pour subvenir à ses besoins

à l'échelle planétaire

La photosynthèse dans la feuille créée l'énergie chimique (sous forme de matière organique) utilisée par l'ensemble du vivant (directement ou indirectement)

Le climat

L'apparition de la vie

Les réseaux trophiques

à l'échelle du temps

origines énergies fossiles

formation énergies fossiles

Absorbée

• Une partie du rayonnement incident est absorbé par la feuille (63%)

• Toutefois, la feuille ne peut pas utiliser toute la lumière absorbée pour la photosynthèse. Les rayonnements allant de 480 à 650 nm (environ) et ceux aux alentours de 750 nm ne sont pas absorbés par la chlorophylle

• Ce que la chlorophylle ne peut pas capter provoque un l'échauffement de la feuille

-augmentation de la température de la feuille, permet d'évaporer l'eau : l'évapotranspiration (=permet la circulation de la sève dans la feuille)-émission de rayonnement infrarouge

Le climat

• Le réchauffement climatique est paradoxalement bénéfique pour la photosynthèse

-augmentation du rejet de CO2 permet plus de photosynthèse (car photosynthèse utilise CO2 + H20)-augmentation de la surface foliaire (= feuilles de végétaux)

Transmise

• Une partie du rayonnement passe à travers la feuille
• Correspond à 27% de la lumière arrivant sur la feuille

Les réseaux trophiques

• Aussi appelés chaînes alimentaires (ex.dans un milieu littoral)

-les producteurs primaires = autotrophes (créent la matière organique avec la photosynthèse), ce sont les seuls à faire rentrer la matière organique dans le réseau ex.phytoplancton-les consommateurs (primaires, secondaires, tertiaires...) = hétérotrophes (mangent les producteurs primaires pour créer leur propre matière organique) ex.crabe, être humain...-les décomposeurs = transforment la matière organique en matière minérale, elle-même réutilisée par les producteurs primaires ex.bactéries...

• Sur l'entièreté de la matière organique ingérée seule 10% est transmise (15% est rejetée sous forme d'excréments et 75% est utilisée pour la respiration)

-l'énergiue chimique disponible dans le cycle se réduit à chaque étape

Formation

• Charbon datant du carbonifère retrouvé dans des zones où il y avait beaucoup de végétation à l'époque (zones tropicales)

- en effet, charbon (énergies fossiles) = matière organique fossilisée

• Processus de formation :

2. Arbres meurent gisent au fond de l'eau sans se décomposer car recouvert de vase (empêche grandement érosion)

1. Forêt tropicale + marécage

3. Arbres enfouis sous argile se déposant au fil du temps-exposé à de fortes températures et pressions -structure chimique de l'arbre se modifie

4. Formation à terme de charbon/pétrole...

Origine énergies fossiles

• Composition de la majorité combustibles fossiles = Carbone + Hydrogène + Oxygène + Azote + Soufre

- similaire aux atomes composant la majorité des molécules organiques=> semblent provenir des plantes

• Empreinte de fougère retrouvée dans charbon datant carbonifère

- énergies fossiles semblent ainsi être de la matière organique (plantes) d'il y a très longtemps

• Comparaison de 3 modèles moléculaires

1. chlorophylle : chaîne de carbone et d'hoxygène avec anneau de porphyrine au centre (Mg)2. pétrole : anneau de prophyrine3. phytane : chaîne de carbone et d'hydrogène

• Modèles moléculaires énergies fossiles similaires à celui de la plante

- énergies fossiles proviennent des plantes

Diffusée

• Une partie du rayonnement est renvoyé dans toutes les directions (réfléchit)
• Corespond à 10% de la lumière arrivant sur la feuille

La photosynthèse

• Deux types d'organismes

-hétérotrophes (ex: les humains) qui ne peuvent pas créer leur propre matière organique et qui se la procurent par l'alimentation- autotrophes (ex:les plantes) produisent leur propre matière organique à partir de matière minérale (par la photosynthèse)

• Photosynthèse dans les végétaux chlorophylliens permise par chlorophylle (= pigment vert absorbant l'énergie lumineuse)

• Transforme matière minérale en matière organique avec l'action du soleil (source d'énergie)

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

L'apparition de la vie

Apparition de cyanobactéries photosynthétiques (environ 3,8 milliards d'années) ayant la capacité de transformer la matière minérale en organique (=photosynthèse)

Rejet d'O2 dans l'eau

il y a 2,2 milliards d'années ce O2 s'est rejeté dans l'atmosphère (accumulation)

Apparition de la vie (utilisant l'O2)