La photosynthèse

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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Énergie et cellule vivante
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La photosynth&egrave se

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La photosynth&egrave se correspond &agrave la production de mol&eacute cules organiques &agrave partir de mati&egrave res min&eacute rales (eau et CO2) dans les cellules v&eacute g&eacute tales chlorophylliennes gr&acirc ce &agrave l&rsquo &eacute nergie lumineuse.

1Le chloroplaste, organite de la photosynth&egrave se

&thinsp Le chloroplaste est un organite propre aux cellules chlorophylliennes. Il contient des saccules aplatis et empil&eacute s appel&eacute s thylako&iuml des qui baignent dans le stroma(doc.1). La membrane des thylako&iuml des contient des pigments chlorophylliens dont le spectre d&rsquo absorption de la lumi&egrave re se superpose au spectre d&rsquo action de la photosynth&egrave se, preuve que les longueurs d&rsquo onde absorb&eacute es seront aussi celles utilis&eacute es lors de la photosynth&egrave se.

Doc.  1&ensp Ultrastructure du chloroplaste (artificiellement color&eacute pour mettre en &eacute vidence les pigments chlorophylliens).

La photosynth&egrave se comprend deux phases coupl&eacute es  :

&ndash   une phase photochimique se d&eacute roulant au niveau des thylako&iuml des et permettant la conversion de l&rsquo &eacute nergie lumineuse en &eacute nergie chimique &agrave partir d&rsquo un oxydant, l&rsquo eau

&ndash   une phase chimique se d&eacute roulant dans le stroma et aboutissant &agrave la fixation du CO2 et &agrave la production de mol&eacute cules organiques.

2Le d&eacute roulement de la phase photochimique

&thinsp L&rsquo &eacute nergie lumineuse absorb&eacute e par les pigments chlorophylliens enclenche la lib&eacute ration d&rsquo &eacute lectrons qui sont transf&eacute r&eacute s &agrave une cha&icirc ne de r&eacute actions d&rsquo oxydor&eacute duction (cha&icirc ne photosynth&eacute tique) situ&eacute e dans la membrane des thylako&iuml des et dont l&rsquo accepteur final d&rsquo &eacute lectrons (R) libre dans le stroma est alors r&eacute duit (RH2).

&thinsp En parall&egrave le se produit une oxydation ou photolyse de l&rsquo eau qui engendre  :

&ndash   la lib&eacute ration d&rsquo &eacute lectrons qui sont transf&eacute r&eacute s aux pigments chlorophylliens permettant leur retour &agrave l&rsquo &eacute tat initial 

&ndash   l&rsquo accumulation d&rsquo ions  H+ &agrave l&rsquo int&eacute rieur des thylako&iuml des. Cela donne naissance &agrave un gradient puis un flux de protons de l&rsquo int&eacute rieur des thylako&iuml des vers le stroma &agrave travers des prot&eacute ines, les ATP-&shy synthases, engendrant ainsi la synth&egrave se d&rsquo ATP. Ces protons permettent ensuite la formation des compos&eacute s r&eacute duits (RH2) dans le stroma.

&thinsp La phase photochimique a donc permis la production de l&rsquo ATP et des compos&eacute s r&eacute duits RH2 dans le stroma des chloroplastes.

&ensp Bilan de la phase photochimique :

3 Le d&eacute roulement de la phase chimique

&thinsp Cette phase consiste en un ensemble de r&eacute actions dans le stroma qui constituent le cycle de Calvin. Au cours du cycle il y a incorporation du CO2 dans des mol&eacute cules organiques, principalement des glucides. Il ne n&eacute cessite pas de lumi&egrave re mais utilise les transporteurs d&rsquo &eacute lectrons RH2et l&rsquo ATP produits lors de la phase photochimique. Les deux phases de la photosynth&egrave se sont donc coupl&eacute es.

&thinsp Durant ce cycle la fixation du CO2 sur un sucre &agrave 5  carbones, le ribulose biphosphate (C5P2) gr&acirc ce &agrave l&rsquo enzyme Rubisco conduit &agrave la production de deux mol&eacute cules &agrave trois carbones, les phosphoglyc&eacute rates (APG). Ces derniers sont transform&eacute s en sucres, les trioses phosphates (C3P2) lors de r&eacute actions consommatrices de RH2 et d&rsquo ATP. Une partie de ces trioses phosphates est utilis&eacute e pour produire des mol&eacute cules organiques dont des sucres, l&rsquo autre partie assure la r&eacute g&eacute n&eacute ration du ribulose biphosphate(&gt rabats,IV).

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