Photosynthèse 2BIOS01 2019

Qu'est-ce que la photosynthèse?

La photosynthèse est un mécanisme qui consiste en la conversion de l'énergie lumineuse en énergie chimique, laquelle est emmagasinée dans des glucides et d'autres molécules organiques. Celle-ci à lieu chez les Végétaux, les Algues et certaines cellules procaryotes.(Définition du Campbell p.G-36)--LisaH (discussion) 13 mars 2019 à 20:43 (CET)--TaraS (discussion) 14 mars 2019 à 10:37 (CET)
C'est un processus métabolique utilisé par la plupart des organismes autotrophes(végétaux, algues et certain protistes) pour produire de la matière organique et de l'ATP, pour ce faire l'énérgie lumineuse en énérgie chimique.KatrinaT (discussion) 13 mars 2019 à 20:57 (CET)

Quelle est l'équation de la photosynthèse?

Le processus de la photosynthèse peut se résumer en une équation chimique:
6 CO2 + 12 H2O + énergie lumineuse = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O.
Le dioxyde de carbone (CO2) de l'eau (H2O) et de l'énergie lumineuse produisent après la réaction, du sucre (C6H12O6), de l'oxygène (O2) et de l'eau (H2O).
LisaH (discussion) 13 mars 2019 à 20:34 (CET) BenoitD (discussion) 14 mars 2019 à 10:39 (CET)

• Annexe Photosynthèse 1

Quelle conversion d'énergie se produit lors de la photosynthèse ?

Les cellules photosynthétiques de la plante absorbent du dioxyde de carbone environnant (CO2), de l'eau (H2O) et utilisent l'énergie lumineuse pour fabriquer des glucides (CH2O), de l'eau de de l'oxygène (O2) qui est ensuite rejeté dans l'atmosphère. --NehalS (discussion) 13 mars 2019 à 21:23 (CET). L'énergie lumineuse est transformée via les différentes réactions qu'impliquent la photosynthèse en énergie chimique.--YanniO (discussion) 21 mars 2019 à 10:53 (CET)

Quelle est la différence entre un organisme autotrophe et hétérotrophe?

Un organisme autotrophe est un organisme qui est capable de synthétiser sa propre source d'énergie tandis qu'un organisme hétérotrophe n'est pas capable de cela et doit donc chercher sa matière organique. Ces deux métabolismes s'opposent.
Exemple autotrophe: la plupart des végétaux, les cynobactéries etc..
Exemple hétérotrophe: Nous, lions, chiens etc..
BenoitD (discussion) 13 mars 2019 à 21:19 (CET) L'organisme autotrophe est considéré comme le producteur sur Terre, alors que l'hétérotrophe est le consommateur. Celui-ci à besoin des autres alors que le premier non. --JulieRS (discussion) 13 mars 2019 à 22:17 (CET) C'est pour cela que dans la chaine alimentaire, l'autotrophe se situe en bas alors que l'hétérotrophe en haut.--VegaRM (discussion) 14 mars 2019 à 10:37 (CET)

Qu'est-ce qu'un organisme photoautotrophe ?

Ce sont les organismes autotrophes qui utilisent de l’énergie lumineuse, comme source d’énergie, pour la convertir en énergie chimique.KatrinaT (discussion) 13 mars 2019 à 21:17 (CET)
Grace à ce mode de nutrition, un organisme photoautotrophe peut synthétiser des molécules organiques à partir de dioxyde de carbone et d'eau. Ces molécules leur permettent d’assurer leur nutrition et celle des hétérotrophes indirectement.--ZoeS (discussion) 14 mars 2019 à 10:57 (CET)

Comment appelle-t-on les organismes qui utilisent la photosynthèse pour synthétiser des composés organiques ?

Les organismes qui utilisent le mécanisme de photosynthèse sont autotrophes car ils fabriquent de la matière organique à partir de matière inorganique. Ces organismes sont autonomes. Autotrophe vient du grec auto qui signifie "soi-même" et trophe qui signifie "qui se nourrit d’une certaine manière". Il s'agit donc d'organismes qui sont capables de synthétiser leur propre matière organique.
BenoitD (discussion) 14 mars 2019 à 10:32 (CET) StamatisR (discussion) 13 mars 2019 à 20:52 (CET) --TaraS (discussion) 13 mars 2019 à 23:42 (CET)

Comment les organismes photosynthétiques peuvent-ils produire une énergie alternative aux énergies fossiles ?

En recourant à des biocarburants (carburant issu de la biomasse) obtenus à partir de céréales comme le maïs, le soya et le manioc. L'amidon qu'ils produisent serait converti en glucose puis fermenté par des micro-organismes pour donner du "bioéthanol".--TaraS (discussion) 13 mars 2019 à 23:45 (CET)

Dans quelle partie de la cellule végétale se déroule le processus photosynthétique ?

La photosynthèse se déroule dans les chloroplastes qui se trouvent dans toutes les parties vertes d'une plante.

• Annexe photosynthèse 2

Ce sont des organites qui possèdent deux membranes et des grana (empilement de thylakoïdes). Les chloroplastes sont verts à cause des pigments (chlorophylles) qu'ils contiennent.KatrinaT (discussion) 13 mars 2019 à 21:19 (CET) Les réactions photochimiques se déroulent dans la membrane des thylakoïdes. Le cycle de Calvin lui se déroulent dans le stroma.--ZoeS (discussion) 14 mars 2019 à 10:40 (CET)

De quoi est composé un chloroplaste et à quoi servent-ils?

Un chloroplaste est composé de plusieurs piles de thylakoïdes appelés grana et entouré de deux membranes.Le chloroplaste sert a utiliser l'énergie lumineuse qu'il capte grâce a la chlorophylle qu'il contient puis l'énergie crée est ensuite utilisée pour la synthèse de molécules organiques--YanniO (discussion) 13 mars 2019 à 21:47 (CET)
Les chloroplastes sont composés d'une double membrane, de stroma et de thylakoïdes avec des espaces intrathylakoïdiens, les thylakoïdes sont empilés en grana. Les thylakoïdes servent à transformer l'énérgie lumineuse en énérgie chimique, c'est également là que sont produit l'ATP, le NADPH et les ions H+, nécéssaire à la synthétisation de la matière organique. le stroma est le liquide qui se trouve dans les chloroplastes, il contient des ribosomes et de l'ADN. Le cycle de Calvin se fait dans le stroma, autrement dit cest là qu'est synthétisée la matière organique. KatrinaT (discussion) 13 mars 2019 à 21:55 (CET)

• Annexe photosynthèse 3

Qu'elle est l'énergie appelée énergie électromagnétique et à quoi sert-elle pendant le processus de la photosynthèse ?

L'énergie électromagnétique est la lumière. Visible ou pas, avec une longueur d'onde entre moins d'un nanomètre à plusieurs kilomètres, ces ondes qui se déplacent à 300 000km/s sont cruciales pour le phénomène de la photosynthèse. En effet, la lumière qui est absorbée par les chloroplastes est utilisée comme énergie pour pouvoir les faire fonctionner, l'énergie de la lumière est ainsi transformée en énergie chimique. --JulieRS (discussion) 13 mars 2019 à 22:09 (CET)

Quelles longueurs d'ondes sont les plus propices à la photosynthèse ?

Ce sont les longueurs d'ondes qui correspondent à la lumière visible violette/bleue ou rouge. Le fait que les plantes sont vertes signifie qu'elles absorbent toutes les couleurs de la lumière sauf le vert, qu'elle réfléchit plutôt. C'est pour cela qu'elles nous apparaissent de cette couleur. La photosynthèse sera donc plus effective avec l'utilisation de lumières différentes et/ou opposées au vert. --NehalS (discussion) 13 mars 2019 à 21:30 (CET) La chlorophylle a absorbe fortement aux longueurs d'ondes 430 nm et 660 nm et la chlorophylle b aux longueurs d'ondes 445 nm et 645 nm.--OscarG (discussion) 14 mars 2019 à 10:52 (CET) La lumière blanche possédant toutes les ondes de la lumière visible est théoriquement une des plus efficace. --TaraS (discussion) 13 mars 2019 à 23:30 (CET)

• Annexe Photosynthèse 4

Qu'est ce qui différencie la chlorophylle a et b ?

La chlorophylle a participe directement aux réactions photochimiques. Son spectre suggère que la lumière bleu-violet et rouge sont les plus convenables à la photosynthèse car elles sont mieux absorbées, contrairement à la lumière verte qui est moins bien ou pas absorbée.
La chlorophylle b est une légère altération de la chlorophylle a. Cependant, ce petit changement suffit pour varier le spectre d'absorption dans des parties de couleur rouge et bleu. Leur couleur diffère aussi, la chlorophylle a est bleu-vert alors que la chlorophylle b est jaune-vert. --TrishaA (discussion) 13 mars 2019 à 21:16 (CET)

Qu'est ce qu'un caroténoïde ?

Il s'agit d'un pigment jaune orangé qui est présent dans de nombreux organismes vivants. Comme son nom l'indique, il est par exemple présent dans la carotte.
BenoitD (discussion) 13 mars 2019 à 21:23 (CET)
Le caroténoïde peut être trouvé dans les chloroplastes. Celle-ci absorbe la lumière violette et bleu-vert. Elle est responsable de l'apparence rougeâtre des feuilles à l'automne. Le caroténoïde a un rôle de photoprotection qui consiste à absorber le surplus d'énergie et ainsi de protéger le pigment vert de la chlorophylle.--TaraS (discussion) 13 mars 2019 à 23:29 (CET)
Le caroténoide fait partie de la deuxième famille de pigments photosynthétiques. Il permet également la récupération de l'énergie de la chlorophylle en cas d'excès de lumière et d'ombre. --YuwaA (discussion) 21 mars 2019 à 11:20 (CET)

Quel est le rôle joué par les photosystèmes ?

Les photosystèmes sont des structures se trouvant dans la membrane thylakoïdienne du chloroplaste ou de la membrane de certains Procaryotes, permettant d’élargir le spectre et la surface d’absorption de la lumière. Ils se composent de complexes collecteurs de lumière (contenant des pigments de chlorophylle a, chlorophylle b, ou de caroténoïdes) entourant un centre réactionnel qui lui même contient un accepteur primaire d'électrons.
Il y a deux photosystèmes; le photosystème I et II numérotés dans l'ordre de leur découverte, mais le photosystème II fonctionnant avant le I. La différence entre ces deux photosystèmes résident en la présence du pigment P680 chez les photosystème II et P700 chez les photosystème I. Le photosystème I absorbera donc mieux les longueurs d'ondes proche de 700nm et le photosystème II absorbera mieux les longueurs d’ondes proches de 680nm.
Il y a deux types de transports d'électrons; le transport non cyclique d'électrons et le transport cyclique des électrons. --TaraS (discussion) 14 mars 2019 à 11:26 (CET)

• Annexe Photosynthèse 5
• Annexe Photosynthèse 6

Quelles sont les deux étapes de la photosynthèse?

La photosynthèse peut être divisée en deux étapes principales:

1. les réactions photochimiques
2. le cycle de Calvin

• Annexe Photosynthèse 7

Les réactions photochimiques

Durant les réactions photochimiques, les molécules d'eau H₂O sont scindées et l’énergie solaire est transformée en énergie chimique. Cette conversion de l'énergie lumineuse en énergie chimique donne du NADPH+ H⁺ (une source d’électrons riche en énergie). C'est l'énergie lumineuse qui déclenche le transfert des électrons et des protons de l'eau vers l'accepteur NADP⁺.
Le deuxième produit de ces réactions photochimiques est l'ATP (la devise énergétique des cellules), qui est produit en ajoutant du phosphate à l'ADP.
StamatisR (discussion) 19 mars 2019 à 12:12 (CET)

Le cycle de calvin

La deuxième étape est le cycle de Calvin, pendant lequel les glucides sont synthétisés à partir du CO₂. KatrinaT (discussion) 13 mars 2019 à 21:27 (CET

Le Cycle de Calvin, qui se déroule dans les chloroplastes, permet suite à des réactions chimiques de régénérer une molécule initiale. Ainsi, ce cycle fabrique des glucides (PGAL) à partir du dioxyde de carbone. Cette transformation à lieu en trois étapes complexes : "fixation du carbone", "réduction" puis la "régénération de l'accepteur de dioxyde de carbone". --VegaRM (discussion) 13 mars 2019 à 21:43 (CET)
La première étape est la fixation du carbone. Elle consiste à lier chaque mole de dioxyde de carbone à une mole de ribulose diphosphate (RuDP), un glucide à 5 atomes de carbone. Cette réaction permet à six atomes de carbone instables à se scinder en 2 moles de 3-phosphoglycérate.
La deuxième étape est la réduction. Les molécules 3-phosphoglycérate reçoivent du phosphate provenant de l'ATP par une enzyme. Ainsi, du 1,3-diphosphoglycérate sera formé. Puis 1,3-diphosphoglycérate sera réduit en PGAL. Le cycle commence avec 3 moles de dioxyde de carbone pour lequel on obtient 6 moles de PGAL. Une mole de PGAL sortant du cycle pourrait être utilisée par la cellule végétale tandis que les cinq autres moles de PGAL vont aller régénérer les 3 moles de ribulose diphosphate.
La troisième étape est la régénération de l'accepteur de dioxyde de carbone. Au cours des dernières étapes du cycle, les chaînes de carbone des 5 moles de PGAL sont réarrangés en 3 moles de ribulose diphosphate. Pour cela, 3 autres moles d'ATP doivent être dépensées. Désormais, le ribulose diphosphate est prêt à recevoir du dioxyde de carbone et ainsi le cycle reprend du début. --EvinK (discussion) 14 mars 2019 à 10:56 (CET)

Comment l’oxydoréduction est utilisé dans le processus de photosynthèse ?

La photosynthèse comporte des réactions d’oxydoréduction. De l’énergie se libère, du glucose et de l’eau s’en libèrent comme sous-produits. Les mitochondries utilisent l’énergie que les électrons perdent pour le synthétiser en ATP. La molécule d’eau se scinde et les électrons sont transférés, ainsi que les protons, de l’eau au dioxyde de carbone, car la photosynthèse inverse le flux d’électrons et leur redonne une énergie potentielle. Cela se réduit en glucide. Énergie + 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂.
Les électrons ont besoin d’un grand apport d’énergie, qui provient de la lumière, pour passer de l’eau au glucide. Ce processus est donc endergonique, c'est-à-dire qu'il a besoin d'un grand apport d'énergie afin d'avoir lieu. --EvinK (discussion) 13 mars 2019 à 23:08 (CET)

Quels sont les modes de fixation du carbone et qu'est-ce qui a favorisé l'apparition de certains d'entre eux?

La fixation du carbone est un processus utilisé chez les organismes autotrophes photosynthétiques, qui consiste à convertir le carbone inorganique, soit le CO2, en composés organiques (ex.glucides) nécessaires pour le bon fonctionnement de l'organisme. --YuwaA (discussion) 21 mars 2019 à 11:11 (CET)
Certains nouveaux modes sont apparus grâce aux climats chauds et arides. Les plantes de type C4 fixent leurs carbones dans un composé à quatre atomes de carbone. Ceci se déroule dans les cellules spécialisées du mésophylle. Celui-ci possède une enzyme qui captent mieux le CO₂ que l'enzyme de la Rubisco. Elle a par contre aucune affinité avec le O₂. --ZoeS (discussion) 14 mars 2019 à 11:27 (CET)

Qu'est ce qu'est le transport non cyclique d'électrons?

Au commencement du processus, un photon va frapper un pigment ce qui va générer un électron en état d'excitation. Quand l’électron repasse à son état d'origine il transmet son excitation à l'électron du pigment voisin et celui-ci est à son tour excité. L'énergie est transmise d'un électron à l'autre jusqu'à atteindre la paire de molécules de chlorophylle a P680. L'électron qui est en état d'excitation se déplace du P680 à l'accepteur primaire ce qui génère la transformation de P680 à P680+. C'est à ce moment que l'énergie lumineuse est transformée en énergie chimique. Comme l'eau est présente lors de la photosynthèse, une enzyme extrait des électrons de molécules d'eau pour pouvoir rééquilibrer P680+ qui a perdu un électron, afin que le transport non cyclique d'électrons puisse continuer.
L'électron excité est transféré de l'accepteur primaire du photosystème 2 au photosystème 1. Tous les électrons effectuant ce transfert se dirigent vers un niveau énergétique inférieur et par conséquent, produisent de l'ATP. L’électron arrive ensuite dans la molécule de chlorophylle a P700+. Cette molécule a préalablement perdu un électron excité par l'énergie lumineuse qui s'est déplacé vers l'accepteur primaire du photosystème 1, elle est donc capable d'accepter celui qui vient du photosystème 2.
L'accepteur primaire du photosystème 1 libère alors les électrons excités, l'enzyme NADP⁺ réductase est alors capable de les réduire, deux électrons forment un NADPH + H⁺. --MayaH (discussion) 20 mars 2019 à 21:48 (CET)--ZoeS (discussion) 21 mars 2019 à 11:11 (CET)

• Annexe Photosynthèse 8

Qu'est ce qu'est le transport cyclique d'électrons?

Le transport cyclique d'électrons est une voie qui fait intervenir le photosystème I. Le cycle génère de l'ATP en contre-partie, il ne produit pas de NADPH + H⁺ et ne libère non plus de dioxygène car la molécule d'eau n'est pas scindée. --TrishaA (discussion) 19 mars 2019 à 12:18 (CET)
Comme le transport non cyclique des électrons, le transport cyclique des électrons produit de l'ATP, ce sont les deux seules manière de produire de l'ATP durant le processus de la photosynthèse. Par ailleurs on peut noter que chez les bactéries photosynthétiques dépourvues de photosystème II(tel que les bactéries pourpres sulfureuses), le seul moyen de la production d'ATP vient du photosystème I. Le photosystème I joue un rôle photoprotecteur lors de la photosynthèse, ça a été démontré au cour d'un expérience réalisée sur des plantes dépourvues de transport cyclique d'électrons lors delaquelle ces dernières mourraient àsous une lumière trop forte. StamatisR (discussion) 21 mars 2019 à 11:30 (CET)

• Annexe Photosynthèse 9