Biodiversité des végétaux

C’est quoi biocénose?

Ø Biocénose: ensemble d'êtres vivants coexistant dans un espace écologique donné ainsi que leurs organisations et interactions

La plante est un organisme Eucaryote (définie eucaryote), Pluricellulaire (définie pluricellulaire) et Autotrophe (définie autotrophe)

§ Eucaryote : dont les cellules possèdent un noyau structuré (s'oppose au procaryote).

§  Pluricellulaire : Formation des différents tissus qui vont s'organiser en organes par une activité des méristèmes tout au long de sa vie.

La  plante produit des organes qui permettent d'acquérir l'eau et les éléments nutritifs de l'environnement.

§  Autotrophe :  La plante verte possède une activité métabolique particulière, la photosynthèse, qui lui permet d’utiliser la lumière pour produire des molécules organiques.

L’eau représente ____% de la masse cellulaire d’une cellule végétale

80%

Les glucides sont composé d’un groupe _____ et au moins deux groupe ______

v Glucides:  est une classe de composés organiques contenant un groupe carbonyle (un aldéhyde ou cétone) et au moins deux groupes hydroxyle (-OH).

Dans le monde végétaux la seule source de glucides c’est ______.  Ce sont des molécules de transport de carbone dans les plantes.

la photosynthèse

explique les  Les glucides simples

Øde petite taille, composés d’une à trois unités de sucre que l’on appelle oses. On trouve ainsi les monosaccharides composés d’une seule unité (glucose, fructose, galactose) et les disaccharides composés de 2 unités (le saccharose, le lactose, le maltose).

      

explique les glucides complexes

ØLes glucides complexes: de grosses molécules résultant de l’enchaînement et la ramification de nombreuses molécules simples : on les appelle aussi polysaccharides.

Exemple:

§Les polysaccharides digestibles (amidon, glycogène, inuline)

§Les polysaccharides non digestibles qui sont les fibres alimentaires (cellulose). 

Les glucides simple sont des sucre ________ tandis que les glucides complexes sont des sucres de ______

Sucre d’énergie

Les sucres de stockage des réserves

Les polysaccharides dans les plantes ont deux fonctions. C’est quoi c’est deux fonction avec exemple?

A- De stockage d’énergie (Amidon et Inuline)

B- De structure (La cellulose et la pectine)

Les lipides dans la plante ont deux fonctions nomme les et explication

A-  De stockage de l’énergie (triglycéride)

B- De structure (a.Phospholipides (membrane plasmique)

b.Glycolipides (membranes des plastes)

c.Stérols  ( Hormones et membranes des plastes))

C’est quoi le rôles des stérols?

Les stérols: sont des stabilisateurs pour les membranes cellulaires et certains jouent un rôle dans la croissance.

nomme des cires et le rôles des lipides hydrophobes: les cires

ØCutine et subérine : Substances fortement hydrophobes, formant une couche cireuse à la surface des tissus végétaux.

c’est quoi un Métabolites primaires

vProduits de base du métabolisme (sucres, acides organiques, acides aminés, etc.) présents dans toutes les cellules végétales.

          Directement impliqué dans la croissance, nécessaire pour la nutrition et la croissance.

C’est quoi Métabolites secondaires et qu’est qui contribuent

v Métabolites secondaires : ce sont des composés chimiques synthétisés par les plantes, n’ont pas une fonction (pas vitales).

Ø Ils contribuent aux:

§ Défenses des plantes contre les stress biotiques et abiotiques (Substances toxiques ….)

§ Attraction des vecteurs de pollinisation (odeurs, couleur..)

§ Couleurs vives des fleurs et des fruits.

§ Communication entre les plantes

§ Souvent impliquées dans L’allélopathie .

explique le  Type terpène (Terpènoïdes) et donne une exemple

ØCe sont des molécules dont l’unité de base (5C): Un Isoprène (C5H8: Carbone et hydrogène).

Ø Synthétisés dans les chloroplastes

Ø  Fortement sécrétés par les feuilles, surtout par temps chaud.

ØC5: Hémiterpènes, C10: monoterpènes, C15: Sesquiterpènes, C20: Diterpènes , C30: triterpènes, C40: tétraterpènes, + C40: polyterpènes

Exemple 1: Le caoutchouc

§ Terpènoïdes sont  formés de 400 à 100 000 unités isoprènes. 

§ Présent chez environ 1800 espèces de plantes, principalement chez Hevea brasiliensis  (Raven et al.,2014).

Exemple2:  Les caroténoïdes

v Composés formés de 8 unités isoprènes C40: tétraterpènes.

v Colorés en rouge ou en jaune (des pigments secondaires)

Type phénol (Composés phénoliques) : Flavonoïdes et anthocyanes, Nomme leur rôles

Famille de composés phénoliques formés de trois anneaux aromatiques et portant de nombreuses fonctions alcool:

ØNeutralisent les rayons UV

Ø Rôle dans l’attraction des insectes polinisateurs (couleur des fleurs) et animaux contribuant à la dissémination des graines (couleur des fruits mûrs).

Ø Présents dans presque tous les tissus végétaux, mais se trouvent généralement en plus grande concentration dans les fleurs et les fruits.

Les spécificités de la cellule végétale se manifeste au niveau de la présence de quelles organites

a)Les membranes cellulaires spécifiques.

b)La paroi cellulaire

c)Des plastes

d) Des cytosomes

Deux membranes sont particulièrement importantes chez la cellule végétale nommé les et leur particularité

vLe plasmalemme, appelé aussi membrane plasmique

§Une épaisseur de 6 à 9 nm

§Délimite le cytoplasme de la périphérie de la cellule grâce à une perméabilité très sélective

§Double rôle: protection et le contrôle des échanges entre les milieux intracellulaire et  extracellulaire.

§Ce plasmalemme n’isole pas complètement la cellule car il existe des ponts  cytoplasmiques ou des canaux qu’on appelle : plasmodesmes

vLe tonoplaste: isole la vacuole du cytoplasme.

§  Une membrane formée de bicouche de phosphoglycérolipides et de cholestérol,  dont les pôles hydrophiles (soluble dans l’eau) sont orientés vers l’extérieur.

§Les constituants les plus importants des membranes sont des lipides et des

protéines.

explique la particularité de La paroi cellulaire

§Elle est caractérisée par une  rigidité sans empêcher l’eau et les solutés de la  traverser.

§Formée de 90% de glucides (la pectine, l’hémicellulose et la cellulose) et de 10% protéine

La paroi cellulaire est composé de 3 parties:

vLa lamelle moyenne (mitoyenne), la partie la plus  externe

§De nature pectique et produite pendant la division  cellulaire.

§Le ciment assurant la jonction entre les cellules.

vLa paroi primaire:

§Entre la lamelle moyenne et la membrane plasmique

§Seulement dans les cellules juvéniles et indifférenciées

§Formée d’un réseau de microfibrilles de cellulose et  hémicellulose (polysaccharide) .

Flexible et extensible ce qui permet la croissance  cellulaire.

La paroi secondaire:

§Entre la paroi primaire et la membrane plasmique.

§Formée lors de la différenciation de la cellule et elle est plus épaisse que la paroi  primaire.

§Formée de cellulose et d’hémicellulose ,de lignine (pour la rigidité), la subérine  (d'acides gras) et la cutine  Assurer l’imperméabilité.

explique et nomme Les plastes (plastides)

vCe sont des organites intracellulaires: ovoïdes ou sphériques

vLongueur d’environ de quelques microns

vDélimités par une double membrane,

vDérivés des proplastes.

vCertains plastes synthétisent de nouvelles molécules, alors que d’autres les emmagasinent

§Chloroplastes: photosynthèse

§Chromoplastes : coloration  des fruits et fleurs.

§Leucoplastes:

§Protéinoplastes (réserves des  protéines).

§Amyloplastes (réserves

d'amidon)

explique les Chloroplastes

§Organite  globulaire  composé  de  deux  membranes  séparées par un espace intermembranaire. (membrane interne et membrane externe)

§Il est 3 et 10 micromètres de longueur.

§Présents au niveau des cellules du mésophylle et  cellules de garde des stomates.

§La lumière (vide) à l’intérieur de l’organite s’appelle  stroma.

§A l’intérieur du stroma se trouve un réseau  membranaire très dense sous forme de sacs empiles:  thylakoïdes. (chaque granum est connecté à un voisin pour former un réseau)

§Thylakoïdes superposés forment un granum .

§Elles renferment la chlorophylle et les pigments caroténoïdes.

§Thylakoïdes sont le siège des réactions photosynthétiques qui dépendent de la  lumière.

explique les chromoplastes et les amyloplastes

§Les plastides peuvent se différencier en chromoplastes, ce  sont des organites contiennent d’autres pigments que la  chlorophylle:

§des carotènes (pigments jaunes et orangés).

§xanthophylle, (pigment jaune pâle).

§Ils se trouvent dans les cellules de plusieurs fruits colorés  comme les tomates ou des fleurs.

AMYLOPLATES

§C’est un organite de réserve de l’amidon,  répandue  au niveau des cellules qui forment les organes de  réserves.

§Ce sont des plastes contenant de nombreux grains  d’amidon. le développement de plusieurs grains peut  entraîner l’éclatement de l’enveloppe, l’ensemble est  alors libéré dans le cytosol. Ex : la pomme de terre,  Solanum tuberosum L.

explique Les cytosomes

vLes cytosomes appelés aussi « microbodies», ce sont des organites cellulaires  sphériques, limités par une membrane simple.

vL’intérieur contient un certain nombre d’enzymes.

vSelon leurs fonction, il existe 3 types de cytosomes:

§Les lysosomes: contiennent des enzymes lytiques  qui coupent de nombreuses macromolécules  comme les polysaccharides et les acides  nucléiques.

§Les glyoxysomes:   ce sont   des organites cellulaires  en  collaboration  avec  les mitochondries, assurent la transformation des lipides de réserve en glucide

§Les peroxysomes: se trouve dans les cellules  photosynthétiques actives. Ils sont le siège des  principales étapes de la photorespiration, en  particulier le dégagement de CO2.

Transformation de l’énergie solaire (photons) en énergie chimique (glucose) est quelle système?

(photosynthèse)

Dégradation du glucose par respiration dans les mitochondries, biosynthèse d’ATP et libération de CO2 est quelle système?

(respiration).

La glycolyse est définie comme quoi?

vGlycolyse: c’est une voie métabolique qui dégrade le glucose pour produire de l’énergie sous forme d’ATP.

Explique les 4 étapes du métabolisme .énergétique des plantes

est-ce que la glycolyse a besoin d’oxygène pour se faire?

non, La glycolyse est un mécanisme de régénération d’ATP qui ne nécessite pas d’oxygène.

Au cours de ce processus, on assiste à des réactions d’oxydo-réduction :

ØUn accepteur d’électrons (coenzyme NAD+) est réduit  en NADH,H+.

ØUn donneur des électons (le glucose) est oxydé en pyruvate.

ØSynthèse d’ATP     par phosphorylation d’ADP.

La série de 10 réactions de la glycolyse peut se décomposer en trois phases, décrit ses 3 phrases

1.Phase 1 : le glucose, une espèce à 6 atomes de carbone C, est d'abord phosphorylé en position C₆ et C₁ (réactions 1, 2 et 3).

2. Phase 2 : il est ensuite clivé en deux molécules à trois carbones sous forme de glycéraldéhyde-3-phosphate (réactions 4 et 5)

3.Phase 3 : l'énergie investie dans les phosphorylations est enfin récupérée sous forme d'ATP (réactions 6 à 10).

Le pyruvate peut suivre plusieurs voies métaboliques  suivant les conditions du milieu nommé ses voies aérobique et anaérobique

A. Voie aérobie :

Ø Cycle de l’acide citrique (Krebs)

Ø Chaîne de transport d’électrons

Ø  Phosphorylation oxydative

B. Voie anaérobie :

• Fermentation

le pyruvate est un composé formé de deux molécules. Nomme ces deux molécules

Un groupe carboxyle 

Groupe Acétyle

C’est quoi le précurseur du cycle de krebs et comment on forme cette molécule

ØAcetyl CoA: Précurseur du cycle de l'acide citrique (Cycle de Krebs)

Un pyruvate en présence de CoA-SH coupe la liaison entre le groupe carboxyle et acétyle, ce qui reste est la groupe acétyle et le CoA= Acétyl CoA

décrit le cycle de Krebs

Le but du cycle de Krebs est le passage des coenzymes oxydé a un état réduit (il a gagné des protons) comme le FADH2 et le NADH. Pour ensuite donner leur protons H+ à la chaine des électrons qui produit l’ATP.

explique la respiration cellulaire

ØLa chaîne respiratoire est une  chaine de transport d' électrons

ØOxydation   des coenzymes  réduites (NADH) et (FADH₂): Passage des protons H+ au niveau de l' espace intermembranaire.

ØOxydation = forme réduit à la forme oxydé

ØUn reflux des protons  H+ dirige vers la matrice à travers la membrane interne fournit l'énergie chimiosmotique. (l’énergie chimiosmotique active la pompe ATP synthétase)

ØActivation de la pompe à ATP synthases nécessaire pour phosphoryler l' ADP et formation de l’ATP.

Dessine la chaine respiratoire

La présence des molécules d’eau (H2O) au niveau de la plante assure fonctions mécaniques et physiologiques, nomme les

La photosynthèse (donneur primaire des électrons).

La croissance (grandissement cellulaire).

Le port érigé (turgescence des cellules grâce à la teneur d’eau élevée au niveau des vacuoles

Les nasties de turgescence ou mouvements réversibles dus à des variations de turgescence dans les vacuoles de cellules.

Transport de chaleur (refroidissement par évapotranspiration).

L’absorption et le transport de solutes (solvant + transpiration)

C’est quoi les nasties de turgescences

Les nasties de turgescence ou mouvements réversibles dus à des variations de turgescence dans les vacuoles de cellules.

la force qui gère l'ouverture et la fermeture d’une fleure est la turgescence

plante carnivore, la plante peut se nourrir grâce a la turgescence c'est l'eau qui gère ses mouvement

explique le transport de l’eau dans la plante

premier station de l'eau est le sol, ensuite les racines, ensuite les tiges, ensuite les feuilles, ensuite l'atmosphère

l'eau assure le rafraichissement de la plante. L'eau assure la circulation de la sève brute de bas vers le haut au niveau des vaisseau de Xylème. Suite a la photosynthèse il a les matières organique et l'eau qui done sève élaborer qui va de haut en bas dans les vaisseau de phloème

Nomme les Mécanismes du transport de l’eau

Gravité : attraction terrestre d'un corps

Osmose : c’est la diffusion des molécules d'eau a travers une membrane semi-perméable.

explique l’osmose

Phénomène passif régit par un gradient de concentration (la différence de concentration). -C’est le Mécanisme principal de transport d'eau sur de courtes distances. -Le principe de cette loi c’est le passage de l’eau du milieu le moins concentré vers le milieu le plus concentré jusqu'à l’équilibre.

premier compartment qui tient l'eau le sol, le deuxième est une cellule, la force qui gère le passage est l'osmose

explique le courant de masse

Phénomène passif régit par un gradient de pression. Mécanisme principale de transport d'eau sur de longues distances. Ceci est du à la différence de pression (gradient de pression)

(les feuilles peuvent aspirer de l'eau)

Explique le potentiel hydrique

va faire exercise

L’absorption de l’eau se fait par:

Osmose : Selon la loi de l’osmose, l’eau passe du milieu le moins concentré (hypotonique) vers le milieu le plus concentré (hypertonique) à travers la membrane plasmique jusqu’à l’équilibre. De cette manière lorsque la cellule se situe dans une solution hypotonique, elle va se gorger d’eau jusqu’à rétablir l’équilibre osmotique avec le milieu extracellulaire, on dit que la cellule devient turgescente.

Attention, grâce à leur paroi _____, les cellules végétales ne s’éclatent pas dans une solution hypotonique (contrairement à la cellule animale).

pecto-cellulosique

Le passage ou l’absorption de l’eau au niveau des poils absorbants est possible grâce à deux transports passifs :

❖La diffusion (simple ou libre)

❖Les aquaporines

explique le Transport passif par diffusion:

Une molécule diffuse depuis la zone où elle est la plus concentrée vers la zone où elle est moins concentrée. Ce principe de diffusion simple nécessite que les molécules puissent traverser la membrane sans aide (canaux, transporteurs). Les molécules traversent directement le long de leur gradient de concentration jusqu’à atteindre un équilibre de part et d’autre de la membrane.

explique les aquaporines :

La membrane est très peu perméable à l’eau. Il n’y a donc que très peu de diffusion simple. Pendant de nombreuses années il a été pensé que l’eau était mobilisée par le biais de canaux ioniques ou des protéines transporteurs (cotransport). Mais cette théorie a été éliminée en découvrant des protéines transmembranaires en 1992 qui s’appellent: les aquaporines .

Elles sont:

▪Unidirectionnel

▪Toujours effectué par un transporteur

▪Accumule des solutés dans la cellule lorsque leurs concentrations sont faibles dans l'environnement.

▪Déplacement des solutés contre gradient électrochimique ou de concentration (pompes)

Nomme les Mécanismes d’ absorption de l’eau par la plante

a) La voie transcellulaire: correspond à la voie utilisant le cytoplasme dans la cellule végétale, mais qui traverse la paroi pour passer d’un cytoplasme à un autre.

b)La voie symplastique: correspond à la voie utilisant le cytoplasme de la cellule végétale (aussi appelé protoplaste), ainsi que les plasmodesmes, au niveau des ponctuations, pour passer d’un cytoplasme à un autre.

c) La voie apoplastique :correspond à la voie utilisant la paroi végétale.

Montée de la sève dans le xylème à Trois forces qui contribuent à faire monter l ’eau, nomme les trois

1. Capillarité

2.Pression racinaire

3.Aspiration foliaire

Explique la capillarité chez les végétaux

Due à la cohésion des molécules d’eau entre elles et avec la paroi des vaisseaux conducteurs.

• Montée inversement proportionnelle au diamètre du tube.

• Ne peut pas monter plus haut que 1,5 m dans les plus petits trachéides (des conduits permettant le transport de la sève brute). (la distance qui reste on n'écésite d'autre force)

Lors d'un passage d'un liquid il a une force qui est exercé sur le liquide, le plus le tuyaux est petit mais contient une force exercé dessus, le plus tu exerse la force du liquide

explique la Pression racinaire

la loi de l'osmose

Transport actif des minéraux dans la stèle: • Surtout au cours de la nuit. • Augmente l’osmolarité de la stèle: le potentiel hydrique dans la stèle devient plus faible que le potentiel hydrique à l’extérieur. • L’eau se déplace vers la stèle et pénètre dans le xylème par osmose = pression racinaire. • Ne peut faire monter la sève de plus de 1 à 2 m. Cette force ne joue pas un grand rôle dans la montée de la sève

explique l’aspiration foliaire

c'est une type de tension

Les lacunes, à l’intérieur des feuilles, sont recouvertes d’une pellicule d’eau qui s’évapore lorsque les stomates sont ouverts. L’eau s’évaporant, la pellicule d’eau se rétracte. Il se crée donc une tension dans le xylème qui tire l’eau au niveau du xylème vers le haut.

(Les cellules de parenchyme lacunes= des chambres vides qui font l'échange de gas)

explique la transpiration

La transpiration est définie comme l’émission d’eau à l’état de vapeur par le végétal dans l’atmosphère.

➢ 90-98% de l'eau absorbée est perdue par transpiration.

➢ C’est le mécanisme essentiel permettant le maintien de l’équilibre hydrique des végétaux car elle est responsable de la circulation de l’eau à l’intérieur de la plante et des échanges entre le sol, la plante et l’atmosphère.

la transpirations est un moteur de la circulation de la sèvre, car sa exige la plante d'absorber d'autre eau avec des éléments minéraux qui va ensuite être transformer en sèvre

c’est quoi le Rôles de la transpiration

Le dégagement de l’eau stoquée par transpiration exige à la plante d’absorber l’eau perdu de nouveau. Donc:

❖Elle est le moteur de la circulation de la sève brute dans le xylème.

❖Elle favorise le rafraîchissement des plantes.

❖Elle permet le transfert des sels minéraux aux endroits où la plante en a besoin, principalement dans les feuilles qui sont le siège de la photosynthèse.

❖Au niveau de l'épiderme, les stomates règlent les échanges gazeux entre l'atmosphère externe et les espaces gazeux internes situés entre les cellules

la transpiration se déroule ou?

La transpiration s’effectue en partie à travers la cuticule épidermique (transpiration cuticulaire) et majoritairement (environ 90 % ) à travers les stomates (transpiration stomatique).

Comment les plantes synthétise leur propre matière organique

Cette synthèse se réalise grâce a l‘énergie lumineuse provenant du soleil (inépuisable) au niveau de structures spécialisées (les chloroplastes) contenant une machinerie complexe et des pigments, dont le plus connu est la chlorophylle.

c’est quoi Les stomates

Sont formés de deux cellules chlorophylliennes réniformes (en forme de reins) (cellules stomatiques ou cellules de garde) dont les parois internes concaves et épaissies forment entre elles un orifice, l’ostiole. L’ostiole met en communication l’atmosphère interne de la feuille au niveau de la chambre sous-stomatique avec l’atmosphère extérieure

Les plantes sont des organismes ___ qui utilisent l'énergie de la lumière pour synthétiser leurs substances organiques directement á partir des éléments minéraux

Phototrophes

Hétérotrophes → assimilent seulement le _____

C organique.

Autotrophe → convertissent le _____ en C organique

C minéral

explique pourquoi La photosynthèse apparait comme la fonction inverse de la respiration :

Respiration : Oxydation (combinaison d’une molécule avec de l’O2) des composés organiques en présence de O2 = libération de CO 2

Photosynthèse : c’est la combinaison du (C inorganique) prise de CO2 , en présence de la lumière pour synthétiser de Matière organique et rejeter de l’oxygéne (O2)

(but the la photosynthèse est de faire de la matière organique mais le role de la respiration est d'utiliser la matière organique pour faire de l'énergie qui transforme la matière organique en matière inorganique)

Nomme la structure de la feuille

explique la structure du chloroplaste

La photosynthèse, ainsi que d'autres activités métaboliques, se déroulent au niveau du chloroplaste.  Il est 3 et 10 micromètres de longueur.

 Présents au niveau des cellules du mésophylle et cellules de garde des stomates.

 Les chloroplastes de cellules du parenchyme palissadique sont généralement plus grands et plus nombreux que ceux du parenchyme

spongieux ou lacuneux.

Les protoplastes peuvent se différencier en plusieurs plastides nomme les différent plastides

Chloroplastes

Chromoplastes colorés (fruits et fleurs).

Protéinoplastes → réserves des protéines.

Amyloplastes → réserves d'amidon.

explique les chloroplastes dans les plantes

 10 a 100 chloroplastes par cellule (selon l‘espèce). L'ensemble des chloroplastes s'appelle le plastidome. Sensiblement constante en masse.

Plus il sont nombreux, plus ils sont petits.

Ils évoluent en fonction de l‘ âge de la plante et de son environnement.

 1 mm2 de feuille peut contenir +/- 500,000 chloroplastes.

Enveloppe a double membrane :

Membrane externe n'est pas sélective.

La membrane interne régulatrice des échanges entre Chloroplaste → Cytoplasme

explique le stroma

Stroma : – Siège de nombreuses réactions de biosynthèse. – Essentiellement composée des protéines. –Contient toutes les enzymes responsables de la réduction photosynthétique du carbone (Rubisco) - plus de ADN, ribosomes, grains d'amidons, gouttelettes lipidique

explique les thylakoides

 C’est un réseau membranaire très dense sous forme de sacs empiles (grana) ou lamelles.

Le composé majeur de ces membranes sont les lipides: elles assurent une grande fluidité ce qui favorisant les réactions de la photosynthèse.

Elles renferment la chlorophylle et les pigments caroténoïdes.

Thylakoïdes sont le siège des réactions photosynthétiques qui dépendent de la lumière.

explique le lumen

Espace compris a l'intérieur des thylacoïdes – Site d'oxydation de l'eau → production de O2 lors de la photosynthèse.

Les ______ sont capables de transformer l‘énergie lumineuse en énergie chimique et de réaliser le début de la phase d'assimilation de CO2.

Ce phénomène est réalisée au niveau des thylakoïdes du chloroplaste et activé par une enzyme principale qui s’appelle: _______

chloroplastes

Rubisco (Ribulose bi-Phosphate Carboxylase Oxygénase).

La photosynthèse comporte deux phases, nomme les deux phases

La phase claire (la phase photochimique)

 C’est l’ensemble de réactions photochimiques, qui dépend de la lumière.

 Elle permet directement la transformation de l’énergie lumineuse (photons) en énergie chimique: ATP, NADP.

 Se déroule au niveau de la membrane des thylakoïdes.

 La phase sombre (la phase non photochimique)

 La phase sombre correspond au cycle de calvin,

 Entièrement enzymatique et indépendante de la lumière. C’est la phase d’assimilation du gaz carbonique.

 Elle permet de changer du dioxyde de carbone et de l’eau en glucides

De la phase claire explique l’énergie lumineuse et les photorécepteurs

L’analyse du rayon lumineux montre que la lumière est formée par un spectre qui est formé par : la lumière violet, bleu, cyon, vert, jaune et rouge.

 Chaque lumière possède une fréquence ou longueur d’onde (nanomètre), les composantes du spectre lumineux possèdent des longueurs d’onde qui varient entre 400 et 800 (nm).

L’énergie d’un photon est inversement proportionnelle à sa longueur d’onde. Les photons de lumière violette (les rayons les plus courts) , par exemple, ont presque deux fois plus d’énergie que les photons de lumière rouge les rayons les plus longs) , qui ont la plus grande longueur d’onde dans le visible.

Les radiations actives pour la photosynthèse sont le bleu et le rouge: énergie en photon bleu (~430 nm), énergie photon rouge (~660 nm),

La lumière est un signal de l’environnement, il est capté par un récepteur spécifique ou ce qu’on appelle: _______

Un _____: ensemble (complexe) formé par des protéines et des pigments.

photorécepteur

Nomme les deux photorécepteur

Photosystème I et II

Localisés au niveau des membranes des thylakoïdes.

Au cours de la photosynthèse, la lumière est absorbée par des photorécepteurs spécifiques qui sont des pigments. Deux catégories de pigments nomme les

Les pigments primaires: Chlorophylle chez les végétaux et Bacteriochlorophylle.

Les pigments accessoires: Xanthophylles, phycobillines et carotenoïdes

ces pigments secondaires permettent :

D'augmenter l'absorption de la lumière.

Ils sont organisés en antennes collectrices au niveau de la membrane des thylacoïdes

Ils transfèrent de l‘énergie vers les pigments primaires en comblant les lacunes d'absorption des chlorophylles.

Il existe deux types de chlorophylles, nomme et explique les deux

Il existe deux types de chlorophylles:

La chlorophylle (a) C32H30ON4Mg absorbe a 700nm La chlorophylle (a) possède une couleur bleu-vert.

La chlorophylle (b) C32H28O2N4Mg absorbe a 680 nm La chlorophylle (b) possède une couleur vert-jaune.

Chaque pigment (La chlorophylle a et b) est composé d'une queue hydrophobe et d'une tête hydrophile.

explique les Caroténoïdes

Les caroténoïdes sont des pigments plutôt oranges et jaunes répandus chez de très nombreux organismes vivants.

Liposolubles.

Regroupe les molécules des familles: Carotènes (oranges C40 H56) Leucopène non cyclise (rouge) Xanthophylles (jaune)

Ils sont capables d’absorber la lumière dans des régions du spectre ou la chlorophylle l’absorbe faiblement et de transférer cette énergie lumineuse vers les pigments de chlorophylle.

C’est ce qu’on appelle des pigments accessoires.

Les caroténoïdes jouent également un rôle photoprotecteur en dissipant l’excès de lumière.

explique Les phycobillines

Ce sont des pigments accessoires (comme les caroténoïdes) transférant l’énergie vers les chlorophylles.

Possède une coloration rouge, ils sont présents chez les algues rouges et les cyanobactéries.

Ils sont divisés en deux grands groupes :  Les phycoerythrines caractérisées par une coloration rouge  Les phycocyanines donnant une coloration bleue et émettant une fluorescence rouge.

Ce pigment bleu avait présent chez les cyanobactèries lui a données le nom d’algues bleues.

Les protéines qui participent à la formation des récepteurs au niveau de la membrane de thylakoïde sont regroupées en deux types: nomme les et explique

a- Réceptrices de l‘ énergie lumineuse forment des antennes et qui sont associées aux pigments. Servent aux transferts des électrons au cytochromes.

b- Le complexe cytochrome b6f Transfert des électrons : photosystème II → photosystème I.

explique le centre réactionelle et une antenne collectrice

Un centre réactionnel: est un emplacement spécialisé constitué de deux molécules de chlorophylle (a) capable de céder ses électrons à l'accepteur primaire.

Une antenne collectrice (de la lumière): autres molécules de chlorophylle (a) et (b) et les molécules de caroténoïdes et des protéines, elle absorbe les photons et transmettent l'énergie vers les centres réactionnels

Les photons de lumière ont été captés à l’aide des antennes collectrice de ______

de nature protéiques.

Excitation des antennes.

 Cette excitation est transmise de pigment à pigment pour arriver au centre réactionnel.

 Le centre réactionnel est le seul qui est capable de transformer l'énergie lumineuse en énergie chimique.

explique Le photosystème I (PS I):

Riche en chlorophylle a (absorbe à 700 nm) . Ce PS I permet la réduction du NADP+.

 Ce photosystème comprend:"200 chlorophylles, "50 caroténoïdes, des protéines liées au centre réactionnel: des cytochromes, des ferrédoxines.

explique Le photosystème II (PS II):

Riche en chlorophylles b (absorbe à 680 nm).  Ce PS II permet: la production d'O2

 La production d'un réducteur (comble le "trou électronique" du PSI)

 Ce photosystème comprend: des chlorophylles, des caroténoïdes, des protéines liées au centre réactionnel: des plastoquinones, des cytochromes.

Transfert cyclique et acyclique des électrons, explique les Réactions d'oxydo - réduction

Une réaction d'oxydoréduction ou réaction redox est une réaction chimique au cours de laquelle se produit un transfert d'électrons.

L'espèce chimique qui capte les électrons est appelée « oxydant » ; celle qui les cède, « réducteur ».

Ces réactions jouent en particulier un rôle fondamental en biologie, dans la transformation de l'oxygène en eau (H2O) au sein des organismes vivants.

explique Le transfert non cyclique des électrons.

Les deux photosystèmes (I et II) sont utilisés. L’antenne reçoit les photons, passe à l’état excité. Les photons passe d’un pigment à un autre, elle les concentre vers le centre réactionnel fait de chlorophylle a et d’un accepteur primaire d’électrons. Le centre réactionnel passe alors à l’état excité et donne deux électrons à l’accepteur primaire lors d’une réaction d’oxydoréduction (réduction de la molécule d’eau) au niveau du PSII

En perdant ses électrons, la molécule d'eau se scinde en 2 ions H+ et en molécule de O2.

L’accepteur primaire d’électrons, qui les cède à son tour à une chaîne de transport. Cette chaîne donne les électrons au centre réactionnel du photosystème I.

Lors du passage des électrons, il y aura aussi passage d’ions H+ du stroma vers l’espace intrathylakoïdien. Ces ions diffuseront vers le stroma en passant par l’ATP synthase. Donc, il y aura production d’ATP.

 Le photosystème I a, lui aussi, perdu 2 électrons au profit de son accepteur primaire. Celui-ci les cède à une autre chaîne de transport qui les conduira vers le NADP+ au niveau du stroma. Le NADP+ est le dernier accepteur d’électrons de cette deuxième chaîne, et se transforme en NADPH + H+.

explique le transfert cyclique d’électron

Il ne se fait qu’au niveau du photosystème I (PSI).

L’antenne reçoit les photons, passe à l’état excité.

Les photons passe d’un pigment à un autre, elle les concentre vers le centre réactionnel fait de chlorophylle (a )et d’un accepteur primaire d’électrons.

La chlorophylle (centre réactionnel) passe alors à l’état excité et donne deux électrons à l’accepteur primaire lors d’une réaction d’oxydoréduction. Tout en transportant les électrons, la chaîne de transport fait passer des ions H+ (qui ont pour origine la molécule de H2O) du stroma vers l’espace intrathylakoïdien. Les ions H+ ainsi concentrés dans l’espace intrathylakoïdien retournent dans le stroma en passant par l’ATP synthase produisant ainsi de l’ATP.

La phase sombre de la photosynthèse se déroule ou?

Chloroplaste

La phase sombre se déroule dans le stroma des chloroplastes.

C 'est la phase d incorporation du Co2.

➢ Le CO2 arrive aux cellules photosynthétiques par les stomates situés sur les feuilles et les tiges

c’est quoi Le cycle C3

La lumière n’est plus utile.

❖ L' énergie chimique (L’ATP et le NADPH) formée au niveau de la phase chaire est utile pour réduire le CO2 de l’air.

❖Le CO2 se fixe sur un glucide à 5 carbones, le ribulose 1,5 bisphosphate (RUBP) présent dans le stroma du chloroplaste.

❖ Il 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.

Le cycle de Calvin peut être partagé en 3 étapes essentielles:

1. L'incorporation du CO2 dans le RuBP

2. La réduction de l'APG en trioses phosphate

3. La régénération du RuBP

Cette réaction est catalysée par la RubisCO (Ribulose bi-Phosphate Carboxylase Oxygénase).

▪La fonction "carboxylation" (formation de l’acide carboxylique en présence de CO2).

▪La fonction "oxygénase" (oxyde un substrat en transférant l'oxygène issu du dioxygène,O2) joue un rôle important dans la photorespiration.

L’incorporation du CO2 dans le cycle clavin fait quoi?

La RubisCO incorpore une molécule de CO2 de l’air dans un composé en C5: le ribulose 1,5 bis phosphate (RUBP) ( monosaccharide 5 carbones avec un groupe fonctionnel cétone) pour donner deux molécules d'un composé en C3: l'acide phosphoglycérique (APG), après passage par un intermédiaire réactionnel en C6.

explique La réduction de l'APG en trioses-P du cycle de calvin

Suite à la formation de l'acide phosphoglycérique (APG) (n'est pas un sucre).

❖ Les sucres sont des composés organiques carbonés réduits qui comportent une fonction aldéhyde ou cétone et au moins deux groupes hydroxyle (-OH).

❖Une étape importante consiste donc la réduction de l'APG en aldéhyde phosphoglycérique (ald PG) ou ce qu’on appelle Triose-P.

Deux enzymes nécessaires:

▪ Phosphoglycérokinase (PGK) ▪ Glycéraldéhyde phosphodéshydrogénase (GAPDH).

❖ Passage: d'un acide à un aldéhyde à l'aide du NADPH (réduction) et d'une réaction intermédiaire faisant intervenir de l'ATP

explique La régénération du RUBP du cycle de calvin

Le principe même du cycle de Calvin est de permettre la régénération du ribulose bis phosphate (RUBP) à partir d'une fraction des trioses formés. C'est la condition nécessaire qui permettra à nouveau de réaliser l'incorporation de nouvelles molécules de CO2

Triose-P —- RUBP

On peut schématiser le processus de régénération du RuBP en considérant la fixation de 3 molécules de CO2 qui conduisent à la formation de 6 trioses. Sur les 6 trioses formés, 1 triose servira à la synthèse ultérieure des sucres plus complexes, les 5 autres trioses servant à régénérer 3 molécules de RUBP.

Explique les molécules besoin pour créer 1 hexose, 6 molécules de Triose-P, 1 molécule de ribulose bisphosphate.

Il faut 6 tours de cycle pour fabriquer 1 hexose (Sucre 6 carbones):

➢ Il faut donner 12ATP 12 NADPH utilisés pour obtenir 6 molécules de Triose-P.

➢ il faut donner 6 ATPpour regénerer la molicule de ribulose bisphosphate .

➢ Total 18 ATPet 12 NADPH2.

explique le cycle C3 de la photosynthèse

Pour chaque molécule de CO2 fixée, il y'a perte d'environ 833 molécules d 'eau.

➢ Dans les conditions de sècheresse, le cycle C3 devient inutile

explique le cycle C4 de la photosynthèse

Par molécule de CO2 fixée, seulement 277 molécules d' eau se perdent.

➢ Ce cycle est utile dans les conditions de la présence de la plante dans des conditions de sècheresse.

➢ Basé sur l optimisation des ressources.

explique le Mode C4

Se déroule au niveau deux cellules différentes: Une cellule du mésophylle et une cellule de la gaine.

➢ Le CO2 entre dans le cytoplasme des cellules du mésophylle dans lequel il se dissout. Le CO2 est donc présent sous sa forme hydratée HCO3-

Le HCO3- est combiné à une molécule organique, le phosphoenolpyruvate (PEP) pour former de l'oxaloacétate,( une molécule à quatre atomes de carbone). C'est pour cette raison que ce type de photosynthèse est appelé C4.

➢ L’oxaloacétaterésultant est ensuite réduit en malate ou transaminé(ajout d’un gr. amine) en aspartate.

➢ Se déroule au niveau du chloroplaste d' une cellule du mésophylle.

explique Le cycle CAM:

Le métabolisme acide crassulacéen (CAM, pour crassulacean acid metabolism).

➢ présentant des caractères de crassulescence (forme biologique végétale ayant une concentration élevée du suc vacuolaire, conférant à la plante son aspect charnu).

➢ Plantes du climats chaud et sec.

Comment se fait la reproduction sexuée?

La reproduction sexuée fait appel à la rencontre de deux gamètes différents ( mâle et femelle).

 Les gamètes se forment au niveau des organes reproducteurs:

L'androcée: la pièce florale fertile mâle de la fleur (étamines)

• L'anthère: où se sont formés les grains de pollen.

• Le filet: la partie au dessous de l'anthère.

Le gynécée ou pistil (Carpelles): la pièce florale fertile femelle de la fleur

• L'ovaire qui abrite les ovules: Une cavité close et creuse,

• Le style: en forme de colonne qui relie l'ovaire aux stigmates.

• Le stigmate: situé à l'extrémité du style (réception des grain de pollen)

Reproduction sexuée implique la méiose pour générer des cellules ________: Les deux gamètes créer sont _____

haploïdes (gamètes)

Le grain de pollen

Oosphère: gamète femelle

La fécondation résulte de la fusion de cellules haploïdes (1n) en un zygote diploïde (2n)