La production de matière organique par les plantes (Photosynthèse)

Flashcards de vocabulaire sur la photosynthèse, les pigments photosynthétiques, la phase photochimique, le cycle de Calvin et les expériences historiques fondatrices.

Photosynthèse

Mécanisme de production de matière organique et de dioxygène par la plante chlorophyllienne sous l'action de la lumière, résumé par la réaction $6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.

Lugol

Réactif chimique de l'amidon qui produit une coloration noire en présence d'amidon (synthétisé à la lumière) et reste jaunâtre à l'obscurité.

Chromatographie sur papier

Technique expérimentale permettant de séparer les constituants d'un mélange de pigments en fonction de leur affinité pour le solvant.

Pigments photosynthétiques

Pigments situés dans la membrane des thylakoïdes des chloroplastes, comprenant la chlorophylle a, la chlorophylle b, le carotène et les xanthophylles.

Spectre d'absorption

Courbe représentant la proportion de lumière absorbée par un pigment ou une solution brute en fonction de la longueur d'onde ($nm$).

Spectre d'action

Courbe représentant l'efficacité de la photosynthèse (mesurée par la quantité d'$O_2$ dégagée) en fonction des différentes longueurs d'onde de la lumière.

Fluorescence de la chlorophylle brute

Phénomène observé lorsqu'une solution de chlorophylle brute éclairée par des rayons UV émet une couleur rouge.

Expérience de Kamen

Expérience historique ayant démontré, par l'utilisation d'eau marquée, que le dioxygène ($O_2$) dégagé lors de la photosynthèse provient de la molécule d'eau ($H_2O$).

Expérience de Hill (1937)

Expérience réalisée sur une suspension d'organites (thylakoïdes d'épinards) démontrant que le dégagement de dioxygène nécessite de la lumière et la présence d'un accepteur d'électrons ($R$).

Photolyse de l'eau

Réaction d'oxydation de la molécule d'eau sous l'effet de la lumière dans les thylakoïdes, selon la réaction $2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-$.

Réactif de Hill ($R$)

Molécule chimique jouant le rôle d'accepteur d'électrons et de protons ($2R + 4H^+ + 4e^- \rightarrow 2RH_2$) lors de la phase photochimique.

Phase photochimique

Première phase de la photosynthèse se déroulant dans les thylakoïdes, exigeant de la lumière pour réaliser la photolyse de l'eau, le dégagement d'$O_2$, la réduction de $R$ en $RH_2$ et la formation d'$ATP$.

Phase chimique (phase sombre)

Phase de la photosynthèse se déroulant dans le stroma des chloroplastes, utilisant l'$ATP$ et le $RH_2$ issus de la phase photochimique pour incorporer le $CO_2$ via le cycle de Calvin.

Rubisco

Enzyme située dans le stroma, indispensable pour catalyser la réaction entre le $CO_2$ et le $RuBP$ au début du cycle de Calvin.

APG (Acide phosphoglycérique)

Première molécule organique intermédiaire marquée au $^{14}C$ identifiée lors de la fixation du $CO_2$ dans le cycle de Calvin.

RuBP (Ribulose biphosphate)

Molécule receveuse du $CO_2$ dans le cycle de Calvin ; son stock s'accumule en l'absence de $CO_2$ et s'effondre à l'obscurité.

Expérience de Calvin et Benson (1950)

Expérience utilisant des chlorelles éclairées et du $^{14}CO_2$ radioactif pour établir l'ordre chronologique d'apparition des molécules organiques de la photosynthèse.