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Chapitre 2: La plante, productrice de matière organique
1. Les plantes à fleurs
Autotrophes: Capacité de fabriquer leur propre matière organique à partir de matière minérale.
Photosynthèse: Processus grâce auquel les plantes produisent leur matière organique.
2. Réalisation de la Photosynthèse
Localisation:
Se déroule dans des organites spécialisés appelés chloroplastes présents dans les cellules chlorophylliennes.
Mise en évidence de la présence d’amidon par un test avec de l’eau iodée.
3. Chromatographie
Pigments chlorophylliens: Les chloroplastes contiennent des pigments (tels que la chlorophylle) dans les thylakoïdes qui captent l’énergie lumineuse.
Mise en évidence par chromatographie sur une feuille d’épinard révèle des taches colorées due à ces pigments.
4. Mécanisme de la Photosynthèse
Comparaison de l'activité photosynthétique et du spectre d'absorption: Montre l'importance des pigments dans la photosynthèse, qui est plus efficace dans la lumière rouge et bleue.
Étape 1:
Photolyse de l'eau:
Sous l'effet de l'énergie lumineuse, l'eau est oxydée :
L'oxygène produit est un déchet.
Mise en évidence de l'excès d'oxygène dans une boîte fermée.
Étape 2:
Réduction du CO2:
Les électrons produits réduisent le CO2, conduisant à la formation de molécules organiques comme le glucose et d'autres sucres solubles.
Stockage temporaire d'une partie de la matière organique sous forme d’amidon dans le chloroplaste.
Exportation aux parties non chlorophylliennes par la sève élaborée sous forme de petites molécules solubles.
5. Bilan de la Photosynthèse
Équation bilan:
6CO_2 + 6H2O => C6h12O6+ 6O2Conversion d'énergie: L'énergie lumineuse est convertie en énergie chimique.
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II. Le devenir des produits de la photosynthèse
1. Transport et métabolisme
Les produits de la photosynthèse sont transportés vers d'autres organes par la sève élaborée.
Métabolisation par des enzymes qui sont des protéines accélérant les réactions chimiques.
2. Utilisation pour la croissance et le port de la plante
Cellulose: Molécule présente dans la paroi des cellules végétales, produit lors de l’allongement des cellules, essentielle pour la croissance.
Lignine: Produit dans le xylème, elle rigidifie la plante et permet un port dressé.
3. Stockage de la matière organique
Les plantes stockent la matière organique sous forme de réserves dans divers organes pour:
Résister aux conditions défavorables (ex: hiver)
Assurer la reproduction: Ex. : des organes souterrains accumulent principalement des réserves glucidiques (amidon).
Mise en évidence de l’amidon dans les plantes grâce à des tests spécifiques.
Preuve de la présence de protéines par un test au biuret.
4. Interactions avec d'autres espèces
Anthocyane: Pigments colorés attirant les insectes pollinisateurs.
Interaction mutualiste: Bénéfique pour les deux partenaires sans obligation.
Tannins: Rendent la plante toxique et répulsive, limitant la prédation.
Mise en évidence des tannins dans la peau et les grains de raisin par un test de précipitation.
5. Mots clés
Chloroplaste, pigments chlorophylliens, photolyse de l'eau, réduction du CO2, sève brute et sève élaborée, enzyme.
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Aperçu de la photosynthèse
Chloroplastes: Organites responsables de la photosynthèse.
Régidification: Processus par lequel la plante se renforce grâce à la lignine.
Maîtrise du stockage de matière organique: Moins souvent glucydique (amidon).
Importance des interactions avec les animaux: Rôle d’attraction des pollinisateurs et protection contre la prédation.
Utilisation de l'amidon et du saccharose: Utilisés comme réserves énergétiques pour les organismes en développement.
Conclusion
La photosynthèse est essentielle non seulement pour la plante elle-même mais aussi pour l'ensemble de l'écosystème, en contribuant à la production d'oxygène et à la base de la chaîne alimentaire.