EXPOSEE N: 3
Réalisée par
Encadré par:
NASRI Khalid El ALAOUI Faissal BEN ABDELLAH Idriss AL KHARROUBI Rachid
Mr . GUEDIRA Younes
INTRODUCTION :
Il existe 3 catégories d'êtres vivants
Les êtres autotrophes
Les êtres hétérotrophes
Les êtres semi-autotrophes
Historique :
Aristote
XVIIIe siècle
les plantes puisaient toute leur nourriture dans le sol
il est admis que les plantes se nourrissent essentiellement des aliments tirĂŠs du sol, eau et humus
Expérience de Van Helmont (1648) :
L’interprétation logique de ces résultats, proposée par
Stephen Hales au siècle suivant (1727)
la plante emprunte la plus grande part de sa nourriture à l’air ambiant grâce à l’intervention des feuilles
Il admet que la lumière, reçue par les feuilles, peut jouer un rôle bénéfique dans le processus
La « purification de l’air » par les plantes : Une expérience célèbre de
PriestleyEn 1771-1772
il met en évidence la capacité des plantes à purifier, à la lumière le médecin hollandais Jan Ingenhouzs ( 1730-1799) confirma le travail de Priestley et montra que l’air n’était ( purifié) qu’en présence de la lumière solaire et seulement par les parties vertes des plantes En 1796 , Ingen-Housz suggérait que le dioxyde de carbone est scindé en C et O
Donc les végétaux synthétisent leur matière organique à partir de molécules simples et de l’énergie lumineuse du soleil. Ce processus s’appelle :
la photosynthèse
On supposait donc généralement que, dans la réaction globale de la photosynthèse
CO2+H2O+ énergie lumineuse --------------- (CH2O ) +O2
TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT
PHOTOSYNTHÈSE ANATOMIE DES VÉGÉTAUX
Système racinaire 1. racines Système caulinaire 2. tiges 3. feuilles
STRUCTURE DE LA FEUILLE
Collège Lionel-Groulx
Cuticule
10
Lieu de la photosynthèse : Le chloroplaste thylakoïdes
enveloppe stroma
amidon granum
PHOTOSYNTHÈSE LES PIGMENTS PHOTOSYNTHÉTIQUES : EXTRACTION ET SÉPARATION
Chromatographie sur papier
PHOTOSYNTHÈSE
STRUCTURE CHIMIQUE DES PIGMENTS noyau de chlorine
Chlorophylle a.
Chlorophylle b.
STRUCTUREPHOTOSYNTHÈSE CHIMIQUE DES PIGMENTS
PHOTOSYNTHÈSE
LA LUMIÈRE
TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT
PHOTOSYNTHÈSE Spectre d’absorption des pigments brutes
Spectre témoin. Spectre des pigments bruts.
TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT
PHOTOSYNTHÈSE Spectre d’absorption des chlorophylles a
TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT
PHOTOSYNTHÈSE Spectre d’absorption des chlorophylles b
TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT
PHOTOSYNTHÈSE Spectre d’absorption des caroténoides
Les liens chimiques d’une molécule de glucose comprennent globalement plus d’énergie potentielle que 6 molécules de dioxygène de carbone indépendants.
TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT
PHOTOSYNTHÈSE spectre d’action expérience d’Engelman
TRANSFORMATION DE L’ÉNERGIE CHEZ LE VIVANT
PHOTOSYNTHÈSE spectre d’action expérience d’Engelman
MÊcanisme de la photosynthèse
PHASE CLAIRE
Que se passe-t-il?
Notion d’unité photosynthétique
photosystème
Deux types de photosystèmes
Structure Structure du du PSII PSII
Structure Structure du du PSI PSI
FONCTIONNEMENT DU PHOTOSYSTÈME
LE COMPORTEMENT DES CHLOROPHYLLES VIS À VIS DE LA LUMIÈRE
La chlorophylle absorbe la lumière. Deux électrons sont portés à un niveau d'énergie supérieur.
Chaque électron est capté par des transporteurs situés dans la membrane du thylakoïde.
L'électron passe de transporteur en transporteur.
À chaque transfert, l'électron perd de l'énergie.
La
photosynthèse
Phase claire
Phase sombre
Les électrons arrachés à la chlorophylle doivent être remplacés
Photolyse de l’eau
Les ions H+ provenant de l'eau et les électrons se lient à la molécule de NADP+.
SchĂŠma "en Z"
Transport non-cyclique d'ĂŠlectrons
Transport cyclique d'électrons
Énergie provenant des électrons sert à activer des pompes à protons. Les ions H+ sont "pompés" à l'intérieur des thylakoïdes. ==> formation d'un gradient de concentration et d'un gradient électrique.
Les H+ diffusent en suivant leur gradient de concentration et leur gradient électrique. Les ions H+ passent par des ATP synthétases.
formation d'ATP à partir d'ADP et de P
La concentration en H+ dans le thylakoïde peut devenir 1000 fois
PHASE CLAIRE O é é
2
Collège Lionel-Groulx
é é O H
H H
O H
2
2
Photophosphorylation
é é
é é P680
AT P ATP
P700
Vers36 cycle de Calvin
PHASE CLAIRE Thylakoïdes des chloroplastes Collège Lionel-Groulx
2
2
H
é é
H
é é
Vers le cycle de Calvin
Force protonmotrice
ATP
LES RÉACTIONS DE FIXATION DU CARBONE
Cycle de Calvin Cycle de Calvin
Bilan du CYCLE DE CALVIN 6 NADPH2
3 CO2
9 ATP
9 ADP
6 Pi
6 NADP
PGA
Phase claire
Phase Phase obscure obscure 43
Collè ge Lion elGrou lx
Le mécanisme des plantes en C3
Le mécanisme des plantes en C4 Chez certaines plantes (maïs, canne à sucre, sorgho, ...) il existe une autre voie d'assimilation du carbone.
le 1er composé organique formé à partir du CO2était une molécule en C4.
Le mécanisme des plantes CAM (Crassulacean Acid Metabolism)
Ces plantes grasses (désert, milieux riches en sel) possèdent la RuBisCO et la PEPcase comme les plantes de type C4. Leur mode de fonctionnement leur permet de réduire les pertes d'eau.
QUELS SONT LES FACTEURS INFLUANT LA PHOTOSYNTHÈSE ?
FACTEURS INFLUANT LA PHOTOSYNTHÈSE Variations externes Influence de la température

Influence de la concentration en CO2
Influence de la lumière
Influence de l’hygrométrie
La présence d’eau dans l’air
réglant le degré d’ouverture des stomates
le débit des échanges gazeux
L’IMPACT DE L’HOMME SUR LA PHOTOSYNTHÈSE
:la déforestation :
La destruction et déforestation des végétaux verts
Les
matières solides en suspension :
des particules solides (sables argiles etc.) limitent la pénétration des rayon solaires.
Pollution du pétrole une tonne peut recouvrir environ une surface de 12 kilomètres carrés constituant un film d'hydrocarbures.
VARIATIONS LIÉES À LA PLANTE
Gigantisme foliaire
Augmente la photosynthèse Nombre de photons captés Maximise les échanges gazeux
Par contre, les pertes en eau sont importantes par transpiration
Gouttières
une humidité intense provoque développement des algues et/ou moisissures une compétition pour la lumière
Anthocyanine
•Pigment qui reflète la lumière rouge •Donnent une deuxième chance aux photons
autres facteurs
l’épaisseur de la feuille la cuticule nombre de chloroplastes disposition des feuilles et l’âge des plantes
LE CYCLE DU CARBONE. Le carbone
le carbone inorganiqu e
le carbone organique
LE CYCLE GLOBAL DU CARBONE
Le cycle du carbone organique
LE CYCLE COURT DU CARBONE ORGANIQUE la photosynthèse: la conversion du Cinorg du CO2 en Corg
a respiration : la conversion du Corg de la matière organique en Cinorg
La fermentation : produit du dioxyde de carbone et du méthane
La cellulolyse: La dégradation de la cellulose. la recirculation de la matière . l'initiation de la fabrication des humus dans les sols.
DĂŠgradation de la cellulose
L’humification:
LE CYCLE LONG DU CARBONE ORGANIQUE Dizaines ou centaines de millions d'années Flux < 1 Gt/an entre réservoirs superficiels et autres réservoirs
Le cycle du carbone inorganique
Les réservoirs importants de Cinorg sont l'atmosphère, les océans, ainsi que les sédiments et roches carbonatées(calcaires CaCO3, les dolomies CaMg(CO3)2
CONCLUSION