Photosynthèse

« 1 / 2 Partie 1 - Chapitre 3 : La plante, productrice de matière organique Introduction : Contrairement aux animaux, les végétaux sont capables de synthétiser leur propre matière organique à partir de matière minérale.

Cette synthèse nécessite l’énergie lumineuse.

On appelle donc ce processus la photosynthèse. Problème = Quels sont les produits de la photosynthèse et quel est leurs rôles ? I.

Les produits de la photosynthèse ont différentes utilités >>> Activité 7 : Des produits de la photosynthèse A) la croissance de la plante Les produits de la photosynthèse sont utilisés par toutes les cellules de la plante notamment pour constituer leur paroi.

C’est le cas de la cellulose , des pectines, des hémicelluloses, qui sont les constituants principaux des parois des cellules végétales.

Cette paroi peut être imprégnée secondairement par de la lignine (surtout chez les arbres) provoquant une rigidification qui permet un port dressé et une croissance en hauteur importante. B) La constitution de réserves Certains produits de la photosynthèse sont des substrats énergétiques pouvant être utilisés par la plante ou ses descendants (via les réserves des graines).

C’est le cas de l’amidon, qui peut être stocké dans les tubercules de pomme de terre, ou des réserves lipidiques que l’on retrouve dans les noisettes.

Ces substances sont également des aliments potentiels pour les animaux.

Ainsi, l’écureuil, en oubliant une partie des noisettes qu’il a cachées contribue à leur dissémination. C) Les interactions avec d’autres espèces Les molécules produites par les plantes jouent un rôle important dans leur interaction avec les autres organismes de leur environnement.

Ainsi, les tannins jouent un rôle dans la défense contre les champignons ou les animaux herbivores, on parle d’ interactions compétitives .

D’autres molécules, comme les anthocyanes, donnent notamment leurs couleurs aux fleurs.

Ces couleurs peuvent être informatives pour les pollinisateurs, on parle d’ interactions mutualistes . Voir définitions page 236 du Belin : Cellulose, Lignine, interaction compétitive, interaction mutualiste Voir Bilan p.236 + Schéma bilan p.237 du Belin Problème = Comment les plantes produisent-elles leur matière organique ? II- Les pigments photosynthétiques permettent aux organes chlorophylliens de réaliser la photosynthèse >>> Activité 8 : Photosynthèse et pigments chlorophylliens Le glucose est l’une des premières molécules produites lors du processus de photosynthèse.

L’amidon, qui est une forme de stockage du glucose, peut être mis en évidence dans les parties vertes des plantes lorsqu’elles ont reçu de la lumière.

C’est notamment le cas des feuilles.

Ces organes sont spécialisés dans la photosynthèse. Dans les parenchymes des feuilles, on trouve des cellules chlorophylliennes qui contiennent des organites spécialisés : les chloroplastes.

Ils contiennent des pigments capables d’absorber l’énergie lumineuse. Il existe différents pigments foliaires : caroténoïdes (carotène et xanthophylle), chlorophylle a et chlorophylle b.

Tous ces pigments absorbent préférentiellement entre 400 et 550 nm, les chlorophylles a et b absorbent également entre 620 et 700 nm.

Or, l’activité photosynthétique est élevée dans ces mêmes longueurs d’onde.

Il s’agit donc de pigments photosynthétiques : l’énergie lumineuse captée par ces pigments intervient dans la réalisation de la photosynthèse. Voir définitions page 236 du Belin : Pigments chlorophylliens, chlorophylles III.

La photosynthèse est un processus en plusieurs étapes >>> Activité 9 : Les réactions de la photosynthèse La photosynthèse utilise le dioxyde de carbone et l’eau pour produire des molécules organiques (comme le glucose) et du dioxygène en présence de lumière.

La réaction globale de la photosynthèse peut donc s’écrire : 6 CO 2 + 6 H 2 O —> C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 Le dioxygène produit provient de l’oxydation (perte H+) d’une molécule d’eau.

Cette action nécessite de la lumière : on parle de photolyse de l’eau (couper grâce à la lumière).

On appelle cette phase la phase photochimique.

Elle correspond à l’étape de conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique.

Elle dépend directement de la lumière. La phase suivante est la phase chimique de la photosynthèse qui permet l’incorporation du dioxyde de carbone dans des molécules organiques comme le glucose.

Elle ne dépend pas directement de la lumière.

En effet, elle se poursuit temporairement dans des cellules chlorophylliennes placées à l’obscurité après avoir été fortement éclairées.

Les électrons et protons libérés lors de la photolyse (oxydation) de l’eau vont donc permettre la réduction du dioxyde de carbone en molécules organiques. Des enzymes présentes dans le chloroplaste vont permettre la production d’amidon à partir de molécules de glucose.

De nombreuses molécules différentes vont intégrer le carbone provenant du CO2 réduit lors de la photosynthèse.

La photosynthèse permet donc de produire une diversité de molécules au sein de la cellule végétale. Voir définitions page 236 du Belin : Photolyse de l’eau, Phase claire de la photosynthèse, Réduction du carbone 2 / 2. »