TP Spé SVT n°56 : Photosynthèse et lumière artificielle
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SVT-TS Spé Thème 3 chapitre 7 / TP 17 - AlloSchool
SVT-TS Spé Thème 3 chapitre 7 / TP 17 TP n° 17 : La phase chimique de la photosynthèse La photosynthèse permet de produire des molécules organiques, notamment des glucides, en utilisant le CO 2 comme source de carbone Objectif de connaissance :
TP 4 : Les conditions de la photosynthèse
Partie 1 : Energie et cellule vivante TS Spé SVT TP 4 : Les conditions de la photosynthèse Mise en situation et recherche à mener Nous savons que les parties vertes des végétaux sont chlorophylliennes et qu'elles ont la capacité de réaliser la photosynthèse, c'est-à-dire la production de matière organique en présence de lumière
TD 4 : La phase chimique de la photosynthèse
Partie 1 : Energie et cellule vivante TS Spé SVT TD 4 : La phase chimique de la photosynthèse Nous avons pu mettre en évidence que la photosynthèse nécessitait la présence de lumière et d’un oxydant ce qui permettait la production d’O2 (cf TP3)
TP-TD de Sciences de la Vie et de la Terre Classe de T S
Y CULUS TP classe de TS spé – Senghor Magnanville TP n° 3 PHASE PHOTOCHIMIQUE DE LA PHOTOSYNTHESE Durée : 2h00 SVT Biolo-gie THEME 1 : ÉNERGIE ET CELLULE VIVANTE Nom : Prénom : Date : Introduction : Le processus de la photosynthèse est constitué de deux phases
Chapitre 1 : La photosynthèse
II Le chloroplaste, l’organite clé de la photosynthèse B Le rôle de la chlorophylle Pour conclure, la photosynthèse à lieu dans les thylakoïdes des chloroplastes grâce à la présence de la chlorophylle a Le rôle des autres pigments est accessoire : ils servent uniquement à élargir le spectre de la lumière absorbée
Baccalauréat général Sciences de la vie et de la Terre
Baccalauréat général Sciences de la vie et de la Terre Épreuve pratique d'évaluation des compétences expérimentales Spécialité – Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et
TP La réaction de Hill - Produits de Physique-Chimie, SVT
de la photosynthèse Vers la fi n des années 1930, Robert HILL (1899 – 1991), biochimiste anglais, émet l’hypothèse que la produc-tion de dioxygène par des chloroplastes nécessite la présence d’un accepteur d’électrons (un oxydant) en plus de la lumière TP La réaction de Hill Nombre de séances : 2 Niveau de diffi culté :
SVT-TS Spé Thème 2 Chapitre 3/ TP 8 - AlloSchool
SVT-TS Spé Thème 2 Chapitre 3 / TP 8 Document 5 : Quelques aspects de la chimie des oxydes de carbone Dissolution du CO 2 Comme tous les gaz, le CO 2 peut se dissoudre dans l’eau La quantité de CO 2 dissous dépend de la
1 expérience - [SVT]
photosynthèse (sève élaborée) de la feuille vers l’ensemble de la plante (Symétriquement à un autre système de circulation qui véhicule l’eau et les éléments minéraux des racines aux feuilles (sève brute)
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Partie 1 : Energie et cellule vivanteTS Spé SVT
TD 4 : La phase chimique de la photosynthèse
Nous avons pu mettre en évidence que la photosynthèse nécessitait la présence de lumière et d'un oxydant ce qui permettait
la production d'O2 (cf TP3). Mais, le O2 produit n'est qu'un déchet de la photosynthèse dont la fonction biologique est la
production de molécules organiques. En effet, les végétaux chlorophylliens sont des organismes autotrophes, c'est-à-dire
qu'ils sont capables de produire leur propre matière organique à partir de la matière minérale qu'ils prélèvent dans leur
environnement. Par ailleurs, nous savons que le CO2 est consommé durant la photosynthèse, mais qu'il ne joue pas le rôle
d'oxydant (cf TP3).•A partir de l'analyse et de la mise en relation des différents documents ci-dessous, déterminer et présenter les
conditions et les réactions qui permettent la production de matière organique carbonée au cours de la
photosynthèse. Votre réponse doit permettre de déterminer le rôle du CO2 dans les réactions présentées.
•Présentez l'ensemble de votre réponse sous la forme d'un schéma de synthèse. •Document 1 : les expériences d'Arnon (1958) Arnon utilise du 14CO2 pour suivre l'incorporation du carbone dans les glucides produits par la photosynthèse. Pour cela, il sépare des chloroplastes en une fraction composée uniquement de thylacoïdes (ou thylakoïdes) et une fraction liquide correspondant au stroma (liquide interne au chloroplaste).Il associe ensuite l'une ou l'autre de ces fractions à différentes molécules présentes dans le chloroplaste en présence ou en
absence de 14CO2. Il mesure l'assimilation du CO2 à partir de la radioactivité des molécules organiques produites. Les
conditions expérimentales et les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessus. L'ATP (Adénosine TriPhosphate) est une molécule énergétique des cellules vivantes.Remarque : si des thylacoïdes isolés sont placés à la lumière en présence de 14CO2, la quantité de 14 Cfixé dans le stroma est
nulle. •Document 2: les travaux de Gaffron (1951) Remarque : en absence de phase lumineuse préalable, le CO2 n'est jamais incorporé. •Document 3 : les expériences de Calvin et Benson (Prix Nobel 1961)A l'aide d'un dispositif ingénieux appliqué à des algues vertes unicellulaires (chlorelles) cultivées
en conditions optimales pour réaliser la photosynthèse, il est possible de les mettre en contact
avec du CO2 marqué au carbone 14 pendant un temps connu. A l'issue de ce contact, les algues sont fixées instantanément par de l'éthanol bouillant.Les molécules ayant incorporé le 14C sont déterminées par chromatographie bidimensionnelle
(voir ci-dessous). APG : acide phosphoglycérique (molécule à 3 carbones) = 3-PhosphoglycérateRu-BP : Ribulose bi-phosphate (molécule à 5 carbones)Hexoses phosphates : molécules à 6 carbones (ex : glucose)
Partie 1 : Energie et cellule vivanteTS Spé SVT •Document 4 : le cycle de CalvinLe cycle de Calvin est une série de réactions biochimiques qui se déroulent dans les chloroplastes des végétaux et qui permet
de fabriquer du glucose à partir du dioxyde de carbone.Les différentes étapes peuvent être représentés sous la forme du schéma ci-dessous.
atome de carbone5 molécules à 3 carbone
source : http://www.thealevelbiologist.co.uk/light-independent-reaction •Document 5 : Expérience de Bassham et CalvinDes chlorelles sont cultivées dans un milieu où barbote de l'air enrichi en CO2 radioactif. La culture normalement éclairée
pendant 30 minutes est ensuite transférée à l'obscurité. On mesure au cours du temps la concentration en APG, en ribulose
biphosphate et en hexoses (comme le glucose). Les concentrations sont déduites de la radioactivité mesurée.6 RH2
6 RH= APG
Partie 1 : Energie et cellule vivanteTS Spé SVTProposition correction
•On cherche à déterminer et à présenter les conditions et les réactions qui permettent la production de matière
organique carbonée au cours de la photosynthèse, et en particulier le rôle du CO2 dans ces réactions.
L'expérience d'Arnon (document 1) a consisté à mesurer la quantité de CO2 fixée dans le stroma (partie interne du
chloroplaste) sous la forme de molécules organiques. Cette assimilation de CO2 est nulle si le stroma est placé à l'obscurité
mais devient très importante si le stroma est associé à des thylakoïdes éclairés ou à un apport de deux molécules, l'ATP et les
molécules réduites RH2.On en déduit que l'assimilation du CO2 nécessite donc soit la présence de molécules spécifiques (ATP et RH2) soit une phase
lumineuse ayant affectée les thylakoïdes.Les travaux de Gaffron (document 2) permettent de compléter les informations précédentes. En effet, ces travaux ont
également permis de mesurer la quantité de CO2 incorporé, donc la synthèse de matière organique. On constate que pendant
la phase lumineuse, l'incorporation est importante. Après le passage à l'obscurité, l'incorporation diminue rapidement et
devient nulle 15 secondes après l'arrêt de la lumière.On en déduit donc que l'incorporation du CO2 est plus importante à la lumière qu'à l'obscurité. Cependant, puisque
l'incorporation se poursuit quelques secondes à l'obscurité, cela signifie que l'incorporation du CO2 sous forme de MO n'a pas
besoin de la présence de lumière au moment même de sa réalisation. L'incorporation du CO2 doit s'effectuer grâce à des
mécanismes réalisés préalablement pendant la phase éclairée.On peut donc affirmer que l'incorporation du CO2 a besoin de la phase lumineuse qui assure la production du RH2 (cf TP3)
et d'ATP. Nous savions que la photosynthèse dépendait de la présence de lumière (cf TP3). Nous avons montré ici qu'une
partie de la photosynthèse pouvait se réaliser au cours d'une phase sans lumière.Il existe donc deux étapes qui se distinguent en partie par la présence de lumière. Toutefois, la phase de production de
molécules organiques (comme le glucose à partir du CO2 atmosphérique) dépend de la phase lumineuse, qui fournit des
molécules (ATP et RH2) indispensables à l'assimilation du CO2. On cherche maintenant à déterminer le rôle du RH2 et de l'ATP dans l'incorporation du CO2.Les expériences de Calvin et Benson (document 3) ont consisté à suivre le devenir du CO2 au cours de son incorporation dans
la M0. On observe ainsi que le CO2 marqué se retrouve dans les molécules d'APG après 2 secondes, puis dans plusieurs
molécules (APG, Ru-BP et hexoses : glucose) après 5 secondes.On en déduit donc que l'incorporation de CO2 dans les molécules se réalise progressivement : tout d'abord sous la forme de
molécules d'APG, puis sous la forme de glucose.Le cycle de Calvin (document 4) nous présente les grandes étapes de l'incorporation du CO2. Nous constatons bien que les
étapes permettant la production d'hexoses (ex : glucose) à partir de l'APG, 1ère molécule ayant incorporé le CO2, nécessite la
consommation de 6 ATP et de 6 RH2. Cela confirme bien la dépendance de la production de MO vis à vis de la phase
photochimique, productrice de RH2 et ATP.Les étapes du cycle de Calvin nous sont confirmées par les expériences de Bassham et Calvin (document 5). En effet, nous
observons qu'en présence de lumière, la production d'hexoses est continue alors que les taux d'APG et de Ribulose
biphosphate restent constants. Le taux constant de ces deux dernières molécules confirment qu'en présence de lumière, le
cycle se poursuit normalement puisque toutes les molécules indispensables sont présentes (CO2, ATP et RH2). A l'obscurité, les
molécules d'APG ne pouvant plus fixer d'ATP et être réduites par le RH2 (ATP et RH2 n'étant plus produits en absence de
lumière), s'accumulent. Elles ne permettent donc plus la synthèse d'hexoses (dont le taux se stabilise) et le recyclage du
Ribulose-biphosphate, dont le taux diminue.
Ces expériences confirment donc la dépendance entre les deux phases par l'intermédiaire de l'ATP et du RH2.