8.3 La photosynthèse
Nature de la science
Les développements en recherche scientifique succèdent aux améliorations des appareils. Des sources de 14C et l’autoradiographie ont permis à Calvin d’élucider les voies de la fixation du carbone. (1.8)
Notions clé
• Les réactions photo-dépendantes se déroulent dans les thylakoïdes et dans l’espace intrathylakoïdien.
• Les réactions photo-indépendantes se déroulent dans le stroma.
• Du NADP et de l’ATP réduits sont produits dans les r.actions photodépendantes.
• L’absorption de la lumière par les photosystèmes produit des électrons excités.
• La photolyse de l’eau produit des électrons à utiliser dans les réactions photo-dépendantes.
• Un transfert d’électrons excités se produit entre les transporteurs dans les membranes thylakoïdes.
• Les électrons excités du Photosystème II sont utilisés pour aider à produire un gradient de protons.
• L’ATP-synthase dans les thylakoïdes produit de l’ATP en utilisant le gradient de protons.
• Les électrons excités dans le Photosystème I sont utilisés pour réduire le NADP.
• Dans les réactions photo-indépendantes, une carboxylase catalyse la carboxylation du ribulose bisphosphate.
• Le glycérate 3-phosphate est réduit en triose phosphate en utilisant le NADP et l’ATP réduits.
• Le triose phosphate est utilisé pour régénérer le RuBP et produire des glucides.
• Le ribulose bisphosphate est reformé en utilisant de l’ATP.
• La structure du chloroplaste est adaptée à sa fonction dans la photosynthèse.
Applications et compétences
• Application : l’expérience réalisée par Calvin pour élucider la carboxylation du RuBP.
• Compétence : l’annotation d’un diagramme pour indiquer les adaptations d’un chloroplaste à sa fonction.
Théorie de la connaissance
• L’expérience utilisée pour déterminer les détails biochimiques du cycle de Calvin fait preuve d’une créativité considérable. Dans quelle mesure la création d’un protocole élégant est-elle analogue à celle d’une oeuvre d’art ?
Utilisation
• Le projet Global Artificial Photosynthesis (GAP), ou projet de photosynthèse artificielle globale, vise à créer une » feuille artificielle » d’ici une dizaine d’années. Une version électronique de la feuille qui crée de l’oxygène et de l’hydrogène à partir de l’eau et de la lumière solaire a déjà été inventée et elle sera mise au point pour être utilisée durant la prochaine décennie.
Ressources :
Biologie BI – 8.3 La photosynthèse
Merci à M. Alexandre Desjardins-Cormier pour la contribution