Fiche de révision : La plante et la photosynthèse

📋 Plan du Cours

1. Autotrophie et structures photosynthétiques
2. Organisation du chloroplaste
3. Réactions d’oxydoréduction
4. Conversion de l’énergie lumineuse
5. Devenir des produits photosynthétiques
6. Mise en évidence des pigments

📖 1. Autotrophie et structures photosynthétiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Autotrophie : Les plantes produisent elles-mêmes leur matière organique par photosynthèse grâce à la lumière.
• Chloroplaste : Organite des cellules végétales qui réalise la photosynthèse.

💡 Astuce mémo

Lumière captée → matière organique produite

📖 2. Organisation du chloroplaste

🔑 Notions clés & Définitions

• Structure du chloroplaste : Un chloroplaste est délimité par une membrane interne et une membrane externe, contient un stroma et renferme des thylakoïdes parfois empilés en granums.
• Pigment : Substance qui absorbe sélectivement certaines radiations de la lumière blanche et donne une couleur à l’objet qui la contient.

★ À maîtriser

• Les pigments chlorophylliens sont localisés dans l’épaisseur des membranes des thylakoïdes et absorbent principalement les radiations bleu-violet et rouges.

Compléments

• Les chloroplastes sont des organites ovoïdes mesurant 1 à 4 µm d’épaisseur et 3 à 10 µm de longueur.

💡 Astuce mémo

Un sac de thylakoïdes empilés dans le stroma

📖 3. Réactions d’oxydoréduction

📝 Points essentiels

• La photolyse de l’eau oxyde les molécules d’eau et libère du dioxygène, des ions hydrogène et des électrons.

📐 Formule — La photolyse de l’eau s’écrit $2H_2O \rightarrow 4H^+ + 4e^- + O_2$.

📐 Formule — La réduction du dioxyde de carbone s’écrit $6CO_2 + 24H^+ + 24e^- \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6H_2O$.

📐 Formule — Le bilan de la photosynthèse est $6CO_2 + 6H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2$.

💡 Astuce mémo

Eau oxydée, CO₂ réduit

📖 4. Conversion de l’énergie lumineuse

★ À maîtriser

• 🔄 La conversion de l’énergie lumineuse suit plusieurs étapes:

  1. La lumière est absorbée par les pigments chlorophylliens.
  2. Les électrons de la chlorophylle a atteignent un niveau d’énergie supérieur.
  3. Les électrons sont transférés.
  4. L’énergie lumineuse est convertie en énergie chimique.

• La réduction du CO₂ n’est pas spontanée et nécessite l’énergie chimique produite grâce à la lumière.

Compléments

• Les parties aériennes des plantes produisent de la matière organique par photosynthèse dans leurs chloroplastes, avec libération de dioxygène.

💡 Astuce mémo

Lumière → électrons excités → énergie chimique → glucose

📖 5. Devenir des produits photosynthétiques

★ À maîtriser

• Les molécules organiques produites par photosynthèse sont exportées puis transformées en d’autres molécules nécessaires à la plante.

• Les réserves organiques peuvent être stockées dans les fruits, les graines et les racines tubérisées sous forme de sucres simples, de sucres complexes, de lipides ou de protéines.

• Les principaux constituants des parois végétales sont:

  • la cellulose
  • les pectines
  • les hémicelluloses

Compléments

• Le fructose est un sucre simple présent dans le fruit, tandis que l’amidon est un sucre complexe présent dans les tubercules.

• Les réserves permettent aux végétaux de traverser la mauvaise saison et d’assurer leur reproduction, notamment la dissémination des graines.

📌 La lignine imprègne secondairement la paroi, surtout chez les arbres, la rigidifie et permet un port rigide ainsi qu’une croissance importante en hauteur.

• Les anthocyanes favorisent la reproduction en participant aux interactions entre la plante et les animaux, notamment en attirant des insectes et des animaux par leurs couleurs.

💡 Astuce mémo

Réserves, croissance, interactions : RCI

📖 6. Mise en évidence des pigments

📝 Points essentiels

• La chromatographie sépare les pigments d’une feuille selon leur vitesse de migration, qui dépend de leur solubilité dans le solvant et de leur affinité pour le support.

• La chromatographie met en évidence le carotène, la xanthophylle, la chlorophylle a et la chlorophylle b dans un végétal vert.

💡 Astuce mémo

Broyer → déposer → faire migrer