Fiche de révision : Photosynthèse et reproduction des plantes

📋 Plan du Cours

1. Organisation et fonctions de la fleur
2. Conditions de la photosynthèse
3. Pigments chlorophylliens et chromatographie
4. Phase photochimique
5. Phase non photochimique
6. Pollinisation et fécondation
7. Mise en réserve et croissance
8. Cellulose, lignine et port végétal
9. Défenses et interactions mutualistes

📖 1. Organisation et fonctions de la fleur

🔑 Notions clés & Définitions

• Sépale : Pièce florale chlorophyllienne qui protège la fleur lorsqu’elle est en bouton.
• Pétale : Pièce florale colorée qui favorise l’attraction des insectes pollinisateurs.
• Étamine : Organe reproducteur mâle formé d’un filet et d’une anthère contenant les grains de pollen.
• Pistil : Organe reproducteur femelle formé du stigmate, du style et de l’ovaire contenant les ovules.

📝 Points essentiels

📌 Les parties stériles de la fleur comprennent les sépales, formant le calice, et les pétales, formant la corolle, tandis que les parties fertiles comprennent les étamines, formant l’androcée, et le ou les pistils, formant le gynécée.

💡 Astuce mémo

Pièces stériles pour protéger et attirer, pièces fertiles pour reproduire

📖 2. Conditions de la photosynthèse

🔑 Notions clés & Définitions

• Photosynthèse : Permet aux végétaux verts de synthétiser des molécules organiques à partir d’éléments de l’environnement grâce à l’énergie lumineuse.

★ À maîtriser

📐 Formule — Le bilan de la photosynthèse s’écrit : $\text{eau} + \text{dioxyde de carbone} + \text{lumière} \rightarrow \text{matière organique} + \text{dioxygène}$.

Compléments

• L’expérience avec de l’eau radioactive H₂¹⁸O et du dioxyde de carbone non marqué montre que l’oxygène libéré est marqué.

• L’eau iodée est utilisée pour mettre en évidence la matière organique produite dans les feuilles.

💡 Astuce mémo

Eau + dioxyde de carbone + lumière → matière organique + dioxygène

📖 3. Pigments chlorophylliens et chromatographie

🔑 Notions clés & Définitions

• Chlorophylle : Ensemble de pigments présents dans les feuilles et permettant l’utilisation de l’énergie lumineuse.
• Chromatographie : Technique de séparation des substances d’un mélange par migration d’un solvant sur un support solide.

📝 Points essentiels

• Les pigments identifiés sont:
  • chlorophylle b vert-jaune
  • chlorophylle a vert-bleu
  • xanthophylle jaune
  • caroténoïdes orange

💡 Astuce mémo

Du vert-jaune au vert-bleu, puis jaune et orange

📖 4. Phase photochimique

🔑 Notions clés & Définitions

• ATP : Molécule qui libère de l’énergie utilisable par la cellule.

📝 Points essentiels

• Lors de la phase photochimique, la lumière permet l’oxydation de l’eau au niveau de la membrane des thylakoïdes, avec production de dioxygène, d’ATP et de coenzyme réduit.

• L’expérience d’Engelmann montre que les bactéries recherchant le dioxygène se concentrent autour des zones de l’algue où la photosynthèse est la plus active.

💡 Astuce mémo

Lumière → oxydation de l’eau → dioxygène, ATP et coenzyme réduit

📖 5. Phase non photochimique

🔑 Notions clés & Définitions

• Cycle de Calvin : Ensemble des réactions de la phase non photochimique qui permettent la fixation du dioxyde de carbone et la synthèse de molécules organiques.

★ À maîtriser

• Lors de la phase non photochimique, le dioxyde de carbone est fixé sur le ribulose-1,5-bisphosphate, formant de l’acide phosphoglycérique, puis les produits de la phase photochimique permettent la formation de trioses phosphates.

Compléments

• Melvin Calvin étudie la fixation du dioxyde de carbone grâce à du dioxyde de carbone radioactif ¹⁴CO₂ et à des algues vertes cultivées dans un dispositif appelé Lollipop.

💡 Astuce mémo

RuBP → APG → triose phosphate → glucose et polymères

📖 6. Pollinisation et fécondation

★ À maîtriser

• La fécondation chez les angiospermes se déroule lorsque le pollen fixé sur un stigmate réceptif forme un tube pollinique qui traverse le style jusqu’à un ovule, où le gamète mâle atteint le gamète femelle.

📌 Les pollens dispersés par le vent sont très petits ou portent des ballonnets, tandis que les pollens dispersés par les animaux portent souvent des aspérités leur permettant de s’accrocher à l’hôte vecteur.

Compléments

• Chez les plantes anémophiles, 94 % des fleurs sont de petite taille, contre 64 % chez les plantes entomophiles.

• La production de nectar concerne 10 % des plantes anémophiles et 81 % des plantes entomophiles.

💡 Astuce mémo

Stigmate réceptif → tube pollinique → ovule → fécondation

📖 7. Mise en réserve et croissance

🔑 Notions clés & Définitions

• Cellulose : Polymère formé par l’association de très nombreuses molécules de glucose et constituant principalement la paroi des cellules végétales.

📝 Points essentiels

• Les produits de la photosynthèse sont transportés depuis les feuilles vers les différents organes de la plante, où ils peuvent être utilisés ou stockés.

• La fabrication de cellulose par les jeunes cellules permet l’élongation lorsque la pression de turgescence dépasse la résistance de leur paroi fine.

💡 Astuce mémo

Photosynthèse → transport des produits → réserves et croissance

📖 8. Cellulose, lignine et port végétal

🔑 Notions clés & Définitions

• Lignine : Polymère qui rend les parois cellulaires imperméables et très rigides, permettant le port dressé et la grande taille de certaines plantes.

★ À maîtriser

📐 Formule — La proportion de surface de lignine se calcule ainsi : $\text{proportion de lignine (\%)}=\frac{\text{somme des surfaces contenant la lignine}}{\text{surface totale de l’organe}}\times100$.

Compléments

📌 Une proportion de surface de lignine d’au moins 45 % est nécessaire pour qu’un organe soit considéré comme intéressant pour extraire la lignine.

💡 Astuce mémo

Cellulose : élongation ; lignine : rigidité et port dressé

📖 9. Défenses et interactions mutualistes

🔑 Notions clés & Définitions

• Anthocyane : Pigment bleu, rouge ou pourpre de la famille des flavonoïdes, présent notamment dans les fleurs et les fruits.

★ À maîtriser

• Les tanins peuvent bloquer la digestion d’un herbivore en inhibant l’action de l’amylase sur son substrat.

Compléments

📌 La phloroglucinol devient rose vif au contact de la lignine dans un milieu acide.

• Chez le fuchsia étudié, les fleurs passent du vert-bleu au rouge après la pollinisation, et la couleur des anthocyanes dépend notamment du pH de la vacuole.

💡 Astuce mémo

Tanins → inhibition de l’amylase → digestion diminuée

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des modes de pollinisation