Flashcards : Photosystèmes et métabolisme photosynthétique — 79 cartes

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1Question

Qu'utilisent les organismes phototrophes comme source d'énergie initiale ?

Réponse

La lumière.

2Question

Quelle photosynthèse réalisent les plantes, algues et cyanobactéries ?

Réponse

La photosynthèse oxygénique.

3Question

Quelle photosynthèse peuvent réaliser les bactéries vertes et pourpres ?

Réponse

La photosynthèse anoxygénique.

4Question

Quels photosystèmes permettent la photosynthèse oxygénique chez les cyanobactéries ?

Réponse

Les photosystèmes PSI et PSII.

5Question

Quel événement historique est lié aux cyanobactéries il y a 2,4 milliards d'années ?

Réponse

La Grande Oxydation.

6Question

Quelles molécules représentent le pouvoir oxydant ?

Réponse

NAD+, NADP+ et FAD+.

7Question

Quelles molécules représentent le pouvoir réducteur ?

Réponse

NADH + H+, NADPH + H+ et FADH + H+.

8Question

Quelles longueurs d'onde couvre la lumière PAR chez les organismes terrestres?

Réponse

Entre 400 et 700 nm.

9Question

Quelle formule donne l'énergie d'un photon selon sa longueur d'onde?

Réponse

E=hcλE = \frac{hc}{\lambda}.

10Question

Qu'est-ce que la photochimie en photosynthèse?

Réponse

La conversion de l'énergie lumineuse en énergie chimique sous forme d'ATP et NADPH + H+.

11Question

Quel est le bilan photosynthétique présenté?

Réponse

2H2O+3(ADP+Pi)+2NADP+O2+3ATP+2(NADPH+H+)2H_2O + 3(ADP+Pi) + 2NADP^+ \rightarrow O_2 + 3ATP + 2(NADPH+H^+).

12Question

Quelle est la différence de stockage entre amidon chloroplastique et amyloplastique ?

Réponse

L'amidon chloroplastique est stocké temporairement dans les chloroplastes, l'amidon amyloplastique à long terme dans les amyloplastes.

13Question

Qu'est-ce que la charge phloémienne ?

Réponse

C'est le transfert des photoassimilats du mésophylle vers les tissus conducteurs du phloème.

14Question

Quel rôle jouent les feuilles en expansion dans le transport des réserves ?

Réponse

Elles sont principalement des organes puits.

15Question

Quel rôle jouent les feuilles adultes dans le transport des réserves ?

Réponse

Elles sont principalement des organes sources.

16Question

Que font les feuilles sénescentes avec leurs réserves carbonées et azotées ?

Réponse

Elles remobilisent ces réserves vers les organes puits.

17Question

Quelle proportion des espèces végétales sont des plantes C3 ?

Réponse

Plus de 90 % des espèces végétales sont des plantes C3.

18Question

Quelle formule décrit l’assimilation photosynthétique chez les plantes C3 ?

Réponse

A=PS+R+PRA = PS + R + PR décrit l’assimilation photosynthétique chez les plantes C3.

19Question

Pourquoi R et PR sont-ils négatifs dans la formule de l’assimilation photosynthétique C3 ?

Réponse

Parce qu'ils correspondent à des pertes nettes de carbone.

20Question

Quand les plantes C4 ouvrent-elles leurs stomates ?

Réponse

Les plantes C4 ouvrent leurs stomates le jour.

21Question

Quelle est la productivité des plantes C4 par rapport à la photorespiration ?

Réponse

Les plantes C4 ont une productivité élevée sans photorespiration.

22Question

Quand les plantes CAM ferment-elles leurs stomates ?

Réponse

Les plantes CAM ferment leurs stomates le jour.

23Question

Quand les plantes CAM fixent-elles le CO2 ?

Réponse

Les plantes CAM fixent le CO2 la nuit.

24Question

Quelle part de la fixation du carbone terrestre est assurée par les plantes C4 ?

Réponse

Les plantes C4 assurent environ 30 % de la fixation du carbone sur Terre.

25Question

Quelle différence structurelle caractérise les chloroplastes granaires ?

Réponse

Ils possèdent des empilements de thylakoïdes appelés grana.

26Question

Que contiennent les chloroplastes agranaires en thylakoïdes ?

Réponse

Ils ne contiennent que des thylakoïdes membranaires sans grana.

27Question

Qu'est-ce que la chlorophylle ?

Réponse

Un pigment amphiphile avec une queue phytol lipophile et un noyau chélatant Mg2+.

28Question

Dans quelles régions spectrales les chlorophylles a et b absorbent-elles principalement ?

Réponse

Dans le bleu et le rouge.

29Question

Quel est le maximum d'absorption de la chlorophylle a ?

Réponse

Environ 680 nm.

30Question

Quel est le maximum d'absorption de la chlorophylle b ?

Réponse

Environ 660 nm.

31Question

Que sont les xanthophylles par rapport aux carotènes ?

Réponse

Ce sont les formes oxydées des carotènes.

32Question

Avec quoi les xanthophylles sont-elles associées dans les chloroplastes ?

Réponse

Avec des protéines.

33Question

Quelle différence entre spectre d’absorption et spectre d’action ?

Réponse

Le spectre d’absorption mesure l’absorbance selon la longueur d’onde, le spectre d’action mesure l’efficacité à induire la photosynthèse.

34Question

Quelle est la formule du rendement quantique de la photosynthèse ?

Réponse

Le rendement quantique est PSIL\frac{PS}{IL}, le rapport carbone fixé ou oxygène produit sur photons PAR absorbés.

35Question

Quelle est l’exigence quantique minimale en lumière bleue et rouge ?

Réponse

Elle est d’environ 8 à 10 μmoles de photons pour fixer 1 μmole de CO2.

36Question

À quelle longueur d’onde l’exigence quantique est-elle maximale ?

Réponse

Elle est maximale près de 500 nm avec environ 20 μmoles de photons nécessaires.

37Question

Qu’est-ce que l’effet Emerson en photosynthèse ?

Réponse

C’est l’augmentation du rendement quantique sous grandes longueurs d’onde avec un second faisceau plus court.

38Question

Qu'est-ce qu'un photosystème en biologie végétale ?

Réponse

Un supercomplexe polypeptidique avec antennes, centre réactionnel et cofacteurs dans la membrane des thylakoïdes.

39Question

Comment l'énergie d'excitation est-elle transférée dans les antennes collectrices ?

Réponse

Par résonance entre pigments jusqu'au dimère de chlorophylles a du centre réactionnel.

40Question

Quelle est la séquence principale du flux électronique dans le PSI ?

Réponse

P700A0A1FXFAFBferredoxineP700 \rightarrow A_0 \rightarrow A_1 \rightarrow F_X \rightarrow F_A \rightarrow F_B \rightarrow \text{ferredoxine}.

41Question

Quelle est la composition du PSI des angiospermes selon Nelson & Yocum 2006 ?

Réponse

Un supercomplexe monomérique de 16 polypeptides avec 4 antennes LHCI et 12 sous-unités du centre réactionnel.

42Question

Quels auteurs ont décrit la composition du PSI des angiospermes en 2006 ?

Réponse

Nelson & Yocum dans Annu. Rev. Plant Biol. 2006.

43Question

Que se passe-t-il lors des deux séparations de charges dans le PSII ?

Réponse

Une quinone est réduite en recevant deux électrons successifs.

44Question

Que fait la quinone doublement réduite dans le PSII ?

Réponse

Elle quitte le centre réactionnel pour la membrane thylakoïdienne.

45Question

Qui a décrit le processus de réduction de la quinone dans le PSII en 2006 ?

Réponse

Nelson & Yocum dans Annu. Rev. Plant Biol. 2006.

46Question

Que comprend l’unité monomérique du PSII selon Nelson & Yocum 2006 ?

Réponse

Elle comprend une vingtaine de polypeptides, dont D1-D2-cytochrome b559, CP43, CP47, et PsbO-PsbU-PsbV.

47Question

Quels sont les principaux cofacteurs du PSII ?

Réponse

Les chlorophylles, caroténoïdes, quinones et la particule [Mn4CaCl].

48Question

À quels composants appartiennent P680, la phéophytine, QA, QB, YZ et [Mn4CaCl] dans le PSII ?

Réponse

P680 est donneur, phéophytine, QA, QB sont accepteurs, YZ et [Mn4CaCl] sont donneurs.

49Question

Quel est le rôle du complexe [Mn4CaCl] dans le PSII ?

Réponse

Il accumule quatre charges positives pour oxyder deux molécules d’eau et produire O2.

50Question

Combien de séparations de charges dans P680 sont nécessaires pour produire une molécule d’O2 ?

Réponse

Quatre séparations de charges successives sont nécessaires.

51Question

Quels sont les transporteurs d'électrons dans le transport acyclique ?

Réponse

PSII, plastoquinones, complexe cytochromique b6f, plastocyanine, PSI, ferredoxine, NADP+ via FNR.

52Question

Quel est l'effet du cycle des quinones sur le pH du lumen et du stroma ?

Réponse

Il acidifie le lumen et alcalinise le stroma.

53Question

Quelle est l'équation chimique de la photolyse de l'eau ?

Réponse

2H2OO2+4H++4e2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-.

54Question

Qu'est-ce que la photophosphorylation selon Mitchell (1978) ?

Réponse

La production d'ATP dans le stroma par passage des protons du lumen au stroma via ATP synthases.

55Question

Quels produits sont générés par le transport acyclique ?

Réponse

De l'oxygène dans le lumen, du NADPH dans le stroma et de l'ATP.

56Question

Quelle protéine du PSII est ciblée par l'atrazine et le DCMU ?

Réponse

La protéine D1 du PSII.

57Question

Quel site le paraquat cible-t-il dans la photosynthèse ?

Réponse

Le PSI comme accepteur artificiel d'électrons.

58Question

Depuis quand l'atrazine est-elle interdite ?

Réponse

Depuis 2002-2003.

59Question

Depuis quand le paraquat est-il interdit en Europe ?

Réponse

Depuis 2007-2008.

60Question

Quel est le premier effet du DCMU sur la protéine D1 ?

Réponse

Il empêche la fixation de QA.

61Question

Quelle réaction est induite par la surcharge électronique provoquée par le DCMU ?

Réponse

Les réactions de Mehler génératrices de ROS.

62Question

Comment obtient-on une variété résistante aux herbicides ?

Réponse

Par transgenèse avec apport d’un nouveau gène.

63Question

Comment obtient-on une variété tolérante aux herbicides ?

Réponse

Par sélection à partir d’un génotype muté.

64Question

Qu'active la réduction du pool des quinones sous lumière excitant le PSII ?

Réponse

La LHCII kinase.

65Question

Quel effet a la phosphorylation des LHCII mobiles par la LHCII kinase ?

Réponse

Elle provoque leur migration vers le PSI.

66Question

Que correspond l'état 2 des PSII ?

Réponse

L'association de trimères LHCII phosphorylés au PSI.

67Question

Quel est le rôle de l'état 2 des PSII ?

Réponse

Équilibrer les intensités photochimiques des PSI et des PSII.

68Question

Que fait une LHCII phosphatase lorsque la lumière excite davantage le PSI ?

Réponse

Elle déphosphoryle les LHCII.

69Question

Quel est le résultat de la déphosphorylation des LHCII par la phosphatase ?

Réponse

Leur retour vers les PSII.

70Question

De quoi dépend la distribution des trimères LHCII ?

Réponse

Du rapport d’activités de la LHCII kinase et de la phosphatase.

71Question

De quoi dépend le rapport d’activités de la LHCII kinase et de la phosphatase ?

Réponse

Du rapport [QH2]/[Q].

72Question

Quelle est la formule chimique de la photochimie pour huit photons absorbés ?

Réponse

2H2O+2NADP++3(ADP+Pi)O2+2(NADPH+H+)+3ATP2H_2O + 2NADP^+ + 3(ADP+P_i) \rightarrow O_2 + 2(NADPH+H^+) + 3ATP

73Question

Quel est le rendement énergétique théorique de la photochimie pour une lumière de 680 nm ?

Réponse

Le rendement énergétique théorique est de 37 %.

74Question

Quel est le rendement énergétique des cellules photovoltaïques organiques ?

Réponse

Le rendement énergétique est compris entre 16 % et 25 %.

75Question

Quelle propriété des cellules photovoltaïques organiques permet leur intégration à des matériaux ?

Réponse

Elles peuvent être intégrées à des matériaux translucides ou transparents.

76Question

Chez Synechocystis, quel rôle joue la ferredoxine réduite et le NADPH ?

Réponse

Ils fournissent des électrons à l’hydrogénase Hox.

77Question

Quelle réaction catalyse l’hydrogénase Hox chez Synechocystis ?

Réponse

Elle produit de l’hydrogène à partir de protons.

78Question

Quels bénéfices apportent les biofaçades à microalgues ?

Réponse

Elles captent du CO2 et améliorent la qualité de l’air.

79Question

Comment valorise-t-on la matière organique produite par les biofaçades à microalgues ?

Réponse

Elle peut être valorisée comme une ferme urbaine.

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1. Quelle fonction caractérise un organisme phototrophe lors de la production de biomasse ?

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