QCM : Photosystèmes et métabolisme photosynthétique — 60 questions

Questions et réponses du QCM

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

Il absorbe du carbone organique sans recourir à une source d’énergie préalable.
Il utilise la lumière comme source d’énergie initiale pour assimiler du carbone inorganique.
Il convertit directement l’oxygène atmosphérique en biomasse grâce à l’énergie chimique.
Il utilise des molécules organiques comme source d’énergie initiale pour fixer du carbone.

Il utilise la lumière comme source d’énergie initiale pour assimiler du carbone inorganique.

Explication

Un organisme phototrophe capte l’énergie lumineuse pour assimiler du carbone inorganique et former de la biomasse. Les organismes non phototrophes tirent leur énergie initiale d’autres sources que la lumière.

2. Quelle association entre organismes et type de photosynthèse est correcte ?

Les plantes, les algues et les cyanobactéries réalisent une photosynthèse anoxygénique.
Les bactéries vertes et pourpres réalisent une photosynthèse oxygénique.
Les bactéries vertes et pourpres produisent de l’oxygène par photosynthèse.
Les plantes, les algues et les cyanobactéries réalisent une photosynthèse oxygénique.

Les plantes, les algues et les cyanobactéries réalisent une photosynthèse oxygénique.

Explication

Les plantes, les algues et les cyanobactéries réalisent une photosynthèse oxygénique, associée à la production d’oxygène. Les bactéries vertes et pourpres peuvent réaliser une photosynthèse anoxygénique, qui ne produit pas d’oxygène.

3. Quelle proposition distingue correctement pouvoir oxydant et pouvoir réducteur ?

Les deux pouvoirs regroupent principalement des molécules qui interviennent dans des réactions d’oxydation.
Le pouvoir oxydant comprend NADH + H+ et NADPH + H+, tandis que le pouvoir réducteur comprend NAD+ et NADP+.
Le pouvoir oxydant comprend NAD+ et NADP+, tandis que le pouvoir réducteur comprend NADH + H+ et NADPH + H+.
Le pouvoir oxydant correspond à l’ATP, tandis que le pouvoir réducteur correspond aux pigments photosynthétiques.

Le pouvoir oxydant comprend NAD+ et NADP+, tandis que le pouvoir réducteur comprend NADH + H+ et NADPH + H+.

Explication

NAD+ et NADP+ appartiennent au pouvoir oxydant, alors que NADH + H+ et NADPH + H+ appartiennent au pouvoir réducteur. La confusion consiste à inverser les formes oxydées et réduites des transporteurs d’électrons.

4. Dans quelle plage de longueurs d’onde se situe principalement le rayonnement PAR utilisé par les organismes photosynthétiques terrestres ?

Entre 400 et 780 nm
Entre 700 et 1 000 nm
Entre 300 et 500 nm
Entre 400 et 700 nm

Entre 400 et 700 nm

Explication

Le rayonnement PAR correspond principalement à la plage de 400 à 700 nm chez les organismes photosynthétiques terrestres. La plage allant jusqu’à 780 nm décrit plutôt le domaine visible général présenté ici.

5. Comment varie l’énergie d’un photon lorsque sa longueur d’onde augmente, conformément à la relation E=hcλE = \frac{hc}{\lambda} ?

Elle devient nulle, car la longueur d’onde remplace les constantes de la relation.
Elle reste constante, car la longueur d’onde n’intervient pas dans l’expression.
Elle augmente, car l’énergie est directement proportionnelle à la longueur d’onde.
Elle diminue, car l’énergie est inversement proportionnelle à la longueur d’onde.

Elle diminue, car l’énergie est inversement proportionnelle à la longueur d’onde.

Explication

Dans la relation E=hcλE = \frac{hc}{\lambda}, l’énergie du photon varie en sens inverse de la longueur d’onde. Un photon de longueur d’onde plus grande possède donc une énergie plus faible.

6. Quel résultat caractérise la photochimie photosynthétique ?

Elle utilise l’ATP et le NADPH + H+ pour incorporer le carbone au cours du métabolisme photosynthétique.
Elle convertit l’énergie lumineuse en ATP et en pouvoir réducteur NADPH + H+, avec oxydation d’un donneur d’électrons.
Elle transforme directement le carbone inorganique en amidon sans produire de molécules énergétiques.
Elle réduit un donneur d’électrons afin de libérer l’énergie lumineuse sous forme de chaleur.

Elle convertit l’énergie lumineuse en ATP et en pouvoir réducteur NADPH + H+, avec oxydation d’un donneur d’électrons.

Explication

La photochimie convertit l’énergie lumineuse absorbée en ATP et en NADPH + H+, tout en oxydant un donneur d’électrons. L’utilisation de ces produits pour assimiler le carbone relève ensuite du métabolisme photosynthétique.

7. Quelle différence décrit correctement l’amidon chloroplastique et l’amidon amyloplastique ?

L’amidon chloroplastique est stocké temporairement à la lumière, tandis que l’amidon amyloplastique constitue une réserve à long terme.
Les deux formes sont stockées à long terme dans les amyloplastes des cellules parenchymateuses.
L’amidon chloroplastique constitue une réserve à long terme, tandis que l’amidon amyloplastique est stocké temporairement à la lumière.
Les deux formes sont stockées temporairement dans les chloroplastes des feuilles pendant l’éclairement.

L’amidon chloroplastique est stocké temporairement à la lumière, tandis que l’amidon amyloplastique constitue une réserve à long terme.

Explication

L’amidon chloroplastique sert de stockage temporaire dans les chloroplastes des feuilles éclairées. L’amidon amyloplastique constitue une réserve durable dans les amyloplastes, notamment dans les tubercules de pomme de terre.

8. Que désigne la charge phloémienne dans une feuille photosynthétique ?

La production de saccharose dans les amyloplastes avant son accumulation dans les tubercules.
La remobilisation des réserves carbonées et azotées d’une feuille sénescente vers le mésophylle.
Le déplacement du saccharose du phloème vers les organes puits après son transport à longue distance.
Le transfert du saccharose du mésophylle vers les tissus conducteurs du phloème avant son transport à longue distance.

Le transfert du saccharose du mésophylle vers les tissus conducteurs du phloème avant son transport à longue distance.

Explication

La charge phloémienne correspond au transfert des photoassimilats, surtout le saccharose, du mésophylle vers le phloème. Le transport vers les organes puits intervient ensuite et ne se confond pas avec cette étape de chargement.

9. Comment évolue le rôle d’une feuille au cours de son développement et de sa sénescence ?

Elle devient principalement une source pendant l’expansion, puis cesse de participer aux échanges carbonés en sénescence.
Elle est principalement une source en expansion, un puits à maturité, puis accumule ses réserves durant la sénescence.
Elle reste principalement un organe puits à maturité, puis transforme ses réserves en nouveaux tissus foliaires.
Elle est principalement un organe puits en expansion, une source à maturité, puis remobilise ses réserves durant la sénescence.

Elle est principalement un organe puits en expansion, une source à maturité, puis remobilise ses réserves durant la sénescence.

Explication

Les feuilles en expansion utilisent des assimilats et fonctionnent donc principalement comme des organes puits, tandis que les feuilles adultes exportent des assimilats comme organes sources. Lors de la sénescence, elles remobilisent leurs réserves carbonées et azotées vers les organes puits.

10. Quelle proportion approximative des espèces végétales les plantes C3 représentent-elles ?

Environ 3 % des espèces végétales
Plus de 90 % des espèces végétales
Environ la moitié des espèces végétales
Près de 30 % des espèces végétales

Plus de 90 % des espèces végétales

Explication

Les plantes C3 constituent plus de 90 % des espèces végétales et sont généralement adaptées à des environnements peu contraignants. La proportion d’environ 3 % correspond plutôt aux plantes C4.

11. Chez une plante C3, quelle expression représente l’assimilation photosynthétique en tenant compte des pertes nettes de carbone ?

A=R+PR−PSA = R + PR - PS
A=PS+R+PRA = PS + R + PR
A=PS−R−PRA = PS - R - PR
A=PS+R−PRA = PS + R - PR

$$A = PS + R + PR$$

Explication

Chez les plantes C3, l’assimilation vérifie A=PS+R+PRA = PS + R + PR, avec RR et PRPR négatifs puisqu’ils correspondent à des pertes nettes de carbone. L’expression opposée des signes ne respecte pas cette convention.

12. Quelle combinaison décrit correctement les différences entre les plantes C4 et les plantes CAM ?

Les plantes C4 ouvrent leurs stomates le jour, tandis que les plantes CAM fixent le CO2 la nuit.
Les plantes C4 et CAM ouvrent leurs stomates le jour et évitent la photorespiration.
Les plantes C4 ferment leurs stomates le jour, tandis que les plantes CAM les ouvrent le jour.
Les plantes C4 fixent le CO2 la nuit, tandis que les plantes CAM présentent une forte productivité.

Les plantes C4 ouvrent leurs stomates le jour, tandis que les plantes CAM fixent le CO2 la nuit.

Explication

Les plantes C4 ouvrent leurs stomates le jour et ont une productivité élevée sans photorespiration, alors que les plantes CAM ferment leurs stomates le jour, fixent le CO2 la nuit et ont généralement une faible productivité. Les autres propositions inversent ou gomment ces différences.

13. Quelle distinction caractérise les chloroplastes granaires et agranaires ?

Les chloroplastes granaires sont dépourvus de thylakoïdes, tandis que les agranaires en possèdent.
Les chloroplastes granaires possèdent des membranes isolées, tandis que les agranaires forment des grana.
Les chloroplastes granaires contiennent des pigments, tandis que les agranaires n’en contiennent pas.
Les chloroplastes granaires contiennent des grana, tandis que les agranaires en sont dépourvus.

Les chloroplastes granaires contiennent des grana, tandis que les agranaires en sont dépourvus.

Explication

Les chloroplastes granaires possèdent des empilements de thylakoïdes appelés grana. Les chloroplastes agranaires n’ont pas de grana et contiennent des thylakoïdes membranaires non empilés.

14. Quelle description correspond à la structure chimique de la chlorophylle ?

Un pigment amphiphile possédant une queue phytol lipophile et un noyau qui chélate du Mg2+.
Un pigment lipidique formé d’une queue phytol et d’un noyau qui chélate du Ca2+.
Un pigment amphiphile dépourvu de chaîne lipophile et contenant un noyau qui chélate du Fe2+.
Un pigment hydrophile contenant un noyau qui chélate du Fe2+.

Un pigment amphiphile possédant une queue phytol lipophile et un noyau qui chélate du Mg2+.

Explication

La chlorophylle est amphiphile : sa queue phytol est lipophile et son noyau hétérocyclique chélate un cation Mg2+. Le Fe2+ caractérise plutôt le groupement hème de l’hémoglobine.

15. Quelle différence distingue le spectre d’absorption du spectre d’action ?

Le spectre d’absorption mesure la fixation du carbone, tandis que le spectre d’action mesure la concentration des pigments.
Le spectre d’absorption mesure l’efficacité photosynthétique, tandis que le spectre d’action mesure l’absorbance des pigments.
Le spectre d’absorption concerne les stomates, tandis que le spectre d’action concerne la structure des thylakoïdes.
Le spectre d’absorption décrit l’absorbance d’un extrait de pigments, tandis que le spectre d’action décrit l’efficacité photosynthétique d’une longueur d’onde.

Le spectre d’absorption décrit l’absorbance d’un extrait de pigments, tandis que le spectre d’action décrit l’efficacité photosynthétique d’une longueur d’onde.

Explication

Le spectre d’absorption indique comment un extrait de pigments absorbe les différentes longueurs d’onde. Le spectre d’action indique l’efficacité de ces longueurs d’onde pour induire la photosynthèse chez un organisme.

16. Comment définit-on le rendement quantique de la photosynthèse ?

Par le produit PS×ILPS \times IL, soit l’énergie totale associée à la photosynthèse.
Par le rapport ILPS\frac{IL}{PS}, soit la quantité de photons par carbone fixé.
Par la différence PS−ILPS - IL, soit le bilan entre carbone fixé et photons reçus.
Par le rapport PSIL\frac{PS}{IL}, soit la quantité de carbone fixé ou d’oxygène produit par photons absorbés.

Par le rapport $$\frac{PS}{IL}$$, soit la quantité de carbone fixé ou d’oxygène produit par photons absorbés.

Explication

Le rendement quantique correspond au rapport PSIL\frac{PS}{IL}, qui relie la production photosynthétique à la quantité de photons PAR absorbés. Le rapport inverse ILPS\frac{IL}{PS} définit l’exigence quantique, et non le rendement.

17. À quelles longueurs d’onde l’exigence quantique de la photosynthèse est-elle minimale ?

Dans les infrarouges, avec environ 20 μmoles de photons par μmole de CO2 fixé.
Dans les lumières bleues et rouges, avec environ 20 μmoles de photons par μmole de CO2 fixé.
Dans les lumières bleues et rouges, avec environ 8 à 10 μmoles de photons par μmole de CO2 fixé.
Près de 500 nm, avec environ 8 à 10 μmoles de photons par μmole de CO2 fixé.

Dans les lumières bleues et rouges, avec environ 8 à 10 μmoles de photons par μmole de CO2 fixé.

Explication

L’exigence quantique est minimale dans les lumières bleues et rouges, où environ 8 à 10 μmoles de photons permettent de fixer 1 μmole de CO2. Elle atteint environ 20 μmoles près de 500 nm, où elle est donc plus élevée.

18. Que décrit l’effet Emerson en photosynthèse ?

L’augmentation du rendement quantique sous grandes longueurs d’onde lorsqu’un second faisceau plus court est ajouté.
La diminution du rendement quantique quand une lumière courte est ajoutée à une lumière de grande longueur d’onde.
La baisse de l’absorbance des pigments lorsque deux faisceaux de même longueur d’onde sont utilisés.
L’augmentation de l’exigence quantique lorsqu’un faisceau rouge remplace un faisceau bleu.

L’augmentation du rendement quantique sous grandes longueurs d’onde lorsqu’un second faisceau plus court est ajouté.

Explication

L’effet Emerson correspond à une augmentation du rendement quantique sous de grandes longueurs d’onde lorsqu’un second faisceau de longueur d’onde plus courte est ajouté. Il s’agit donc d’un effet synergique entre deux faisceaux lumineux.

19. Quel élément d’un photosystème réalise la séparation des charges après la collecte de l’énergie lumineuse ?

La membrane des thylakoïdes
Le centre réactionnel
Les antennes collectrices
Les cofacteurs membranaires

Le centre réactionnel

Explication

Le centre réactionnel transforme l’énergie excitatrice en séparation de charges, tandis que les antennes collectent et transfèrent cette énergie. Les antennes ne réalisent donc pas directement la séparation des charges.

20. Comment l’énergie d’excitation parvient-elle au centre réactionnel dans les antennes collectrices ?

Par résonance entre pigments
Par diffusion de protons dans le lumen
Par réduction directe des quinones
Par hydrolyse successive des pigments

Par résonance entre pigments

Explication

L’énergie est transférée par résonance d’un pigment à l’autre jusqu’au dimère de chlorophylles a du centre réactionnel. La diffusion des protons et la réduction des quinones correspondent à d’autres étapes de la photosynthèse.

21. Quelle séquence décrit principalement le flux électronique dans le photosystème I ?

P680→A0→A1→FX→oxygeˋneP680 \rightarrow A_0 \rightarrow A_1 \rightarrow F_X \rightarrow \text{oxygène}
P680→QA→QB→plastocyanine→NADP+P680 \rightarrow Q_A \rightarrow Q_B \rightarrow \text{plastocyanine} \rightarrow \text{NADP}^+
P700→QB→FA→FB→eauP700 \rightarrow Q_B \rightarrow F_A \rightarrow F_B \rightarrow \text{eau}
P700→A0→A1→FX→FA→FB→ferredoxineP700 \rightarrow A_0 \rightarrow A_1 \rightarrow F_X \rightarrow F_A \rightarrow F_B \rightarrow \text{ferredoxine}

$$P700 \rightarrow A_0 \rightarrow A_1 \rightarrow F_X \rightarrow F_A \rightarrow F_B \rightarrow \text{ferredoxine}$$

Explication

Dans le PSI, les électrons suivent la chaîne allant de P700 vers les accepteurs A0 et A1, puis les centres fer-soufre jusqu’à la ferredoxine. La séquence commençant par P680 appartient au PSII et ne décrit pas le PSI.

22. Que devient la quinone doublement réduite après les deux séparations de charges du photosystème II ?

Elle quitte le centre réactionnel vers la membrane thylakoïdienne
Elle transfère directement ses électrons à P700
Elle reste fixée au centre réactionnel pour oxyder l’eau
Elle libère immédiatement de l’oxygène dans le lumen

Elle quitte le centre réactionnel vers la membrane thylakoïdienne

Explication

Deux séparations de charges réduisent la quinone avec deux électrons, puis la quinone doublement réduite quitte le centre réactionnel pour rejoindre la membrane thylakoïdienne. L’oxydation de l’eau relève du complexe à manganèse et calcium, pas de la quinone.

23. Quels éléments caractérisent l’unité monomérique du photosystème II ?

Le complexe D1-D2-cytochrome b559, CP43, CP47 et le complexe lumenal PsbO-PsbU-PsbV
Les quinones QA et QB, la plastocyanine et les sous-unités de l’ATP synthase
Le dimère de chlorophylles a, les centres FX, FA, FB et la FNR
P700, quatre antennes LHCI, la ferredoxine et le complexe cytochromique b6f

Le complexe D1-D2-cytochrome b559, CP43, CP47 et le complexe lumenal PsbO-PsbU-PsbV

Explication

L’unité monomérique du PSII comprend le complexe D1-D2-cytochrome b559, les antennes CP43 et CP47 ainsi que le complexe lumenal PsbO-PsbU-PsbV. Les autres ensembles cités associent des composants du PSI ou du transport électronique général.

24. Quel ensemble regroupe correctement des cofacteurs principaux du photosystème II ?

La ferredoxine, la plastocyanine, la FNR et les chlorophylles de P700
Les antennes LHCI, les centres FX, FA, FB et le complexe PsbO-PsbU-PsbV
Les ATP synthases, les protons du lumen, la plastoquinone et le cytochrome b6f
Les chlorophylles de CP43, CP47, D1 et D2, des caroténoïdes, des quinones et [Mn4CaCl]

Les chlorophylles de CP43, CP47, D1 et D2, des caroténoïdes, des quinones et [Mn4CaCl]

Explication

Les cofacteurs majeurs du PSII comprennent les chlorophylles et caroténoïdes associés aux antennes et aux protéines D1-D2, les quinones et la particule [Mn4CaCl]. La ferredoxine et les centres FX, FA et FB sont principalement associés au PSI.

25. Quelle association distingue correctement les composants donneurs et accepteurs du centre réactionnel du PSII ?

QA et QB sont donneurs, tandis que YZ appartient au côté accepteur
P680 est accepteur, tandis que QA et QB sont donneurs d’électrons
La phéophytine est donneuse, tandis que P680 et YZ sont accepteurs
P680 est donneur, tandis que la phéophytine, QA et QB sont accepteurs

P680 est donneur, tandis que la phéophytine, QA et QB sont accepteurs

Explication

P680 est le dimère de chlorophylles qui donne les électrons, alors que la phéophytine, QA et QB se situent du côté accepteur. YZ et [Mn4CaCl] appartiennent au côté donneur et participent à la régénération électronique de P680.

26. Quel rôle joue le complexe [Mn4CaCl] dans le photosystème II ?

Il réduit le NADP+ après le passage des électrons dans le PSI
Il accumule quatre charges positives pour oxyder deux molécules d’eau et former O2
Il accepte les électrons de P680 et les transfère vers les quinones
Il accumule les protons du stroma afin de produire directement de l’ATP

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

Explication

Le complexe [Mn4CaCl] passe par les états S0 à S4 et accumule quatre charges positives nécessaires à l’oxydation de deux molécules d’eau en oxygène. Les quinones acceptent les électrons, tandis que la réduction du NADP+ se déroule en aval du PSI.

27. Quel trajet correspond au transport acyclique des électrons ?

PSII, plastoquinones, cytochrome b6f, plastocyanine, PSI, ferredoxine, NADP+
PSII, ferredoxine, plastocyanine, cytochrome b6f, PSI, plastoquinones, NADP+
PSII, plastocyanine, NADP+, PSI, cytochrome b6f, ferredoxine, plastoquinones
PSI, plastoquinones, cytochrome b6f, PSII, ferredoxine, plastocyanine, NADP+

PSII, plastoquinones, cytochrome b6f, plastocyanine, PSI, ferredoxine, NADP+

Explication

Le transport acyclique relie successivement le PSII, les plastoquinones, le complexe cytochromique b6f, la plastocyanine, le PSI, la ferredoxine et le NADP+ via la FNR. Le transport cyclique se distingue par un retour des électrons vers le cytochrome b6f au lieu de réduire le NADP+.

28. Quel effet produit le cycle des quinones sur la répartition des protons ?

Il libère les protons du stroma dans le lumen sans lien avec le transfert électronique
Il consomme les protons du lumen pour réduire directement le NADP+
Il transfère des protons du lumen vers le stroma, acidifiant le stroma et alcalinisant le lumen
Il transfère des protons du stroma vers le lumen, acidifiant le lumen et alcalinisant le stroma

Il transfère des protons du stroma vers le lumen, acidifiant le lumen et alcalinisant le stroma

Explication

L’énergie cinétique perdue par les électrons permet au cycle des quinones de transférer des protons du stroma vers le lumen, créant ainsi un gradient. Le retour des protons vers le stroma se fait ensuite à travers l’ATP synthase.

29. Quelle équation représente correctement la photolyse de l’eau au photosystème II ?

H2O→O2+2H++2e−H_2O \rightarrow O_2 + 2H^+ + 2e^-
O2+4H++4e−→2H2OO_2 + 4H^+ + 4e^- \rightarrow 2H_2O
2H2O+4e−→O2+4H+2H_2O + 4e^- \rightarrow O_2 + 4H^+
2H2O→O2+4H++4e−2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

$$2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-$$

Explication

La photolyse de l’eau produit une molécule d’oxygène, quatre protons et quatre électrons à partir de deux molécules d’eau. Les autres équations inversent la réaction ou présentent un bilan électronique incorrect.

30. Comment la photophosphorylation produit-elle de l’ATP ?

Les électrons passent du stroma vers le lumen à travers le centre réactionnel du PSII
Les protons passent du stroma vers le lumen en traversant directement la FNR
Les quinones transfèrent leurs électrons à l’ATP synthase pour phosphoryler l’ADP
Les protons passent du lumen vers le stroma à travers le canal hydrophile de l’ATP synthase

Les protons passent du lumen vers le stroma à travers le canal hydrophile de l’ATP synthase

Explication

La photophosphorylation utilise le gradient de protons : leur passage du lumen vers le stroma à travers l’ATP synthase fournit l’énergie nécessaire à la synthèse d’ATP dans le stroma. Les électrons et les quinones contribuent à établir ce gradient, mais ne traversent pas le canal de l’ATP synthase.

31. Quelle distinction décrit correctement les cibles de l’atrazine, du DCMU et du paraquat ?

Les trois herbicides ciblent la protéine D1 du PSII selon des mécanismes comparables.
L’atrazine et le DCMU ciblent la protéine D1 du PSII, tandis que le paraquat agit au PSI.
L’atrazine et le paraquat ciblent la protéine D1 du PSII, tandis que le DCMU agit au PSI.
Le paraquat et le DCMU ciblent la protéine D1 du PSI, tandis que l’atrazine agit au PSII.

L’atrazine et le DCMU ciblent la protéine D1 du PSII, tandis que le paraquat agit au PSI.

Explication

L’atrazine et le DCMU inhibent le PSII en ciblant la protéine D1, alors que le paraquat agit au PSI comme accepteur artificiel d’électrons. La confusion fréquente consiste à attribuer au paraquat le blocage de la protéine D1 au PSII.

32. Quel enchaînement décrit le mécanisme d’action du DCMU dans le PSII ?

Le DCMU déphosphoryle les LHCII, augmente leur migration vers le PSI et stimule la production d’ATP.
Le DCMU se fixe au PSI, détourne les électrons vers l’oxygène et inhibe directement la réduction du NADP+.
Le DCMU oxyde le pool de quinones, active la phosphatase et ramène les antennes mobiles vers le PSII.
Le DCMU se fixe à D1, empêche la fixation de QA, surcharge la phéophytine et QA, puis favorise la production de ROS.

Le DCMU se fixe à D1, empêche la fixation de QA, surcharge la phéophytine et QA, puis favorise la production de ROS.

Explication

En se fixant à D1, le DCMU empêche la fixation de QA et provoque une surcharge électronique conduisant à des réactions de Mehler génératrices de ROS. Le détournement des électrons au PSI correspond plutôt au mécanisme du paraquat.

33. Comment distingue-t-on une variété résistante aux herbicides d’une variété tolérante ?

La variété résistante provient d’un génotype muté, tandis que la variété tolérante est obtenue par transgenèse.
Les deux variétés proviennent d’une sélection de génotypes mutés, avec une expression différente de la tolérance.
La variété résistante est obtenue par transgenèse, tandis que la variété tolérante provient d’un génotype muté sélectionné.
Les deux variétés résultent d’une transgenèse, mais leurs herbicides cibles diffèrent selon l’espèce cultivée.

La variété résistante est obtenue par transgenèse, tandis que la variété tolérante provient d’un génotype muté sélectionné.

Explication

La résistance repose ici sur l’introduction d’un nouveau gène par transgenèse, alors que la tolérance est sélectionnée à partir d’un génotype muté. Inverser ces deux origines conduit à confondre les mécanismes de création des variétés.

34. Que se produit-il lorsque la lumière excite davantage le PSII que le PSI ?

La réduction des quinones active la LHCII kinase, qui phosphoryle une partie des LHCII mobiles et les fait migrer vers le PSI.
La réduction des quinones inhibe la LHCII kinase, ce qui maintient les LHCII mobiles associés au PSII.
L’excitation accrue du PSII déplace les LHCII vers le PSI sans modification de leur état de phosphorylation.
L’oxydation des quinones active la LHCII phosphatase, qui déphosphoryle les LHCII mobiles et les ramène vers le PSII.

La réduction des quinones active la LHCII kinase, qui phosphoryle une partie des LHCII mobiles et les fait migrer vers le PSI.

Explication

La réduction du pool de quinones active la LHCII kinase, qui phosphoryle environ 20 % des LHCII mobiles et favorise leur migration vers le PSI. Le retour des LHCII vers le PSII dépend au contraire de leur déphosphorylation par une phosphatase.

35. Quelle association caractérise l’état 2 des photosystèmes ?

Des trimères LHCII déphosphorylés sont associés au PSI, ce qui renforce l’excitation du PSI par rapport au PSII.
Des trimères LHCII phosphorylés sont associés au PSI, ce qui contribue à équilibrer les activités photochimiques des deux photosystèmes.
Des trimères LHCII phosphorylés restent associés au PSII, ce qui accroît l’écart d’excitation entre les deux photosystèmes.
Des trimères LHCII déphosphorylés retournent au PSII, ce qui équilibre les activités photochimiques des deux photosystèmes.

Des trimères LHCII phosphorylés sont associés au PSI, ce qui contribue à équilibrer les activités photochimiques des deux photosystèmes.

Explication

L’état 2 correspond à l’association de trimères LHCII phosphorylés avec le PSI, permettant de répartir plus équitablement l’excitation entre PSI et PSII. L’association des LHCII au PSII caractérise plutôt l’état 1.

36. De quels paramètres dépend principalement la distribution des trimères LHCII entre les deux photosystèmes ?

De la concentration en oxygène et du rapport entre l’ATP synthase et la ferredoxine réduite.
De l’intensité lumineuse totale et du rapport entre le NADPH et le dioxyde de carbone.
Du rapport d’activités entre la LHCII kinase et la phosphatase, lui-même lié au rapport [QH2]/[Q][QH_2]/[Q].
De la quantité de chlorophylle a et du rapport entre les concentrations de PSI et de PSII.

Du rapport d’activités entre la LHCII kinase et la phosphatase, lui-même lié au rapport $$[QH_2]/[Q]$$.

Explication

La distribution des trimères LHCII dépend de l’équilibre entre les activités de la kinase et de la phosphatase, régulé par le rapport [QH2]/[Q][QH_2]/[Q]. Les concentrations d’oxygène, de chlorophylle ou de dioxyde de carbone ne constituent pas le déterminant indiqué ici.

37. Selon le bilan photochimique fourni, que produit la photochimie après l’absorption de huit photons ?

Trois molécules de NADPH, deux molécules d’ATP et une molécule d’oxygène.
Une molécule de NADPH, trois molécules d’ATP et deux molécules d’oxygène.
Deux molécules d’ATP, trois molécules de NADPH et deux molécules d’oxygène.
Deux molécules de NADPH, trois molécules d’ATP et une molécule d’oxygène.

Deux molécules de NADPH, trois molécules d’ATP et une molécule d’oxygène.

Explication

Le bilan indique que huit photons permettent de produire deux NADPH, trois ATP et une molécule d’O2. La quantité d’ATP ne doit pas être confondue avec celle du NADPH, et la production d’oxygène reste d’une molécule dans ce bilan.

38. Quel rendement énergétique théorique est associé à la photochimie sous une lumière d’environ 680 nm ?

Environ 25 %, contre environ 37 % pour les panneaux photovoltaïques au silicium.
Environ 37 %, contre environ 16 % pour les panneaux photovoltaïques au silicium.
Environ 16 %, contre environ 37 % pour les panneaux photovoltaïques au silicium.
Environ 50 %, contre environ 25 % pour les panneaux photovoltaïques au silicium.

Environ 37 %, contre environ 16 % pour les panneaux photovoltaïques au silicium.

Explication

Pour une lumière proche de 680 nm, le rendement énergétique théorique de la photochimie est d’environ 37 %, tandis que celui des panneaux photovoltaïques au silicium est proche de 16 %. La confusion consiste à attribuer le rendement de 16 % à la photochimie.

39. Dans le cycle eau-eau, quelle succession d’événements contribue à détoxifier les espèces réactives de l’oxygène ?

La ferredoxine oxydée réduit l’oxygène, puis la Rubisco et l’APX conduisent à la formation d’eau.
La plastocyanine oxyde l’oxygène, puis la SOD et la PTOX forment du peroxyde d’hydrogène.
Le NADPH réduit directement l’oxygène, puis la SOD et la Rubisco produisent du dioxygène.
La ferredoxine réduite réduit l’oxygène, puis la SOD et l’APX conduisent à la formation d’eau.

La ferredoxine réduite réduit l’oxygène, puis la SOD et l’APX conduisent à la formation d’eau.

Explication

Le cycle eau-eau utilise la ferredoxine réduite pour réduire l’oxygène en superoxyde, ensuite pris en charge par la SOD et l’APX jusqu’à la formation d’eau. La Rubisco n’est pas l’enzyme qui détoxifie les ROS dans ce cycle.

40. Quel trajet décrit le transport cyclique intensifié des électrons autour du photosystème I ?

Les électrons vont du PSII à la plastoquinone, puis au PSI et produisent du NADPH avec dégagement d’oxygène.
Les électrons vont du PSI au complexe cytochromique b6f, puis à la plastocyanine et reviennent au PSI.
Les électrons vont du PSI à la ferredoxine, puis réduisent directement le NADP+ sans retour vers le PSI.
Les électrons vont de la plastocyanine au PSII, puis au complexe b6f et provoquent la photolyse de l’eau.

Les électrons vont du PSI au complexe cytochromique b6f, puis à la plastocyanine et reviennent au PSI.

Explication

Le transport cyclique fait circuler les électrons du PSI vers le complexe b6f, la plastocyanine, puis de nouveau vers le PSI, sans production nette de NADPH ni d’oxygène. Le trajet impliquant les deux photosystèmes et la production d’oxygène correspond au transport acyclique.

41. Lors d’un fort éclairement, quelle transformation du cycle des xanthophylles protège les antennes photosynthétiques ?

La violaxanthine est convertie en zéaxanthine, qui dissipe l’énergie d’excitation sous forme de chaleur.
La violaxanthine est convertie en chlorophylle, qui utilise l’énergie d’excitation pour produire du dioxygène.
La zéaxanthine est convertie en violaxanthine, qui stocke l’énergie d’excitation sous forme de NADPH.
La lutéine est convertie en carotène, qui transfère l’énergie d’excitation vers le photosystème II.

La violaxanthine est convertie en zéaxanthine, qui dissipe l’énergie d’excitation sous forme de chaleur.

Explication

Sous un fort éclairement, la conversion de la violaxanthine en zéaxanthine favorise la dissipation thermique de l’énergie d’excitation. La zéaxanthine ne sert donc pas à stocker cette énergie sous forme de NADPH.

42. Lorsque les stomates sont fermés, quels effets sont associés à l’intensification de la photorespiration ?

Elle produit de l’oxygène, consomme l’ATP et bloque la régénération du NADP+.
Elle consomme du CO2, fournit de l’oxygène au cycle de Calvin-Benson-Bassham et réduit le NADP+.
Elle convertit le NADPH en ATP, consomme le RuBP et augmente l’entrée de CO2 par les stomates.
Elle consomme de l’oxygène, fournit du CO2 au cycle de Calvin-Benson-Bassham et régénère le NADP+.

Elle consomme de l’oxygène, fournit du CO2 au cycle de Calvin-Benson-Bassham et régénère le NADP+.

Explication

La photorespiration intensifiée consomme de l’oxygène, libère du CO2 utilisable par le cycle de Calvin-Benson-Bassham et régénère le NADP+ lorsque les stomates sont fermés. Elle ne favorise donc pas l’entrée de CO2 par les stomates.

43. Quelle caractéristique définit la Rubisco dans l’assimilation du carbone ?

C’est une enzyme capable d’oxyder soit l’APG, soit les trioses-phosphate.
C’est une enzyme capable de fixer soit le NADPH, soit l’ATP.
C’est une enzyme capable de produire soit le RuBP, soit le chlorophylle.
C’est une enzyme capable de fixer soit le CO2, soit l’O2.

C’est une enzyme capable de fixer soit le CO2, soit l’O2.

Explication

La Rubisco signifie ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygénase et peut catalyser une fixation du CO2 ou de l’O2. La fixation de l’O2 correspond à son activité oxygénase, et non à une production de NADPH ou d’ATP.

44. Quel est le bilan de la réaction carboxylase de la Rubisco sur le RuBP ?

RuBP+CO2→2APGRuBP + CO_2 \rightarrow 2APG
2APG+CO2→RuBP+O22APG + CO_2 \rightarrow RuBP + O_2
RuBP+O2→APG+phosphoglycolateRuBP + O_2 \rightarrow APG + phosphoglycolate
RuBP+ATP→2APG+NADPHRuBP + ATP \rightarrow 2APG + NADPH

$$RuBP + CO_2 \rightarrow 2APG$$

Explication

L’activité carboxylase ajoute le CO2 au RuBP et forme deux molécules d’APG, selon RuBP+CO2→2APGRuBP + CO_2 \rightarrow 2APG. La formation de phosphoglycolate et d’APG appartient à l’activité oxygénase de la Rubisco.

45. Dans le cycle de Calvin-Benson-Bassham, comment le devenir des trioses-phosphate contribue-t-il au bilan carboné ?

Cinq sixièmes régénèrent le RuBP, tandis qu’un sixième constitue le gain net carboné.
La moitié régénère le RuBP, tandis que l’autre moitié réduit directement le NADP+ en NADPH.
Tous les trioses-phosphate régénèrent le RuBP après consommation d’ATP et de NADPH.
Un sixième régénère le RuBP, tandis que cinq sixièmes sont consommés pour produire l’oxygène.

Cinq sixièmes régénèrent le RuBP, tandis qu’un sixième constitue le gain net carboné.

Explication

Le cycle consomme de l’ATP et du NADPH pour réduire l’APG en trioses-phosphate; cinq sixièmes servent à régénérer le RuBP et un sixième représente le gain net carboné. Les trioses-phosphate ne sont donc pas entièrement consacrés à la régénération du RuBP.

46. Quelle comparaison des affinités de la Rubisco pour le CO2 et l’O2 est correcte ?

La Rubisco a une affinité identique pour les deux gaz, avec un Km proche de 20 μM.
La Rubisco a une affinité environ deux fois plus élevée pour le CO2, avec des Km proches de 100 μM et 250 μM.
La Rubisco a une affinité environ dix fois plus élevée pour l’O2, avec des Km d’environ 20 μM et 250 μM.
La Rubisco a une affinité environ dix fois plus élevée pour le CO2, avec des Km d’environ 20 μM et 250 μM.

La Rubisco a une affinité environ dix fois plus élevée pour le CO2, avec des Km d’environ 20 μM et 250 μM.

Explication

L’affinité est plus élevée pour le CO2, car son Km est d’environ 20 μM contre 250 μM pour l’O2; un Km plus faible traduit une plus grande affinité. L’écart est donc d’environ un facteur dix, et non d’un facteur deux ou d’une égalité.

47. Quelle description correspond à un carboxysome bactérien ?

Un organite membranaire de plusieurs micromètres, organisé comme un chloroplaste et contenant des mitochondries et la Rubisco.
Une structure protéique de 80 à 150 nm, organisée comme une capside icosaédrique et contenant la Rubisco et l’anhydrase carbonique.
Une vésicule lipidique de 80 à 150 nm, organisée comme un thylakoïde et contenant des pigments photosynthétiques.
Une structure protéique dépourvue d’enzymes, organisée comme une paroi cellulaire et spécialisée dans la synthèse de l’ATP.

Une structure protéique de 80 à 150 nm, organisée comme une capside icosaédrique et contenant la Rubisco et l’anhydrase carbonique.

Explication

Le carboxysome est une structure bactérienne de 80 à 150 nm constituée de protéines formant une enveloppe de type capside icosaédrique; il contient la Rubisco et l’anhydrase carbonique. Contrairement à un chloroplaste, il n’est pas délimité par une membrane lipidique.

48. Comment le bicarbonate contribue-t-il à l’enrichissement en CO2 dans un carboxysome ?

Le bicarbonate entre dans le carboxysome, puis la plastocyanine le convertit en CO2 près du PSI.
Le bicarbonate entre dans la cellule, puis la Rubisco le convertit en CO2 dans le cytosol.
Le bicarbonate entre dans la cellule, puis l’anhydrase carbonique le convertit en CO2 dans le carboxysome.
Le CO2 entre dans la cellule, puis l’anhydrase carbonique le convertit en bicarbonate dans le carboxysome.

Le bicarbonate entre dans la cellule, puis l’anhydrase carbonique le convertit en CO2 dans le carboxysome.

Explication

Le bicarbonate HCO₃⁻ entre d’abord dans la cellule et est ensuite transformé en CO2 par l’anhydrase carbonique localisée avec la Rubisco dans le carboxysome. La Rubisco fixe le CO2, mais elle ne catalyse pas cette conversion du bicarbonate.

49. Pourquoi la forte concentration de CO2 dans les carboxysomes favorise-t-elle la photosynthèse ?

Elle défavorise l’activité oxygénase de la Rubisco, ce qui réduit la photorespiration.
Elle bloque l’activité carboxylase de la Rubisco, ce qui accélère la production d’oxygène.
Elle diminue la concentration de Rubisco, ce qui limite la fixation du carbone.
Elle stimule l’activité oxygénase de la Rubisco, ce qui augmente la photorespiration.

Elle défavorise l’activité oxygénase de la Rubisco, ce qui réduit la photorespiration.

Explication

Une forte concentration locale de CO2 favorise la carboxylation par rapport à l’oxygénation de la Rubisco, ce qui réduit la photorespiration et soutient la photosynthèse. Elle ne stimule donc pas l’activité oxygénase responsable de la photorespiration.

50. Quels constituants caractérisent le pyrénoïde de Chlamydomonas reinhardtii ?

Des vésicules membranaires, de la cellulose et une matrice glucidique contenant surtout des pigments caroténoïdes.
Des crêtes mitochondriales, du glycogène et une matrice lipidique contenant principalement l’ATP synthase.
Des ribosomes, des phospholipides et une matrice aqueuse contenant principalement la Rubisco sans anhydrase carbonique.
Des thylakoïdes, de l’amidon et une matrice protéique dense contenant notamment la Rubisco et l’anhydrase carbonique.

Des thylakoïdes, de l’amidon et une matrice protéique dense contenant notamment la Rubisco et l’anhydrase carbonique.

Explication

Chez Chlamydomonas reinhardtii, le pyrénoïde associe des thylakoïdes, de l’amidon et une matrice protéique dense contenant notamment la Rubisco et l’anhydrase carbonique. Il ne s’agit donc pas d’une structure mitochondriale ni d’une matrice dépourvue d’anhydrase carbonique.

51. Que se passe-t-il lorsque la régénération du NADP⁺ s’arrête dans la machinerie photochimique ?

Les électrons s’accumulent et favorisent une production massive d’espèces réactives de l’oxygène
Le CO₂ s’accumule et bloque la synthèse des pigments photosynthétiques
Les protons s’accumulent et stimulent directement la fixation du carbone
Les molécules d’ATP s’accumulent et empêchent l’absorption de la lumière

Les électrons s’accumulent et favorisent une production massive d’espèces réactives de l’oxygène

Explication

La régénération du NADP⁺ permet d’évacuer les électrons ; son arrêt entraîne donc une surcharge électronique susceptible de provoquer un stress oxydatif. À l’inverse, le maintien de cette régénération garde la chaîne photochimique fonctionnelle.

52. Quel avantage l’intensification de la photorespiration apporte-t-elle au fonctionnement photosynthétique en situation de stress ?

Elle augmente l’accumulation électronique, limite la dissipation d’énergie et favorise le stress oxydatif
Elle bloque la circulation des électrons, réduit la formation d’APG et interrompt la production d’ATP
Elle fournit du CO₂ et de l’APG, régénère le NADP⁺ et contribue au maintien de la production d’ATP
Elle consomme le CO₂ disponible, dégrade le NADP⁺ et diminue l’activité du cycle de Calvin-Benson-Bassham

Elle fournit du CO₂ et de l’APG, régénère le NADP⁺ et contribue au maintien de la production d’ATP

Explication

Une photorespiration intensifiée fournit du CO₂ et de l’APG, tout en régénérant le NADP⁺ et en soutenant la production d’ATP. L’accumulation électronique et le stress oxydatif correspondent plutôt aux conséquences d’une régénération insuffisante du NADP⁺.

53. À quelles températures l’assimilation photosynthétique atteint-elle généralement son optimum chez les plantes C3 et C4 ?

Environ 20–25 °C chez les C3 et 40–45 °C chez les C4
Environ 40–45 °C chez les C3 et 20–25 °C chez les C4
Environ 25–30 °C chez les C3 et 50–55 °C chez les C4
Environ 10–15 °C chez les C3 et 25–30 °C chez les C4

Environ 20–25 °C chez les C3 et 40–45 °C chez les C4

Explication

Les plantes C3 ont un optimum thermique de l’assimilation autour de 20–25 °C, tandis que celui des plantes C4 se situe autour de 40–45 °C. Inverser ces deux plages revient à attribuer aux C3 l’adaptation thermique caractéristique des C4.

54. Que désigne le point de compensation en CO₂ d’une plante ?

Le taux de CO₂ auquel la respiration devient nulle, car la photosynthèse équilibre l’absorption et la diffusion
Le taux de CO₂ auquel l’assimilation nette est nulle, car la photosynthèse équilibre respiration et photorespiration
Le taux de CO₂ auquel l’assimilation nette est maximale, car la respiration et la photorespiration sont supprimées
Le taux de CO₂ auquel la photosynthèse cesse, car la respiration devient inférieure à la photorespiration

Le taux de CO₂ auquel l’assimilation nette est nulle, car la photosynthèse équilibre respiration et photorespiration

Explication

Au point de compensation, l’assimilation nette est nulle parce que le gain de la photosynthèse égale les pertes dues à la respiration et à la photorespiration. Il ne s’agit donc pas d’un point d’assimilation maximale ni d’un arrêt de la respiration.

55. Quelle combinaison caractérise les plantes C3 concernant leur point de compensation et leur concentration optimale en CO₂ ?

Environ 400 ppm pour le point de compensation et environ 50 ppm pour l’assimilation optimale
Environ 200 ppm pour le point de compensation et environ 600 ppm pour l’assimilation optimale
Environ 50 ppm pour le point de compensation et environ 400 ppm pour l’assimilation optimale
Quelques ppm pour le point de compensation et environ 200 ppm pour l’assimilation optimale

Environ 50 ppm pour le point de compensation et environ 400 ppm pour l’assimilation optimale

Explication

Chez les plantes C3, le point de compensation est d’environ 50 ppm et l’assimilation devient optimale vers 400 ppm. Les valeurs proches de quelques ppm et de 200 ppm décrivent plutôt le comportement des plantes C4.

56. Quelle caractéristique distingue les plantes C4 des plantes C3 pour la réponse à la concentration en CO₂ ?

Les C4 ont un point de compensation proche de 50 ppm et leur assimilation devient optimale vers 400 ppm
Les C4 ont un point de compensation d’environ 200 ppm et leur assimilation devient optimale vers 400 ppm
Les C4 ont un point de compensation proche de 400 ppm et leur assimilation devient optimale vers 50 ppm
Les C4 ont un point de compensation de quelques ppm et leur assimilation devient optimale vers 200 ppm

Les C4 ont un point de compensation de quelques ppm et leur assimilation devient optimale vers 200 ppm

Explication

Le point de compensation des plantes C4 est presque nul, de quelques ppm, et leur assimilation atteint son optimum à partir d’environ 200 ppm. Les valeurs d’environ 50 ppm et 400 ppm sont associées aux plantes C3.

57. Quelle organisation anatomique caractérise les feuilles des plantes C4 autour des faisceaux vasculaires ?

Une seule couche de cellules épidermiques entoure chaque faisceau, dont la gaine périvasculaire reste dépourvue de chloroplastes
Plusieurs couches désordonnées de cellules conductrices entourent chaque faisceau, dont la gaine est réduite et mince
Une couronne de cellules mésophylliennes entoure chaque faisceau, dont la gaine périvasculaire est agrandie et épaissie
Une couronne de cellules de gaine entoure chaque faisceau, tandis que le mésophylle forme une couche continue sans interruption

Une couronne de cellules mésophylliennes entoure chaque faisceau, dont la gaine périvasculaire est agrandie et épaissie

Explication

Les feuilles C4 présentent une prolifération des faisceaux, des cellules de gaine périvasculaire agrandies à parois épaisses et une couronne mésophyllienne autour de chaque faisceau. Cette organisation en couronne les distingue de l’agencement mésophyllien caractéristique des feuilles C3.

58. Quelle particularité concerne les chloroplastes et la Rubisco dans le mésophylle des plantes C4 ?

Le développement des chloroplastes y est renforcé et la Rubisco y est fortement concentrée
Les chloroplastes y sont agranaires et la Rubisco y réalise directement la synthèse d’amidon
Le développement des chloroplastes y est réduit et la Rubisco y est absente
Les chloroplastes y sont dépourvus de pigments et la Rubisco y est remplacée par la PEP carboxylase

Le développement des chloroplastes y est réduit et la Rubisco y est absente

Explication

Dans le mésophylle des plantes C4, les chloroplastes sont moins développés et ne contiennent pas de Rubisco. La Rubisco est principalement associée aux chloroplastes des cellules de la gaine périvasculaire.

59. Quelle association décrit correctement les chloroplastes granaires des cellules mésophylliennes chez les plantes C4 ?

Ils possèdent des grana et des lamelles, fixent directement le bicarbonate et produisent de l’amidon transitoire
Ils ne possèdent ni grana ni lamelles, réalisent un transport cyclique et contiennent la Rubisco
Ils ne possèdent pas de PSII, produisent principalement de l’amidon et concentrent la Rubisco autour des faisceaux
Ils possèdent des grana et des lamelles, produisent de l’O₂ et du NADPH, mais ne contiennent pas de Rubisco

Ils possèdent des grana et des lamelles, produisent de l’O₂ et du NADPH, mais ne contiennent pas de Rubisco

Explication

Les chloroplastes granaires du mésophylle réalisent les réactions photochimiques associées aux grana et aux lamelles, avec production d’O₂ et de NADPH, mais ils sont dépourvus de Rubisco. Les chloroplastes agranaires de la gaine possèdent au contraire la Rubisco et fonctionnent sans grana ni PSII.

60. Quelle fonction caractérise les chloroplastes agranaires des cellules de la gaine périvasculaire chez les plantes C4 ?

Ils sont dépourvus de Rubisco et de pigments, réalisent une fixation directe du bicarbonate et produisent principalement de l’O₂
Ils possèdent des grana fonctionnels et du PSII, réalisent la photolyse de l’eau, contiennent la Rubisco et exportent du NADPH
Ils possèdent de nombreux grana et du PSII, réalisent un transport linéaire des électrons, contiennent la PEP carboxylase et libèrent du saccharose
Ils sont dépourvus de grana et de PSII, réalisent un transport cyclique des électrons, contiennent la Rubisco et produisent de l’amidon transitoire

Ils sont dépourvus de grana et de PSII, réalisent un transport cyclique des électrons, contiennent la Rubisco et produisent de l’amidon transitoire

Explication

Les chloroplastes agranaires de la gaine ne possèdent ni grana ni PSII ; ils utilisent un transport cyclique des électrons, contiennent la Rubisco et accumulent de l’amidon transitoire. Les réactions photochimiques productrices d’O₂ et de NADPH sont plutôt associées aux chloroplastes granaires du mésophylle.

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