Metabolisme

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Devoir maison N° : SVT spécialité 1

DIVERSITÉ ET COMPLÉMENTARITÉ DES MÉTABOLISMES
Les végétaux chlorophylliens utilisent le CO2 atmosphérique pour élaborer des chaînes carbonées qui sont à la base des composés du vivant. À partir d'une exploitation détaillée des documents et de vos connaissances, expliquez où (en nommant les structures A et B repérées sur le document 1) et comment s'effectuela fixation du CO2 au cours de la photosynthèse. Document 1 : Chloroplaste observé au microscope électronique à transmission (x44 000)

Localisation dans le chloroplaste des structures A et B D'après Bordas, Terminale S spécialité 2002

Document 2 : Influence de l'éclairement sur l'assimilation du dioxyde de carbone par des cellules chlorophylliennes (Basham et Calvin, 1959) Une suspension decellules chlorophylliennes est exposée au CO2 pendant 5 secondes puis les cellules sont successivement placées à la lumière et à l'obscurité. A chaque instant de l'expérience, quelques cellules sont prélevées pour évaluer la concentration en acide phosphoglycérique (substance à 3 atomes de carbone). La concentration des différents produits, évaluée à partir de leur radioactivité, est exprimée encoups par minute.
14

D'après Heller R., Esnault R. et Lance C, 1998

Document 3 : Expériences d'Arnon (1958) Arnon sépare des chloroplastes en une fraction composée uniquement de thylakoïdes et une fraction liquide correspondant au stroma. Il associe ensuite l'une ou l'autre des fractions à différentes 14 molécules présentes dans le chloroplaste en présence ou en absence de CO2. Il mesurel'assimilation du dioxyde de carbone à partir de la radioactivité des molécules organiques produites. Les conditions expérimentales et les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessous. Quantité de CO2 fixé dans les molécules organiques (en coups par minute) 96 000 4 000 43 000 97 000
14

Conditions expérimentales Stroma et thylakoïdes à la lumière, dans un milieu dépourvu de CO2 et richeen ADP, phosphate et composés réduits puis le tout à l'obscurité avec 14 apport de CO2 14 Stroma laissé à l'obscurité + CO2 14 Stroma laissé à l'obscurité + ATP + CO2 Stroma laissé à l'obscurité + ATP + composés 14 réduits + CO2

1 2 3 4

Correction et barème Présentation du sujet : chez les végétaux chlorophylliens, le CO2 atmosphérique est réduit ce qui entraîne la formation de moléculescarbonées. Dans ce sujet, nous allons expliquer où et comment s’effectue la fixation du CO2 dans les cellules chlorophylliennes. Faits
Document 1 : ce document présente un chloroplaste observé au microscope électronique à transmission (M.E.T)au grossissement de 44 000.Les structures A et B sont respectivement le stroma et les thylakoïdes ( ou granum)d’un chloroplaste. Document 2 : lesexpérimentateurs testent l’influence de la lumière sur la fixation du CO2 en mesurant l’évolution de la concentration deux molécules : ribulose 1,5 diphosphate et l’A.P.G. A la lumière, nous observons que la concentration des 2 molécules est stable, puis à l’obscurité, la concentration en a.p.g. augmente fortement puis se stabilise alors que la concentration en ribulose diminue fortement et s’annule, enremettant à la lumière on constate que la concentration en a.p.g diminue alors que la concentration en ribulose augmente.

Conclusion –interprétation

barème

0,5

La concentration des 2 molécules évolue de façon opposée en raison de la présence de lumière. Donc la présence de lumière est indispensable à la présence du ribulose diphosphate ce qui n’est le cas de l’A.P.G.

0,5

Document 3:Arnon sépare les différents compartiments du chloroplaste et les soumet à différentes conditions expérimentales. Il mesure alors la quantité de Co2 fixée dans chaque expérience. Les expériences 1et 4 présentent les mêmes conditions sauf la présence de thylakoïdes en plus dans l’expérience 1, on observe la même quantité de CO2 fixée. En comparant les expériences 1 et 2,nous constatons que la...
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