Photosystème

la phosphorylation oxydative 256 CHAPITRE 13 • Photosynthèse 259 Photorécepteurs moléculaires 260 Membranes thylacoïdes et photosystèmes 262 Table des matières IX Le photosystème de type II des bactéries pourpres 264 Photosystème I des cyanobactéries 267 Photosystème II des chloroplastes 270 Couplage du photosystème II au photosystème I 272 Photosystème I des chloroplastes 272 Ferrédoxine et NADPH 274 Gradient de protons, ATP synthase et photophosphorylation 274 Conversion

notamment comment l'eau est « oxydée par la lumière » et comment cette réaction est couplée à la réduction du dioxyde de carbone. • Nous savons que l'énergie lumineuse des photon, est collectée par les pigments photosynthétiques organisés en photosystèmes et localisés dans la membrane des thylakoïdes. Cette énergie est finalement transmise aux molécules de chlorophylle a dont la structure est modifiée : elles sont oxydées, c'est-à-dire perdent chacune un électron « hautement énergétique » : ce phénomène

solaire est utilisée pour oxyder l’eau et réduire le gaz carbonique afin de synthétiser des substances organiques (glucides). Ce phénomène a lieu dans le chloroplaste, un organite spécifique des plantes, des membranes thylacoïdes où se situent les photosystèmes I et II et les cytochromes. Oxydation de l’eau : 2H₂O O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ Réduction du carbone : CO₂ + 4H⁺ + 4e⁻ (CH₂O) + H₂O Bilan de la photosynthèse : la plante par le biais de la photosynthèse rejette de l’oxygène dans l’atmosphère

Afin d'assurer la photosynthèse même si le ciel ne le permet pas, on a mis en place des lampes reproduisant la lumière du soleil. Il faut également une teneur élevée en CO2 et de l'eau afin d'avoir de meilleurs résultats. Le principe se nomme photosystème. Lorsque la chlorophylle contenue dans les feuilles est exposée à la lumière solaire en présence de gaz carbonique (assimilé par les feuilles grâce à leurs stomates) et d'eau amenée par la sève brute, elle combine tous ces éléments afin de fabriquer

Bourgogne entre 1970 et 2005). Evolution du type d’adventices présentes sur les cultures depuis 1970 à causes des herbicide utilisés, exemple : atrazine sur le maïs, qui agit sur la photosynthèse et bloque le transfert d’électrons au niveau du photosystème secondaire des adventices. Prise de conscience de l’impact négatif des phyto sur l’environnement, le contexte veut concilier « agriculture et environnement » : maintenir les niveaux de production tout en réduisant l’impact environnemental des

l’énergie lumineuse en ATP dans les thylakoïdes (voir TP) Dans les thylakoïdes, la phase photochimique débute par l’activation de la chlorophylle: - l’énergie lumineuse photonique est absorbée par les électrons de la chlorophylle au niveau de photosystèmes, - les molécules de chlorophylle activées par la lumière libèrent des électrons (c’est la source d’électrons indispensable au vivant), - ces électrons, « dopés » énergétiquement, sont captés et pris en charge par un système de transporteurs

photosynthétique Chlorophylle a Chlorophylle a Bactériochlorophylle Photosystème II Présent Présent Absent Donneur d’électrons H2O H2O H2, H2S... Production d’O2 Oui Oui Non Les végétaux et les Cyanobactéries réalisent une photosynthèse oxygénique : ils utilisent l’eau comme donneur d’électrons (et de protons) et produisent du dioxygène au cours de la photosynthèse (figure 3). Leur système photosynthétique contient de la chlorophylle a et le photosystème II. Le dioxyde de carbone est assimilé suivant le cycle

Mitochondrie Thylakoïdes ADN eucaryotique ADN procaryotique Légende Proposition de corrigé 1. Introduction Chez les Procaryotes, la photosynthèse, quand elle existe, est soit non oxygénique (photo- système I uniquement), soit oxygénique (Photosystèmes I et II). Cette dernière est apparue chez les Cyanobactéries. C'est la seule qui soit présente chez les Eucaryotes photosynthé- tiques. Une des innovations importantes des Eucaryotes, par rapport aux Procaryotes, est la phago- trophie : la

qu’ils ont été souvent considérés comme des espèces différentes). Fréquent chez les algues. A opposer à isomorphe. Chez les Floridéophycées : Cycle trigénétique. 20. Les cyanophytes Caractères : Chlorophylle A et non bactériochlorophylle Photosystème I et II (contrairement aux bactèries photosynthétiques) Présence de phycobilisome (et pas chez les bactéries) Organisation cellulaire procaryotique : Pas de noyau, pas d’organites Centroplasme : au centre, génome, plasmides circulaires, plasmalemme

l'intensité de la réaction de Hill. INTRODUCTION La réaction de Hill est une réaction d'oxydo-réduction photochimique qui s'effectue dans les lamelles chloroplastiques chez les plantes vertes. L'ensemble de ces réactions est assuré par 2 photosystèmes (PSI et PSII) et conduisent à la formation d'ATP et de NADPH avec un dégagement de O2. La réaction de Hill peut être étudiée soit par mesure directe d'O2 dégagé ou soit par mesure de la réduction d'un accepteur d'électrons comme le NADP, le