Module 4 : Photosynthèse

Question 1

V ou F ? Les pigments photosynthétiques sont solubles dans l’eau

Answer 1

FAUX, les pigments sont hydrophobes

Question 2

Quelles sont les caractéristiques des anthocyanes ?

Answer 2

• hydrosolubles
• S’accumulent dans la vacuole
• Protègent contre radiation UV
• Ne contribuent pas à la photosynthèse
• Complémentaires aux chlorophylles

Question 3

Où sont situés les complexes antennaires de la phase lumineuse de la photosynthèse ?

Answer 3

Dans la membrane thylacoïdale

Question 4

Quelle est l’abbréviaton pour parler des complexes antennaires ?

Answer 4

LHCI

Question 5

De quoi sont constitué les photosystèmes ?

Answer 5

• Complexe antennaire
• Centre réactionnel

Question 6

Quelle est la structure du PS1 ?

Answer 6

• 4 LHCI (antennes) qui contiennent : chl a + chl b + caroténoïdes
• Noyau et centre de réaction fusionnés (complexes protéique et pigments) qui contiennent : chl a + caroténoïdes

Question 7

Quelle est la structure du PS2 ?

Answer 7

• 2 à 4 LHCII (antennes) qui contiennent : chl a + chl b + caroténoïdes
• Noyau
• Centre de réaction

Question 8

Dans quel photosystème le centre de réaction et le noyau sont fusionné ?

Answer 8

PS1

Question 9

Dans le PS2, il y a plus de chlorophylle dans les antennes que dans le centre réactionnel. Il est possible de changer le nombre de LHCII (entre 2 et 4). Pourquoi ? À quoi ça sert ?

Answer 9

Ça sert à changer la capacité de capture de lumière pour s’adapter à la lumière reçu

Question 10

Quel est le pic d’absorption optimal du centre de réaction de PS1 ?

Answer 10

700 nm donc P700

Question 11

Quel est le pic d’absorption optimal du centre de réaction de PS2 ?

Answer 11

680 nm donc P680

Question 12

Dans les complexes antennaires, comment l’excitation d’un électron permet le transfert d’énergie ?

Answer 12

Transfert d’énergie par résonnance

Question 13

Quels sont les accepteurs d’électrons dans le PS2 ?

Answer 13

Phéophytine et plastoquinone

Question 14

Quels sont les accepteurs d’électrons dans le PS1 ?

Answer 14

Chlorophylle a modifié, phylloquinone, protéines fer-soufre, ferrédoxine

Question 15

Quel est le donneur d’électrons du PS2 ?

Answer 15

Photolyse de l’eau = fournit les électrons un à la fois

Question 16

Quel est le donneur d’électrons du PS1 ?

Answer 16

plastocyanine

Question 17

Quel est le donneur d’électrons du cytochrome b6/f ?

Answer 17

plastoquinone

Question 18

Où sont situé les complexes photosynthétiques dans les thylakoïdes ?

Answer 18

PS2 = dans les grana
Cytochrome b6/f = grana et thylakoïdes stromatiques
PS1 = thylakoïdes stromatiques
ATP synthetase = périphérie des grana et thylakoïdes stromatiques

Question 19

Quels sont les produits du transport des électrons ?

Answer 19

• NADPH
• O2
• H+

Question 20

Pourquoi faut-il 2 photosystèmes ?

Answer 20

• l’eau qui donne les électrons au PS2 n’a pas beaucoup d’énergie. En ayant 2 photosystèmes, on monte le niveau d’énergie des électrons 2 fois. C’est le seul moyen d’avoir un niveau d’énergie suffisant pour donner un e- au NADPH.

Question 21

Comment se fait la synthèse d’ADN dans la phase lumineuse ?

Answer 21

Photophosphorylation
- Chaîne de transport d’électron crée un gradient de pH (beaucoup de H+ dans le lumen, peu dans le stroma)
- le retour des H+ dans le stroma libère l’énergie nécessaire à faire tourner le complexe ATP synthétase
- 1 tour de turbine = 3 ATP
-

Question 22

Pourquoi on double les photons pour le transport de 1 e- ?

Answer 22

Car il y a 2 photosystèmes donc il faut donner 2 fois de l’énergie à l’e-

Question 23

Le PS2 est plus lent que le PS1, pourquoi ?

Answer 23

Dans le PS2, la plastoquinone attend d’avoir 2 électrons pour les transférer au cytochrome ce qui est plus lent.

Question 24

Quel est le but de la phase sombre de la photosynthèse ?

Answer 24

Fixation de carbone

Question 25

Par quelle enzyme est catalysée le cycle de calvin ?

Answer 25

RUBISCO

Question 26

Quel est le produit du cycle de calvin ?

Answer 26

- G3P à tous les 3 tours - 3 ATP / CO2 - 2 NADPH / CO2

Question 27

Quelles sont les caractéristiques de la RUBISCO ?

Answer 27

- Protéine la + abondante - 8 larges s-u codées dans le chloroplastes - 8 petites s-u codées dans le noyau - fonctionne lentement - dans les feuilles

Question 28

Quelles sont les dépenses du cycle de calvin ?

Answer 28

- 3 ATP / CO2 - 2 NADPH / CO2

Question 29

Combien de photons faut-il pour fixer 1 CO2 ?

Answer 29

9

Question 30

Quelles étaient les conditions dans l'atmosphère de l'Archéen ?

Answer 30

- Anoxique - CO2 - H2, H2S - Pas de couche d'ozone - 40-85 degré

Question 31

Qu'est-ce qui a permis le big-bang biologique ?

Answer 31

Photolyse de l'eau

Question 32

Comment est apparu la RUBISCO ?

Answer 32

- Apparu en même temps que les photosystèmes - évoluée dans un envirnnement anaérobique très longtemps

Question 33

Quel est le problème de la RUBISCO ?

Answer 33

Elle se met à fixer de l'O2 car la concentration atmosphérique a augmenté = photorespiration Elle a donc une activité d'oxygénation et une de carboxylation

Question 34

Qu'est-ce qui est problématique avec la photorespiration ?

Answer 34

- Produit un composé toxique (glycolate) dont il faut se débarasser

Question 35

Quel est le principal facteur qui influence la photorespiration ?

Answer 35

Rapport CO2/O2 dissous dans le chloroplaste

Question 36

Comment peut-on diminuer la photorespiration ?

Answer 36

Utilisation de mécanisme de concentration de CO2

Question 37

Comment se fait la concentration de CO2 chez les organismes unicellaulaires ?

Answer 37

- Pompe à CO2 et O2 - Confinement de la RUBISCO - Cloisonnement du compartiment par une enveloppe étanche

Question 38

Comment fonctionne les carboxysomes et à quoi servent-ils ?

Answer 38

- Sert à accumuler et concentrer le CO2 - Enveloppe polyédrique de protéine qui renferme la RUBISCO et empêche la rétrodiffusion de CO2

Question 39

Comment fonctionne les pyrénoïdes et à quoi servent-ils ?

Answer 39

- Compartiment restreint à l'intérieur du chloroplaste - RUBISCO concentrée au sein d'une enveloppe d'amidon - Se forment lorsque le CO2 se fait rare et sous condition de lumière

Question 40

Quelles sont les 2 types de cellules spécialisées dans les plantes C4 et quelles enzymes contiennent-elles ?

Answer 40

- Cellules de la gaine fasciculaire = Rubisco - Cellules du mésophylle = PEP carboxylase

Question 41

Comment fonctionnent les plantes C4 ?

Answer 41

- Séparation spatiale de la fixation de CO2 en 2 étapes - Fixation rapide dans mésophylle - Transport du composé (malate) dans les cellules de la gaine - Décarboxylation en CO2 et pyruvate - Fixation du CO2 - Retour du pyruvate vers le mésophylle - Exportation des sucres

Question 42

Quelle est l'anatomie particulière des plantes CAM ?

Answer 42

- Succulence - Grosses vacuoles remplies d'eau

Question 43

Quel est le mécanisme de fixation de CO2 des plantes CAM ?

Answer 43

- 2 étapes séparées temporellement - Ouverture des stomates la nuit = diminution des pertes d'eau -Accumulation d'acide malique dans la vacuole en couplant au transport de H+ - Contrôle diurne de l'activité de la PEP carboxylase - Fixation du CO2 le jour

Question 44

Quel est la différence entre la fixation du CO2 en C4 et les plantes CAM ?

Answer 44

- Séparation temporelle vs spatiale des 2 étapes de fixation de CO2