Comment l'énergie lumineuse intervient-elle dans le processus photosynthétique ?

Thèmes abordés

Lumière, énergie lumineuse, photosynthèse, ateliers scientifiques, expérience, végétaux, êtres vivants, chlorophylliens, chromatographie, pigmentation, phase photochimique, caroténoides, réaction chimique, molécule d'eau, structure, feuille, troène, couche d'épiderme, longueur d'onde

Résumé du document

Afin d'animer nos ateliers scientifiques sur le thème de la lumière, nous étudierons à l'aide de diverses expériences le processus qui intervient de manière vitale dans le mode de vie des végétaux : la photosynthèse. Origine primaire de leur croissance, ce phénomène rend capable une absorption d'énergie lumineuse par les êtres vivants chlorophylliens afin de synthétiser des molécules organiques nécessaires à leur développement. Ainsi, nous verrons et démontrerons comment ces végétaux particuliers sont dépendants de cette énergie lumineuse.

Extraits

[...] Les chlorophylles et caroténoïdes sont capables d'absorber certaines radiations lumineuses de l'ordre du domaine visible entre 400 et 700nm, ils sont dits photosensibles. Spectre d'absorption de la chlorophylle et caroténoïdes Cette absorption de lumière sous forme de photons engendre alors la phase photochimique (photosystème qui prend lieu dans la membrane des thylacoïdes, au sein des chloroplastes grâce à la mise en jeu de complexe protéique. Elle conduit entre autres à la production de molécules d'O2 et à la synthèse d'énergie grâce à l'excitation d'un électron libéré par la chlorophylle lors de la cotation d'énergie lumineuse. [...]

[...] Le chromatogramme obtenu met en lumière les différents pigments au sein d'une plante verte avec au plus bas les chlorophylles a et b (en très grande quantité, notamment les de couleur verte puis les carotènes de couleur orange et enfin les xanthophylles de couleur jaune. Résultat de la chromatographie : À présent que nous connaissons la composition pigmentaire d'une plante chlorophyllienne, nous pouvons comparer nos résultats avec le spectre d'absorption des chlorophylles et caroténoïdes On observe que le caroténoïde absorbe les longueurs d'onde comprises entre 450 nm et 500 nm (colorés en bleu) Tandis chlorophylle A absorbe les longueurs d'onde comprises entre 425 nm à 625 nm (de couleur rouge) La chlorophylle B elle, absorbe les longueurs d'onde comprises entre 450 nm à 625 nm (de couleurs bleu foncé à orange) Ainsi les pigments chlorophylliens n'absorbent que le bleu, l'orange et le rouge c'est donc la couleur verte qui est réfléchie entrainant se couleur visible à l'œil Spectre d'absorption des chlorophylles A et B et des caroténoïdes : D'après nos connaissances, nous savons que l'énergie lumineuse dépend des longueurs d'onde ainsi plus les longueurs d'onde tendent vers les 400 nanomètres plus l'Énergie lumineuse est intense Ainsi nous pouvons conjecturer qu'afin d'éviter une surcharge en Énergie lumineuse, la plante chlorophyllienne de par ses pigments verts ne sélectionnant que les longueurs d'onde avec un haut rendement afin d'éviter des processus de thermorégulation de la plante qui est un procédé très énergivore La plante s'organise et se colore donc de manière à optimiser le plus possible le rendement entre énergie lumineuse emmagasinée et la chaleur engendrée par celle-ci. [...]

[...] Système de transports d'électrons de la photosynthèse Le cycle de Calvin est donc obligatoirement lié à la phase photochimique, en raison de sa dépendance à l'ATP formé auparavant. Ils sont donc co-actifs, comme le document peut nous le montrer : Système de transports d'électrons de la photosynthèse La feuille, son organisation, sa composition La structure externe Le schéma présenté ci-dessous, représentant l'anatomie externe d'une feuille ainsi que ses différentes parties, mais aussi leur disposition spécifique à la captation de la lumière, il nous est alors possible de constater que les feuilles sont le lieu principal des réactions photosynthétiques. [...]

[...] Comment l'énergie lumineuse intervient-elle dans le processus photosynthétique ? Introduction Afin d'animer nos ateliers scientifiques sur le thème de la lumière, nous étudierons à l'aide de diverses expériences le processus qui intervient de manière vitale dans ce mode de vie des végétaux, la photosynthèse. Origine primaire de leur croissance, ce phénomène rend capable une absorption d'énergie lumineuse par les êtres vivants chlorophylliens afin de synthétiser des molécules organiques nécessaires à leur développement. Ainsi nous verrons et démontrerons comment ces végétaux particuliers sont dépendant de cette énergie lumineuse. [...]

[...] Cette phase est donc dépendante de l'énergie lumineuse, contrairement à la deuxième phase, la phase chimique. La phase chimique Cette phase chimique correspond donc au photosystème II, qui n'est lui, pas dépendant de lumière, c'est le cycle de Calvin, qui prend lieu dans le stroma des chloroplastes. Il vise à réduire du CO2 en CH2O. L'ATP formé dans le photosystème I et le NADPH2 sont utilisés pour réduire le CO2 de l'air, pour former des glucides, énergies indispensables au développement de l'organisme. [...]