Photosynthèse et régulation

« ES.SVT oral Mécanismes et régulation (La régulation fait référence à la gestion ou au contrôle des processus, des activités ou des systèmes afin d'assurer leur bon fonctionnement et leur adaptation aux changements de l'environnement.)de la photosynthèse Aujourd’hui, nous allons étudier les mécanismes et la régulation de la photosynthèse.

Mais avant d'entrer dans le vif du sujet, revenons sur les bases en rappelant les différents métabolismes et organismes. Il existe deux types d’organismes : les Autotrophes et les Hétérotrophes.

Les organismes autotrophes, comme les plantes, les algues et certaines bactéries, produisent leur propre nourriture à partir de matières premières : le dioxyde de carbone (CO2), l'eau (H2O) et la lumière du soleil, dans le but de produire de l'énergie et des nutriments pour leur propre croissance et métabolisme.

À l'inverse, les organismes hétérotrophes, comme les animaux, certains champignons et plusieurs bactéries, dépendent de la consommation d'autres organismes pour obtenir de l'énergie et des nutriments dans le même objectif c’est-à-dire la croissance et le métabolisme. Quant aux métabolismes, il en existe deux principaux : la photosynthèse et la respiration. Les autotrophes utilisent la photosynthèse pour convertir le CO2 et l'eau en oxygène et en glucides (comme le glucose) . Les hétérotrophes, utilisent la respiration pour décomposer les glucides, lipides et protéines contenus dans les aliments. Mais aujourd'hui, nous allons nous concentrer uniquement sur la photosynthèse. Et voici un plan récapitulatif tout ce que nous verrons dans cet exposé Voici notre plan : I) Les Mécanismes de la photosynthèse + détail II) Les facteurs influençant la photosynthèse +détail nous verrons différent types de plantes +CONCLUSION I) Les Mécanismes de la photosynthèse lumière à quoi ça sert : co2 à quoi ça sert : Eau : à quoi ça sert ? Seuls les autotrophes, peuvent faire la photosynthèse ; ils ont besoin de la chlorophylle, un pigment qui absorbe certaines parties du spectre visible et peut capter l'énergie du soleil.

La photosynthèse utilise du dioxyde de carbone et de l'eau pour assembler des molécules de glucides et libérer de l'oxygène sous forme de déchets dans l'atmosphère.

Les autotrophes eucaryote comme les plantes et les algues, possèdent des organites appelés chloroplastes dans lesquels se produit la photosynthèse et l'amidon s'accumule.

(Chez les procaryotes, tels que les cyanobactéries, le processus est moins localisé et se produit dans les membranes plissées, les extensions de la membrane plasmique et dans le cytoplasme.

) La photosynthèse est un processus complexe qui se déroule en plusieurs étapes et qui nécessite la lumière du soleil, du dioxyde de carbone et de l'eau pour se produire.

Voici l'équation générale de la photosynthèse : [équation]. Même si l'équation semble simple, les nombreuses étapes qui se déroulent pendant la photosynthèse sont très complexes.

Avant d'apprendre comment les autotrophes transforment la lumière du soleil en nourriture, il est important de se familiariser avec les structures impliquées. Chez les plantes, la photosynthèse se déroule principalement dans les feuilles, en particulier dans une couche intermédiaire appelée mésophylle.

Les échanges de gaz, comme le dioxyde de carbone et l'oxygène, se font à travers de petites ouvertures appelées stomates, situées généralement sur la face inférieure des feuilles.

Ces stomates sont régulés par des cellules de protection qui contrôlent leur ouverture et leur fermeture pour réguler les échanges gazeux et la perte d'eau. À l'intérieur des cellules végétales, la photosynthèse a lieu dans des organites spécifiques appelés chloroplastes ( explication) Les chloroplastes sont entourés d'une double membrane et contiennent des structures internes appelées thylakoïdes.

Ces thylakoïdes sont empilés en forme de disques appelés granums et contiennent de la chlorophylle, la chlorophylle c’est un pigment qui est responsable de l'absorption de la lumière (bleu et rouge ) nécessaire à la photosynthèse.

La membrane des thylakoïdes contient également de nombreuses protéines impliquées dans la chaîne de transport des électrons. À la fin du processus de photosynthèse, de l'oxygène est libéré dans l'atmosphère et du glucose est produit( ça peut être stocké es molécules organiques produites au cours de la photosynthèse sont des glucides notamment de l’amidon que l’on retrouve dans les chloroplastes.

Ces molécules peuvent ensuite être transportées dans les plantes pour être stockées (ex.

dans les tubercules telles que la pomme de terre) ).

Le glucose est une molécule riche en énergie et en carbone, essentielle à la survie de tous les êtres vivants. II) Les facteurs influençant la photosynthèse Bien sûr, voici des exemples de plantes qui illustrent comment différents types de plantes peuvent présenter différentes adaptations à ces facteurs environnementaux : 1.

**Lumière** : - Plantes d'ombre : Les plantes comme les fougères, les hêtres et les fougerolles sont adaptées à des environnements ombragés et peuvent prospérer sous une faible intensité lumineuse. - Plantes de plein soleil : Les plantes comme le maïs, le tournesol et les cactus sont adaptées à des environnements très ensoleillés et peuvent tolérer des niveaux élevés d'intensité lumineuse. 3.

**Disponibilité de l'eau** : - Plantes xérophytes : Les cactus, les plantes succulentes comme l'aloès et les plantes de la famille des Liliacées comme les yuccas sont adaptés aux environnements secs et ont développé des adaptations pour économiser l'eau. - Plantes hydrophytes : Les nénuphars, les joncs et les roseaux sont adaptés aux environnements aquatiques et ont développé des adaptations pour absorber l'eau et les nutriments directement à partir de l'eau. Ces exemples montrent comment différentes plantes ont évolué pour s'adapter à une gamme variée de conditions environnementales en ajustant leur physiologie pour maximiser la photosynthèse et leur survie dans leur habitat spécifique. C'est grâce à l'activité photosynthétique que l'atmosphère de la terre s'est peu à peu enrichie en oxygène, et elle est aussi le seul moyen de créer de la matière organique à partir d'éléments minéraux.

Sans elle, pas de matière organique (donc pas de végétaux, pas d'animaux,.

en un mot : pas de vie !).

non, les forêts ne sont pas le principal "poumon vert" de la planète.

Les algues et le phytoplancton produisent globalement plus d'O2 que les arbres.

Ce sont ainsi les mers et les océans qui sont le siège de l'activité photosynthétique la plus importante, induisant la plus forte émission d'oxygène, devant les forêts. Les plantes vertes sont donc capables de produire de la matière organique en utilisant comme substrat les sels minéraux et le dioxyde de carbone et comme source d’énergie, l’énergie lumineuse.

Ce processus s’appelle la PHOTOSYNTHÈSE. Au cours de cette réaction, la chlorophylle va capter l’énergie lumineuse et la convertir en une énergie utilisable par la cellule pour son métabolisme.

Cette énergie va se retrouver stockée dans les molécules organiques produites notamment dans les glucides tels que l’amidon. Le carbone présent sous forme minérale dans la molécule CO 2 va être fixé dans les molécules organiques des végétaux chlorophylliens. Les sels minéraux participent à la réaction de photosynthèse sans pour autant entrer dans la composition des molécules organiques produites. Cette réaction nécessite évidemment de l’eau et produit un rejet : le dioxygène. En effet, lorsque l’on place des végétaux verts à la lumière dans une enceinte fermée hermétiquement, on constate que le taux de dioxygène dans l’air augmente. La photosynthèse peut être résumée sous forme d’équation chimique : Qu’il vente, qu’il pleuve, qu’il neige, qu’il gèle à pierre fendre ou que la canicule nous accable … les plantes sont là ! C’est en effet une de leurs caractéristiques que de s’adapter à des conditions très fluctuantes de l’environnement.

Les végétaux ont à faire face à des écarts de température, de luminosité et d’humidité très importants selon le moment de la journée, les saisons, et les lieux où ils poussent.

La nature des sols détermine aussi des conditions particulières pour la croissance et le développement des plantes.Des carences importantes en nutriments minéraux (azote, phosphore …) peuvent exister dans les sols, ou à l’inverse des toxicités délétères dues à l’excès de métaux toxiques (cadmium, plomb, aluminium …) peuvent survenir Il existe des plantes d’ombre comme les fougères, préférant pousser à l’abri de la lumière, ou des plantes aquatiques comme l’élodée ayant besoin de beaucoup d’eau. Les feuilles sont capables de transformer l’énergie lumineuse apportée par le soleil en molécules organiques carbonées (sucres, lipides, protéines) grâce à la réaction de photosynthèse [4] (lien vers article Lumière sur la photosynthèse). Brièvement, rappelons que la photosynthèse se produit dans des organites cellulaires spécifiques des feuilles, les chloroplastes. Leur chlorophylle capte les photons solaires aboutissant à la scission des molécules d’eau et la libération de dioxygène, à l’assimilation du carbone du dioxyde de carbone (CO2) dans des molécules organiques, et à la production d’énergie chimique (Adénosine Tri Phosphate, AT Les échanges gazeux (vapeur d’eau, dioxygène et dioxyde de carbone) entre les feuilles de plantes et le milieu extérieur sont donc essentiels.

D’un point de vue anatomique, ces échanges se produisent dans des structures très spécifiques de feuilles : les stomates les stomates s’ouvrent et se ferment pour permettre ces échanges, en fonction de paramètres environnementaux comme la température, la luminosité ou l’hygrométrie [7].

Le fonctionnement des stomates et la photosynthèse sont donc deux paramètres importants qui participent à l’adaptation des plantes à leur.... »