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Catégorie :Category: mViewer GX Creator Lua TI-Nspire
Auteur Author: mordecame
Type : Classeur 3.6
Page(s) : 78
Taille Size: 7.74 Mo MB
Mis en ligne Uploaded: 14/10/2021 - 19:35:43
Uploadeur Uploader: mordecame (Profil)
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Visibilité Visibility: Archive publique
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Description 

Prosit 1 : Atelier bien éclairé : Réaction photochimique Groupe 13
**Structure impliqué et ou ce fait la photosynthèse (anatomie)



Définitions
Rendement quantique(quantum yield) : nombre de mol de 02 produit en fonction du nombre de quanta absorbées
lors de la photosynthèse
Quanta : Quantité de photons
Phénomène : réaction photochimique
0.1 Rapport (ratio) : 1/10 : nbr de mol. 1 d’oxygène Produit pour 10 quanta absorbés
Radiance : Nombre de umol de photons (umol / m2s1)
Anions superoxydes : Espèce réactive de l’oxygène qui est dommageable pour les composantes chloroplastiques
DCMU : Herbicides qui bloquent le transport d’électrons
Irradiance : Unité de mesure de la puissance de rayonnement par mètre carré
Radiance : Nbr micromole par photons par mètre carré par seconde



Figure 1. Le rendement quantique en fonction de la longueur d’onde
Voir fig 7.12




Objectif 1 : Comment le spectre influence le rendement quantique ?

Sous-objectif 1.1 : Expliquer les deux courbes

Le spectre d’adsorption : Détermine la quantité de lumière sous forme de photons absorbé par les
pigments en fonction de la longueur d’onde

 Rendement quantique : photochimie (0.95) Chaque photon fait une réaction chimique donc
cela prend beaucoup d’évènement photochimique.

Caroténoïde : Moins d’adsorption parce que la caroténoïde (pigment accessoire). Ils ne sont pas
capables d’absorber la lumière rouge ni la lumière rouge lointaine. ( entre 430 et 650 nm) Le 500 nm
reflète l’efficacité plus faible de la photosynthèse utilisant la lumière absorber par les caroténoïdes.
(Voir fig 7.7)
Chlorophylle a et b : vers 450 et 700 sont majoritairement responsable de l’absorption de la lumière
rouge et rouge lointaine.

C. a : bleu à 450

C. b : Rouge à 560 (non exclusive)



Pigments photosynthétiques : Les trois pigments de la photosynthèse chlorophylle a et b.

 Caroténoïde (400 et 500 nm) sont des pigments accessoires pour la photosynthèse
 ils protègent la plante contre les dommages de la lumière donc il est également essentiel.
 Ils aident le Chlorophylle a et b a absorbé la lumière rouge.
 Elle n’est pas responsable de réactions mais transfert son énergie.



Sous-objectif 1.2 : Expliquer la chute et la baisse du rendement quantique (variation)

Red drop : Lumière plus grande de 600 nm est beaucoup moins efficace que la lumière de longueur
d’onde plus courte. Il existe deux Photosystème I et II.

PSI : 700, seulement lui fonctionne (P700 le pigment du photosystème)

PSII : pas plus que 680 (P680 le pigment du photosystème)

Les deux PSI opèrent en série. Quand la longueur d’onde est plus élevée que 680 c’est seulement PSI qui
fonctionne donc moins efficace.

Les deux systèmes permettent de réaliser les premières réactions de collecte d’énergie qui va servir
pour la photosynthèse dans la phase photochimique ou les réactions photochimiques de la
photosynthèse. Ils captent les photons et les transferts au centre réactionnel.



PSII en premier et par la suite PSI.



Objectif 2 : En quoi le rendement quantique est corrélé avec le bon fonctionnement du cycle de la
photosynthèse en particulier dans la production d’oxygène ?



Sous objectif 2.1 : Définir et expliquer les pigments synthétiques

Efficacité quantique photochimique près de 100%

Tous les pigments photosynthétiques sont dans les membranes thylakoïdes au niveau du chloroplaste

Chlorophylle spécialement sur le tissu palissadique du mésophylle. Situé dans la membrane thylakoïde.
Voir fig 7.6. Important de parler de la structure chimique. La structure permet d’expliquer le
fonctionnement donc le mécanisme de la photosynthèse.




Structure moléculaire de certains pigments photosynthétiques. (A) Les chlorophylles ont une structure
cyclique de type porphyrine avec un ion magnésium (Mg) coordonné au centre et une longue queue
hydrocarbonée hydrophobe qui les ancre dans la membrane photosynthétique. Le cycle de type
porphyrine est le site des réarrangements d'électrons qui se produisent lorsque la chlorophylle est
excitée, et des électrons non appariés lorsque la chlorophylle est oxydée ou réduite. Les différentes
chlorophylles diffèrent principalement par les substituants autour des anneaux et par la configuration
des doubles liaisons. (B) Les caroténoïdes sont des polyènes linéaires qui servent à la fois de pigments
d'antenne et d'agents photoprotecteurs.

L’anneau de type porphyrine est le site de réarrangement d’électron qui se produise lorsque la
chlorophylle est excitée. Elle est extérieure de la membrane (stroma) et la queue d’hydrocarbure
hydrophobe est enfoncé dans la membrane photosynthétique.

Les électrons sont non appariés lorsque la chlorophylle est oxydée ou soit réduite. Lorsque la
chlorophylle est excitée après la réception de photon, il va libérer des électrons.

Chlorophylle b : La différence de sa structure CH3 dans chlorophylle a devient un CHO pour la
chlorophylle b. Amène une grande différence au niveau de la fonction

Différence entre a et b en termes de fonction de la photosynthèse : pas la même longueur d’onde.

Qui produit les électrons ? Un dimère de chlorophylle a au niveau du centre réactionnel.
Caroténoïde : polymère linéaire qui serve à la fois pigment d’antenne et pigment photo protecteur. Sa
structure deux cycles de carbones à chaque extrémité. Caractérisé par des doubles liaisons, plus stable/
résistant a des photons énergétiques

La chlorophylle est caractérisée par un mg au centre. Sa fonction : co facteur essentiel à l’oxydation de
l’eau (photolyse). Eau est difficile à oxyder parce qu’elle est très stable.

Pigment absorbe lumière par des antennes, transféré dans centre de réaction et l’énergie est transférer
en énergie chimique grâce au redox (voir fig 7.10). Plusieurs centaines de pigments qui sont associés à
des centres réactionnels. (Lieu de redox)




Les réactions photochimiques nécessitent le transfert d’énergie au niveau dans antennes collectrices du
photosystème et transfert des électrons au centre réactionnel au niveau du photosystème.

D’où vient électron accepté : du centre réaction (chlorophylle a)

Et le centre réactionnel récupère un électron

Fig 7.5
Plus la longueur d’onde est petite plus l’énergie est élevée.

Ex a 400 doit perdre de l’énergie pour poursuivre au centre réactionnel

L’état fondamental : (ground state) l’état stable, l’énergie la plus basse de la chlorophylle. Quand aucune
absorption et moins d’énergie la chlorophylle est à un état stable.

Absorbé de la lumière bleue il sera excité à un état énergétique élevé. Perte d’énergie sous forme de
chaleur.

Absorbé de la lumière rouge : perte d’énergie sous forme de fluorescence et revient à un état stable

** doit expliquer les absorptions de lumière bleue et rouge.



Fig 7.17 : complexes antennes

Transfert d’électrons de moins en moins énergétique en partant de la lumière la plus énergétique
caroténoïde vers chlorophylle b et a pour terminer au centre réactionnel (filtre énergétique).
Le complexe entennaire--> centre réactionel

Sous objectif 2.2 : Comment les pigments synthétiques captent la lumière ?

Sous objectif 2.3 : Nommer les réactions qui nécessites de la lumière et qu’elles sont leurs processus ?

Figure 2 : Le taux de O2 dégagé et de O2 produit en fonction de la radiance




Objectif 3 : Où se trouve ces pigments ? Besoin de comprendre en détail

Tous les pigments photosynthétiques sont dans les membranes thylakoïdes au niveau du chloroplaste.

Fig 7.15 Structure
PSII : Lamelle du grana

PSI : dans lamelle de stroma



Comment expliquer la distribution de ses structures des PSI : question de curiosité

Stroma : il y a des enzymes catalyseurs fixation du carbone dans la deuxième phase de la photosynthèse



Protéine membranaire thylakoïde : la région du côté stroma qui est oriente vers l’espace intérieur :
s’appelle lumen. Ils ont différentes fonctions.

Lumen : espace empilement thylakoïde

****Important d’expliquer les phénomènes et où ils se situent***

Le complexe d’antenne : première étape de capture de photons

LHCI dimer : complexe de récolte de lumière associé au PSI . Complexe protéique contient chlorophylle.




fig 7.26
LHCII trimer : complexe de récolte de lumière associé au PSII. Ce qui entoure le photosystème complexe
protéique.

Les LHCI et LHCII : Dernier pigment avant une réaction avant de partir la chaine d’électron.

Voir fig 7.17. Important de comprendre et connaitre le mécanisme

Le centre réactionnel fonctionne avec le complexe protéique. Chaque centre réactionnel est entouré par
LHCI ou LHCII
Fig 16 . Structure moléculaire : différents complexes (voir 7.25)
Voir 7.20*** très importante **** EXAMEN




Étape transfert d’électrons (détailler et comprendre, structure moléculaire)

Les deux photosystèmes fonctionnent en série

Processus de la phase claire : production d’oxygène par photolyse et production d’énergie sous forme
NADPH et ATP.

Photolyse :

Production NADPH : Suite excitation du PSII. Et le PSI est lui-même excité. Cherche à retrouver leur état
stable. Fig 7.19.

Production ATP : proton H +, d’où provient les protons : photolyse de l’eau (augmente la concentration
de H+ dans le lumen) et plastoquinone réduite (fig 7.20). PQ devient PQh2 tourne dans la membrane
libère électron et le H+.



Structure des Photosystèmes voir 7.26
PSII (P680) : Lumière est filtré par les antennes collectives qui arrive au centre réactionnel.
Dimère chlorophylle a va céder ses protons.
...

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