TP 5 Mise en vidence des Phases de

TP 5 : Mise en évidence des Phases de la Photosynthèse

1. Equation de la photosynthèse 1) Rappeler l’équation de la photosynthèse, et sa localisation. 6 CO 2 + H 6 2 *O Lumière, chlorophylle C 6 H 12 O 6 + O 6* 2 Localisation : dans les chloroplastes 2) Cette équation est une oxydoréduction. Séparez les deux couples oxydant/réducteur de cette équation. Couple 1 : CO 2 / C 6 H 12 O 6 oxydant Couple 2 : H 2 O / O 2 réducteur oxydant réduction oxydant + e- réducteur oxydation 3) Quelles sont les deux localisations possibles dans le chloroplaste ? Thylakoïdes et stroma

2. Réaction de Hill : mise en évidence de la phase photochimique 1) Quelle est le couple d’oxydoréduction qui aurait besoin d’un oxydant tel que le Couple H 20 / 02 réactif de Hill ? 2) Mesure de la concentration en 02 dans la solution [O 2] devrait augmenter Si la réaction d’oxydation de l’eau a lieu Si il y a photosynthèse On se pose les problèmes suivants : Est-ce que cette phase a besoin de lumière? Est-ce que cette phase a besoin d’un oxydant? Etapes de l’expérience : - Obscurité : 1 min : de 0 à 1 min - Lumière : 4 min : de 1 à 5 min avec Injection de 0, 5 ml de ferricyanure de potassium à la 3ème min - Obscurité : 2 min : de 5 à 7 min - Lumière : 4 min : de 7 à 11 min avec Injection de 0, 5 ml de ferricyanure de potassium à la 9ème min

2. Réaction de Hill : mise en évidence de la phase photochimique 1) Quelle est le couple d’oxydoréduction qui aurait besoin d’un oxydant tel que le Couple H 20 / 02 réactif de Hill ? 2) Mesure de la concentration en 02 dans la solution Si la réaction d’oxydation de l’eau a lieu [O 2] devrait augmenter On se pose les problèmes suivants : Est-ce que cette phase a besoin de lumière? Est-ce que cette phase a besoin d’un oxydant? 3) Justifier les étapes du protocole - Découper et Broyer Détruire les membranes des cellules et dans les cellules - Ajouter du tampon P-saccharose simple concentration (p. H 6, 5) Diluer les chloroplastes et thylakoïdes dans une solution neutre - Filtrer Récupérer les chloroplastes - Placer au froid Inhiber les enzymes et donc protéger les chloroplastes - Centrifugation Récupérer les chloroplastes - Remettre en suspension avec de l’eau distillée Faire éclater les chloroplastes restants

2. Réaction de Hill : mise en évidence de la phase photochimique Si la réaction d’oxydation de l’eau a lieu On se pose les problèmes suivants : [O 2] devrait augmenter Est-ce que cette phase a besoin de lumière? Est-ce que cette phase a besoin d’un oxydant? 4) Analyser les résultats Méthode : - Présenter le document - Décrire le document (graphique, ne pas oublier les valeurs) - Interpréter le document Etapes de l’expérience : - Obscurité : de 0 à 1 min - Lumière : de 1 à 3 min avec Injection de 3 à 5 min - Obscurité : de 5 à 7 min - Lumière : de 7 à 9 min avec Injection de 9 à 11 min

Graphique représentant la concentration en O 2 en fonction du temps dans une solution de thylakoïdes. Injection du réactif de Hill lumière

2. Réaction de Hill : mise en évidence de la phase photochimique Si la réaction d’oxydation de l’eau a lieu On se pose les problèmes suivants : [O 2] devrait augmenter Est-ce que cette phase a besoin de lumière? Est-ce que cette phase a besoin d’un oxydant? 4) Analyser les résultats Méthode : - Présenter le document - Décrire le document (graphique, ne pas oublier les valeurs) - Interpréter le document Etapes de l’expérience : - Obscurité : de 0 à 1 min - Lumière : de 1 à 3 min avec Injection de 3 à 5 min - Obscurité : de 5 à 7 min - Lumière : de 7 à 9 min avec Injection de 9 à 11 min Evolution de la [O 2] Baisse ou stable Augmentation Baisse Augmentation « Forte » augmentation

3. Bilan des deux phases de la photosynthèse. 1) A l’aide des documents p 57, remplir le tableau suivant : Phase photochimique Couple d’oxydoréduction H 2 O / O 2 Localisation de la réaction thylakoïdes Réactifs de la réaction H 2 O et oxydant (R) Energie utilisée Énergie lumineuse Produits de la réaction O 2, réducteur (RH 2), et ATP Phase non photochimique CO 2 / C 6 H 12 O 6 stroma CO 2 et RH 2 ATP (énergie chimique) C 6 H 12 O 6 et R 2) Expliquer pourquoi ces phases sont à la fois indépendantes et dépendantes. Indépendantes Séparées dans l’espace et peuvent être séparées dans le temps. Dépendantes Une partie des produits de chaque réaction sert de réactif à l’autre.

La molécule d’ATP Adénine Adénosine Ribose Groupements phosphates Liaisons énergétiques

La molécule d’ATP Adénine Adénosine P P P 3 Groupements phosphates Liaisons énergétiques Ribose

Dégradation de l’ATP et formation d’énergie Adénine P P P Ribose Adénine P P Ribose + P ADP + Pi ATP Energie Liaisons énergétiques

Energie lumineuse photons Schéma bilan de la phase claire de la photosynthèse Energie chimique ADP + Pi R RH 2 2 e. H 2 O ATP Stroma (du chloroplaste) Pigments photosynthétiques et protéines ½ O 2 + 2 H+ Membrane du thylakoïde