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biologie cellulaire

Publié le 22/11/2012

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biologie
Bio ¤ La photosynth�se fait intervenir des pigments (chlorophylle, caroténoïde), qui sont des molécules colorées qui captent une certaine longueur d'onde de la lumi�re. ¤ Un photon est capté par un pigment, qui a pour résultat l'excitation d'un électron du pigment. Cette énergie d'excitation est transférée à une molécule de chlorophylle spécialisée faisant partie d'un groupe réactionnel. Cette chlorophylle réagit en transferant un électron énergétique à un accepteur, ce qui est le début d'un transfert d'électron. ¤ Photosynth�se : métabolisme sur Terre le plus important car toute notre énergie provient de l'énergie solaire. Elle fournit aux organismes photosynthétiques l'ATP et NADPH nécessaires à la synth�se de mati�res organiques requises pour leur croissance. Ces organismes sont à la base de la plupart des chaines alimentaires. La photosynth�se est aussi responsable de notre réapprovisionnement en 0 2 . Bien que la plupart des gens associent la photosynth�se aux plantes supérieures, les microorganismes sont responsales de la moitié de la photosynth�se sur Terre. ¤ Inhibiteur photosynth�se : herbicide inhibiteur photosynth�se I , famille Bipyridyliums. Interf�re avec transfert électron photosynth�se I, création d'ion radicalaire, réaction avec lipides membranaires, trous dans la membrane, lyse cellulaire : action par contact. Tr�s toxique. [paraquat herbicide tr�s utilisé - interdit en UE] ¤ Photosynth�se procure énergie mais transfert électron dangereux. Le contrôle des électrons est crutial : si trop de lumi�re, évitement (ex : migration cellule phytoplanctonique) ou changement symbiote (ex : coraux différents types de zooxantelle avec différentes propriétés lumi�re). ¤ Milieux aqueux, lyse organismes photosynthétiques, libération de la chlorophylle. Les électrons ne sont plus canalisés, création d'ions radicalaires tr�s actifs, qui peuvent endommager la chlorophylle et les autres organismes. (extrait chlorophylle, protection/lumi�re). B8 Le cycle de Calvin : fixation du CO 2 Cycle de Calvin : cycle de Calvin-Benson : cycle réducteur des pensotes phophates. La plupart des organismes photosynthétiques fixent le CO 2 par cette voie. CO 2 -> Carbone organique, réaction therdynamiquement défavorable, il faut donc de l'énergie (endothermique). Certains micro-organismes tirent l'énergie nécessaire à la fixation du CO 2 de l'oxydation de donneurs inorganiques d'électrons. ¤ L'énergie et le pouvoir réducteur captés au cours de la phase claire sont utilisés pour synthétiser des molécules organiques. Fixation du CO 2 , appelée aussi réaction de la phase obscure de la photosynth�se (=réaction ne nécessitant pas de lumi�re) autotrophes utilisent CO 2 comme source principale de carbone. CO 2 -> constituant cellules autotrophes C organique -> constituant cellules hétérotrophes. Autotrophe : organisme dont le carbone nécessaire aux biosynth�ses provient du carbone inorganique (CO2, carbonate) ? Hétérotrophes : organisme dont le carbone utilisé pour les biosynth�ses privient du carbone organique. ¤ du CO 2 est fixé par une enzyme appelée ribulose 1,5 biphosphate carboxylase/oxygénase, nommée RuBisCO, localisée dans le stroma des chloroplastes chez les eucaryotes ; enzyme tr�s peu efficace donc tr�s importante ; représente 50% des protéines d'une feuille. RuBisCO catalyse réactionnel. RuBisCO+CO2 -> phosphoglycérate ¤ Enzyme présente double activité, fixaion CO 2 et oxydation de RuBP. Ce dernier processus est appelé photorespiration. Conduit apr�s des réactions supplémentaires à la production de CO 2 . ¤ Si T<25°, fixation CO 2 est 4 fois plus que respiration. Si T>25°, % photorespiration augmente car stomate se ferment et diminuent [ CO 2 ] . Bilan cycle de Calvin : 2CO2+9ATP+6NADPH+3H20 -> Glycéraldéhyde 3-phosphate+8Pi+9ATP+ 6 NADP+ . Glycéraldéhyde 3-phosphate -> glucose, et autres composés organiques (a.a, ac nucléïque, lipides..) Les plantes qui ne disposent que du cycle de calvin sont appelées des plantes en C3 (sucre en 3 carbones formés). ¤ Organismes (plantes) réalisant la fixation du CO 2 par cycle de Calvin = plantes en C3 car 1ere molécule contient 3C. Forme de fixation carbone réalisée dans ? Plantes pays chau...
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« Autotrophe : organisme dont le carbone nécessaire aux biosynthèses provient du carbone inorganique (CO2, carbonate) ≠ Hétérotrophes : organisme dont le carbone utilisé pour les biosynthèses privient du carbone organique. ¤ du CO 2 est fixé par une enzyme appelée ribulose 1,5 biphosphate carboxylase/oxygénase, nommée RuBisCO, localisée dans le stroma des chloroplastes chez les eucaryotes ; enzyme très peu efficace donc très importante ; représente 50% des protéines d'une feuille. RuBisCO catalyse réactionnel. RuBisCO+CO2 → phosphoglycérate ¤ Enzyme présente double activité, fixaion CO 2 et oxydation de RuBP.

Ce dernier processus est appelé photorespiration.

Conduit après des réactions supplémentaires à la production de CO 2 . ¤ Si T25°, % photorespiration augmente car stomate se ferment et diminuent [CO 2] . Bilan cycle de Calvin : 2CO2+9ATP+6NADPH+3H20 → Glycéraldéhyde 3-phosphate+8Pi+9ATP+ 6 NADP + . Glycéraldéhyde 3-phosphate → glucose, et autres composés organiques (a.a, ac nucléïque, lipides..) Les plantes qui ne disposent que du cycle de calvin sont appelées des plantes en C3 (sucre en 3 carbones formés). ¤ Organismes (plantes) réalisant la fixation du CO 2 par cycle de Calvin = plantes en C3 car 1ere molécule contient 3C. Forme de fixation carbone réalisée dans ? Plantes pays chaud ont développé une méthode pour éviter perte important de C fixé.

→ voie en C4 et CAM. ¤ Accroissement de la concentration locale en CO2 pour éviter la photorespiration. Chez plantes en C4 isolées dans l'espace (2cellules diff, une synthétise le malate, l'autre contient cycle calvin ~7600 plantes terrestres présente un système de fixation du CO2 en C4 soit ~3% des espèces : cane à sure, maïs...) et chez les Crassulacéens (CAM) isolés dans le temps, fixe le CO2 sous forme malate dans la nuit quand la respiration est importante et libération de CO2 durant la journée près de la RuBisCO quans les stomates sont fermés (prévention évaporation) ~16000 « plante » utilise fixation CO2 de type CAM (plantes CAM, grasses, Ananas). ¤ Chez les procaryotes égalment fixation du CO2 avec le cycle de calvin (cyanobactéries, bactérie nitrifiante, thiobacilles) possèdent des corps d'inclusion polyédriques contenant la RuBisCO. Cyanobactéries, responsables de 50% de la fixation du CO2 biologique dans l'océan.. »

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