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8.E : Photosynthèse (exercices)

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    8.1 : Vue d'ensemble de la photosynthèse

    La photosynthèse est essentielle à toute forme de vie sur Terre ; les plantes et les animaux en dépendent. C'est le seul processus biologique capable de capter l'énergie provenant de l'espace extra-atmosphérique (lumière solaire) et de la convertir en composés chimiques (glucides) que chaque organisme utilise pour alimenter son métabolisme. En résumé, l'énergie de la lumière solaire est captée et utilisée pour activer les électrons, qui sont ensuite stockés dans les liaisons covalentes des molécules de sucre.

    Questions de révision

    Lequel des composants suivants n'est pas utilisé à la fois par les plantes et les cyanobactéries pour effectuer la photosynthèse ?

    1. chloroplastes
    2. chlorophylle
    3. dioxyde de carbone
    4. eau
    Réponse

    UN

    Quels sont les deux principaux produits issus de la photosynthèse ?

    1. oxygène et dioxyde de carbone
    2. chlorophylle et oxygène
    3. sucres/glucides et oxygène
    4. sucres/glucides et dioxyde de carbone
    Réponse

    C

    Dans quel compartiment de la cellule végétale se déroulent les réactions indépendantes de la lumière de la photosynthèse ?

    1. thylakoïde
    2. stroma
    3. membrane extérieure
    4. mésophylle
    Réponse

    B

    Quelle affirmation concernant les thylakoïdes chez les eucaryotes n'est pas correcte ?

    1. Les thylakoïdes sont assemblés en piles.
    2. Les thylakoïdes existent sous la forme d'un labyrinthe de membranes plissées.
    3. L'espace entourant les thylakoïdes est appelé stroma.
    4. Les thylakoïdes contiennent de la chlorophylle.
    Réponse

    B

    Réponse gratuite

    Quel est le résultat global des réactions lumineuses lors de la photosynthèse ?

    Réponse

    Le résultat des réactions lumineuses lors de la photosynthèse est la conversion de l'énergie solaire en énergie chimique que les chloroplastes peuvent utiliser pour travailler (principalement la production anabolique de glucides à partir du dioxyde de carbone).

    Pourquoi les carnivores, tels que les lions, dépendent-ils de la photosynthèse pour survivre ?

    Réponse

    Parce que les lions mangent des animaux qui mangent des plantes.

    Pourquoi les vecteurs d'énergie sont-ils considérés comme « pleins » ou « vides » ?

    Réponse

    Les porteurs d'énergie qui passent d'une réaction dépendante de la lumière à une réaction indépendante de la lumière sont « pleins » parce qu'ils apportent de l'énergie. Une fois l'énergie libérée, les porteurs d'énergie « vides » retournent à la réaction dépendante de la lumière pour obtenir plus d'énergie. Il n'y a pas beaucoup de mouvement réel impliqué. L'ATP et le NADPH sont produits dans le stroma où ils sont également utilisés et reconvertis en ADP, Pi et NADP +.

    8.2 : Les réactions de la photosynthèse dépendantes de la lumière

    Comme toutes les autres formes d'énergie cinétique, la lumière peut voyager, changer de forme et être exploitée pour travailler. Dans le cas de la photosynthèse, l'énergie lumineuse est convertie en énergie chimique, que les photoautotrophes utilisent pour construire des molécules de glucides. Cependant, les autotrophes n'utilisent que quelques composants spécifiques de la lumière solaire.

    Questions de révision

    Laquelle des structures suivantes ne fait pas partie d'un photosystème ?

    1. ATP synthase
    2. molécule d'antenne
    3. centre de réaction
    4. accepteur d'électrons primaire
    Réponse

    UN

    Combien de photons faut-il pour réduire complètement une molécule de NADP+ en NADPH ?

    1. 1
    2. 2
    3. 4
    4. 8
    Réponse

    B

    Quel complexe n'intervient pas dans l'établissement des conditions de synthèse de l'ATP ?

    1. photosystème I
    2. ATP synthase
    3. photosystème II
    4. complexe de cytochrome
    Réponse

    C

    À partir de quelle composante des réactions dépendantes de la lumière se forme le plus directement le NADPH ?

    1. photosystème II
    2. photosystème I
    3. complexe de cytochrome
    4. ATP synthase
    Réponse

    B

    Réponse gratuite

    Décrire la voie du transfert d'électrons du photosystème II au photosystème I lors de réactions dépendantes de la lumière.

    Réponse

    Un photon de lumière frappe une molécule d'antenne dans le photosystème II, et l'énergie qu'il libère passe par d'autres molécules d'antenne jusqu'au centre de réaction. L'énergie amène un électron à laisser une molécule de chlorophylle a à une protéine acceptrice d'électrons primaire. L'électron traverse la chaîne de transport des électrons et est accepté par une molécule pigmentaire du photosystème I.

    Quels sont les rôles de l'ATP et du NADPH dans la photosynthèse ?

    Réponse

    Ces deux molécules transportent de l'énergie ; dans le cas du NADPH, elles ont un pouvoir réducteur qui est utilisé pour alimenter le processus de fabrication de molécules de glucides lors de réactions indépendantes de la lumière.

    8.3 : Utilisation de l'énergie lumineuse pour fabriquer des molécules organiques

    Les produits des réactions dépendantes de la lumière, l'ATP et le NADPH, ont une durée de vie de l'ordre des millionièmes de secondes, tandis que les produits des réactions indépendantes de la lumière (glucides et autres formes de carbone réduit) peuvent survivre pendant des centaines de millions d'années. Les molécules de glucides fabriquées auront un squelette d'atomes de carbone. D'où vient le carbone ? Il provient du dioxyde de carbone, le gaz qui est un déchet de la respiration des microbes, des champignons, des plantes et des animaux.

    Questions de révision

    Quelle molécule doit entrer continuellement dans le cycle de Calvin pour que les réactions indépendantes de la lumière se produisent ?

    1. Rubisco
    2. RUBP
    3. 3 PAGES
    4. CO 2
    Réponse

    D

    Quel ordre de conversion moléculaire est correct pour le cycle de Calvin ?

    1. \(\text{RuBP} + \text{G3P} \rightarrow \text{3-PGA} \rightarrow \text{sugar}\)
    2. \(\text{RuBisCo} \rightarrow \text{CO}_2 \rightarrow \text{RuBP} \rightarrow \text{G3P}\)
    3. \(\text{RuBP} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{[RuBisCo]} \enspace \text{3-PGA} \rightarrow \text{G3P}\)
    4. \(\text{CO}_2 \rightarrow \text{3-PGA} \rightarrow \text{RuBP} \rightarrow \text{G3P}\)
    Réponse

    C

    Où se déroule le cycle de Calvin dans les cellules eucaryotes ?

    1. membrane thylakoïde
    2. lumen thylakoïde
    3. stroma chloroplaste
    4. granum
    Réponse

    C

    Quelle déclaration décrit correctement la fixation du carbone ?

    1. la conversion du CO 2 en un composé organique
    2. l'utilisation de RubisCO pour former du 3-PGA
    3. la production de molécules de glucides à partir du G3P
    4. la formation de RuBP à partir de molécules de G3P
    5. l'utilisation de l'ATP et du NADPH pour réduire le CO 2
    Réponse

    UN

    Réponse gratuite

    Pourquoi la troisième étape du cycle de Calvin est-elle appelée phase de régénération ?

    Réponse

    Parce que la RuBP, la molécule nécessaire au début du cycle, est régénérée à partir du G3P.

    Quelle partie des réactions indépendantes de la lumière serait affectée si une cellule ne pouvait pas produire l'enzyme RubisCO ?

    Réponse

    Aucun cycle n'a pu avoir lieu, car RubisCO est essentiel à la fixation du dioxyde de carbone. Plus précisément, RubisCO catalyse la réaction entre le dioxyde de carbone et le RuBP au début du cycle.

    Pourquoi faut-il trois tours du cycle de Calvin pour produire le G3P, le produit initial de la photosynthèse ?

    Réponse

    Parce que le G3P possède trois atomes de carbone et que chaque tour du cycle reçoit un atome de carbone sous forme de dioxyde de carbone.