Activité cours : Fonctionnement de la photosynthèse

Activité cours : Fonctionnement de la photosynthèse

édité le 11/11/2025 par JBOSCQ

Introduction : La photosynthèse est une réaction réalisée par les organismes autotrophes qui produisent de la matière organique (glucose) à partir de molécules minérales (CO2) et d’énergie lumineuse.

Les feuilles effectuent la capture de l’énergie lumineuse grâce aux molécules de chlorophylles situées dans les membranes des thylakoïdes des chloroplastes.

L’équation chimique simplifiée de cette réaction est la suivante :

Problème : Quel est le fonctionnement général de la photosynthèse ?

1. Donnerla réaction simplifiée et équilibrée de la photosynthèse de l’introduction.
2. A l’aide du document 1, expliquer de quelles molécules proviennent les atomes d’oxygène du O2 et des glucides produits par photosynthèse.
3. A l’aide des documents 1 et 2, retrouver les 2 réactions (une oxydation et une réduction) mise en évidence par les expériences de Ruben et Kamen.

Document1: LesexpériencesdeRubenetKamen(1941)

Des algues chlorophylliennes, Chlorella vulgaris, sont mises en suspension dans de l’eau additionnée de dioxyde de carbone. On prépare deux suspensions A et B qui diffèrent par la proportion des molécules d’eau comportant l’isotope lourd de l’oxygène ¹⁸0, ainsi que par la proportion des molécules de dioxyde de carbone comportant ce même isotope. Les suspensions A et B sont exposées à la lumière. Le dioxygène produit par les algues est recueilli et la proportion des molécules de dioxygène comportant ¹⁸0 est déterminée.

Résultats obtenus:

Document 2: Les réactions d’oxydo-réduction

 Une oxydation est une réaction chimique où il y a perte d’un ou plusieurs électrons accompagnés de protons. Une réduction est une réaction chimique où il y a gain d’un ou plusieurs électrons accompagnés de protons.

L’espèce chimique 4 est un oxydant car elle permet l’oxydation de l’espèce chimique 3 en récupérant ses électrons et quand elle gagne des électrons elle est dite à l’état réduit.

De même, l’espèce chimique 3 est un réducteur car elle permet la réduction de l’espèce chimique 4 en lui donnant ses électons et quand elle perd des électrons elle est dite à l’état oxydé.

 Document 3: Expérience de Graffon(1951)

Sur des suspensions de chlorelles, Gaffron mesure la quantité de ¹⁴CO2 radioactif incorporée à l’échelle de la seconde dans des molécules organiques, lors du passage entre lumière et obscurité.

4. A l’aide du document 3, expliquer ce que Graffon a pu déduire de cette expérience concernant la réduction du CO2 de la photosynthèse.

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