1. 2. Capture énergie
1.1. Rappels
1.1.1. ê.v. hétérotrauphes
1.1.2. ê.v. autotrophes
1.1.2.1. chimioautotrophes
1.1.2.2. photoautotrophes
1.1.3. Centrifugation différentielle
1.1.3.1. Homogénéisation et rupture de la mp avec un agitateur
1.1.3.2. Séparation de composants d'une suspension (ou solution de macromolécules) dans un champ de force centrifuge. La séparation est obtenue par une succession de centrifugations à g différents
1.1.3.3. Ordre des sédimentations: 1. Noyaux, 2.Lysosomes/Mitochondries/Chloroplastes, 3. Fraguements membranaires (ReG, mp, Golgi), 4. Ribosomes, 5. Hyaloplasme
1.1.3.4. Pour séparer les lysosomes, les mitochondries et les chloroplastes il faut utiliser un gradient de concentration/densité à base de saccharose
1.2. Facteurs influençant le rendement de la photosynthèse
1.2.1. CO2
1.2.1.1. Stomate
1.2.1.1.1. c. stomatiques, ostiole, chambre sous-stomatique
1.2.1.1.2. parenchime palissadique (IIII), parenchime lacuneux (o o o), cuticule, epiderme(sup/inf)
1.2.1.1.3. Différence côté sup (>cuticule, parenchime palissadique) et inf (stomates) de la feuille
1.2.1.1.4. Végétaux xérophystes: cuticule épaisse, moins de stomates, cryptes pilifères, surface réduite, moins de chloroplastes
1.2.1.2. Intensité photosynthétique: volume d'O2 libéré/de CO2 absorbé par unité de temps et de masse
1.2.1.3. Facteur limitant/IP Max
1.2.2. Energie lumineuse
1.2.2.1. Caractéristiques qualitatives
1.2.2.1.1. Spectre d'absorption: Variation du taux d'absorption de la lumière par les pigments folières (chlorophyle b) en fonction de la longueur d'onde
1.2.2.1.2. Spectre d'action: Cariation de l'IP en fonction de la longueur d'onde
1.2.2.1.3. Pigments folières: chlorophyle a et b, carotène, xantophyles
1.2.2.2. Caractéristiques quantitatives
1.2.2.2.1. Plus l'intensité augmente, plus IP augmente
1.2.2.2.2. Point de compensation: valeur de l'intensité lumineuse pour laquelle IP = IR
1.2.3. T°C, sels minéraux, eau
1.2.3.1. T°C
1.2.3.1.1. IP Max +- 40°C (optimum thermique des enzymes)
1.2.3.1.2. Stomates plus ouverts (donc plus de CO2 rentre) avec une température plus grande
1.2.3.2. Sels minéraux
1.2.3.2.1. Absorption par les racines --> Sève brute (xylène)
1.2.3.2.2. (Sève élaborée --> Pholène)
1.3. Mécanismes de la photosynthèse
1.3.1. Schéma d'un chloroplaste
1.3.2. La phase photochimique/claire
1.3.2.1. 1. Absorption de la lumière par les pigments folières et oxydation du PSI dans la mp des thylakoïdes
1.3.2.2. Photolyse de l'eau par le PSI oxydé: H2O --> 2H+ + 1/2O2 + 2e-
1.3.2.3. Théorie chimio-osmotique
1.3.2.3.1. Réduction du NADP, le dernier accepteur d'électrons naturel, en NADPH2 dans le stroma
1.3.2.3.2. Sortie de H+ selon leur gradient de concentration, par les sphères pédonculées, qui catalysent au passage la phosphorylation de l'ADP en ATP
1.3.2.3.3. Transport des électrons par la chaîne de transporteurs, grâce à des oxydo-réductions et entrée de H+ permis par ce mouvement (T4 dernier transporteur)
1.3.2.4. Bilan: 12 H2O ---> 6O2 + 24e- + 24H+ 24e- + 24H+ + 12NADP ---> 12 NADPH2 18ADP + 18Pi ---> 18ATP
1.3.3. La phase chimique/obscure
1.3.3.1. Intégration du CO2 dans les molécules organiques
1.3.3.2. Cycle de Calvin-Benson: 6RuBP (C5) + 6CO2 ---> 12 APG (C3) 12NADPH2 ---> 12NADP + 24H+ 18ATP ---> 18ADP +18Pi 6 H2O 1 HexoseP (---> 1 Glucose)
2. 3. Libération énergie
2.1. Fermentation (n=2%)
2.1.1. Lactique: C6H12O6 + 2ADP + 2Pi ---> 2CH3CHOHCOOH + 2ATP (intermédiaire NAD)
2.1.2. Alcoolique: C6H12O6 + 2ADP +2Pi ---> 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2ATP
2.1.3. Décarboxylation en anaérobie
2.2. Respiration (n=40%)
2.2.1. Schéma mitochondire
2.2.2. 1. Glycolyse (hyaloplasme) C6H12O6 ---> CH3COCOOH + 2NADH2 + 2ATP
2.2.3. 2. (matrice) Acide piruvique + NAD + 2H+ ---> AcétylCoA + NADH2
2.2.4. 3. Cycle de Kerbs: AcétylCoA (C2) + A. Oxaloacétique (C4) ---> A. citrique (C6) +2 CO2 +3NADH2 +1FADH2 +1 GTP (=ATP) -3H2O
2.2.5. 4. (crêtes mitochondriales) Oxidations des NADH2 et des FADH2 (pas au même endroit) par les complexes de la chaîne de transporteurs (ex: cytochromes). Le mouvement d'e- permet la sortie d'H+ dans l'espace intermembranaire. Le dernier accepteur d'e-, c'est l'O2, ce qui permet la formation d'eau
2.2.6. 5. Diffusion facilitée des H+ dans la matrice, suivant leur gradient de concentration, par les sphères pédonculées. Synthèse d'ATP (pour 10NADH2 et 2FADH il y a 34 ATP qui sont fabriqués)
2.2.6.1. Phosphorylation oxydative
2.2.7. Roles ATP - Ex: contractions musculaires
2.2.7.1. Réserves faibles, renouvellement en continuité
2.2.7.2. La respiration/fermentation sont utilisées différament en fonction de l'effort
2.2.7.2.1. Effort prolongé (800m, nage...): respiration
2.2.7.2.2. Effort de durée intermédiaire (200m nage, 400-800m course): fermentation lactique principalement
2.2.7.2.3. Efforts explosifs: phosphocréatine
3. 1. Membranes et échanges plasmiques
3.1. Rappels
3.1.1. C. procaryote: chr bactérien circulaire, plasmides, paroi bactérienne, capside, mesosome, flagelle
3.1.2. C. eucaryote: chr en bâton, enveloppe nucléaire, ReG, mitochondire (organites)
3.1.3. La cellule est l'unité de base du monde vivant
3.2. Mosaïque fluide
3.2.1. Constitution chimique: bicouche de phospholipides, protéines intégrées (-canals), protéines de surface (côté cytoplasme), glycoprotéine (côté extrac.), glycolipide (ex: antigènes), cholestérol
3.2.2. La mp limite et isole
3.2.3. Particularités physico-chimiques: souplesse, fluidité, perméabilité séléctive,
3.3. Echanges mp
3.3.1. La diffusion simple
3.3.1.1. Transport passif
3.3.1.2. Déplacement libre
3.3.1.3. Selon le gradient de concentration
3.3.1.4. Petites molécules (ex: O2, CO2)
3.3.1.5. La vitesse dépends: de la différence de concentration entre le m. intrac. et le m.extrac.; de la température
3.3.2. L'osmose
3.3.2.1. Mouvement d'eau
3.3.2.2. m. peu concentré --> m. plus concentré
3.3.2.3. m. extrac. hypertonique: flux net d'eau sortant, c. en plasmolyse
3.3.2.4. m. extrac. isotonique: flux d'eau net nul
3.3.2.5. m. extrac. hypotonique: flux d'eau net entrant, c. en turgéscence
3.3.3. La diffusion facilitée
3.3.3.1. Transport passif pérmis gràace à une protéine intégrée dans la mp
3.3.3.2. Selon de gradient de concentration
3.3.3.3. Perméases (petites molécules organiques)
3.3.3.4. Canneaux ioniques
3.3.3.5. Il peut y avoir saturation de la vitesse de transport parce qu'il y a un nombre limité de protéines
3.3.4. Le transport actif
3.3.4.1. Nécessitant de l'energie
3.3.4.1.1. Utilisation directe: T.A. I
3.3.4.1.2. Utilisation indirecte: T.A. II (sympore, antipore
3.3.4.2. Pompe (ATPases)
3.3.4.3. Contre le gradient de concentration
3.3.4.4. Exemple: pompe à Na+/K+ et pompe à Ca2+
3.4. Echanges vésicules
3.4.1. Transfert en masse de molécules non spécifiques
3.4.2. Phénomène actif
3.4.3. Exocytose
3.4.3.1. Les vésicules s'approchent de la mp
3.4.3.2. Fusion vésicules-mp
3.4.3.3. Le contenu des vésicules est dévérsé à l'exterieur
3.4.4. Endocytose
3.4.4.1. Invagination de la mp avec les molécules à endocyter
3.4.4.2. Pincement de la mp et formation de la vésicule
3.4.4.3. Les molécules sont intégrés dans une vésicule d'endocytose
3.4.5. Les molécules peuvent après diffuser après digestion
3.4.6. Exemples: phagocytose (adhésion, ingéstion, digéstion, rejet des déchets), pinocytose, endocytose à récepteur, endocytose sans récepteurs, excrétion, sécrétion