DS2 spé SVT _ métabolisme

Les végétaux chlorophylliens sont des organismes eucaryotes autotrophes. Ils constituent le premier maillon des chaînes alimentaires.

PROPOSITION DE CORRECTION :

Document référence

Si on cultive des plantes des marais en présence de CO₂ radioactif, on trouve des molécules organiques radioactives (sucres en C6, acides gras et acides aminés) dans un premier temps dans les plantes des marais, puis dans toute la chaîne alimentaire jusqu'aux oiseaux

Un écosystème a à sa base des producteurs primaires qui sont des végétaux chlorophylliens.

*les végétaux chlorophylliens que sont les plantes des marais fixent le CO₂ et l’incorporent dans les molécules organiques (glucides, lipides, protides)  par  une réduction du carbone minéral (autotrophie)

*Des molécules organiques radioactives se transmettent au fil des maillons de la chaîne alimentaire (hétérotrophie).

Étude du document 1

Quand des chlorelles éclairées soumises à du CO₂ radioactif voient leur RubisCO inactivée :

 le ribulose biphosphate augmente (VALEURS) => substrat de l’enzyme

 l’APG diminue de concentration (VALEURS) => produit de l’enzyme

D’après le cycle de Calvin, cette enzyme fixe le CO₂ minéral sur la molécule organique en C5, le C5P2.

La RubisCO est donc l’enzyme clé capitale de l’autotrophie, capable de fixer des molécules de CO₂ et de l’incorporer dans le métabolisme carboné de la cellule.

L’APG est ensuite réduit en sucres (trioses) à l’origine de sucres en C6, d’acides aminés, et d’acides gras.

Étude du document 2

Le chloroplaste est un organite limité par une double membrane (a) qui contient deux principales structures :

le stroma (b)

les thylakoïdes  (c)

Un grain d’amidon (d), forme de stockage du glucose est d’ailleurs observable dans le stroma

La RubisCO présente uniquement dans les chloroplastes est un complexe protéique formé de l'assemblage de

deux sous-unités: une de 54 kDa et une de 14,5 kDa.

Le chromatogramme montre que ces deux sous-unités sont clairement présentes dans l’extrait de « choroplaste total » mais aussi dans le puits 3 = stroma.

La RubisCO est l’enzyme clé du stroma et de la seconde phase non photochimique de la photosynthèse.

Les thylakoïdes contiennent les chaînes de pigments qui permettent de fixer l’énergie lumineuse et la convertir en ATP et en RH2 au cours de la première phase photochimique.

SYNTHESE

Les chloroplastes ont la capacité d’incorporer du carbone minéral au sein de la matière organique grâce à l’enzyme RubisCO