Séance 3 - Expérimenter sur le métabolisme autotrophe du géranium

3.1 – La photosynthèse : une voie métabolique autotrophe

Le géranium réalise des transformations biochimiques appelées métabolisme. Parmi elles, la photosynthèse est une voie métabolique autotrophe : elle permet à la plante de fabriquer sa propre matière organique à partir de matière minérale (eau et dioxyde de carbone), en utilisant l’énergie lumineuse.

3.2 – Le rôle des chloroplastes et des enzymes

Ce processus se déroule dans des organites spécialisés : les chloroplastes, présents dans les cellules des feuilles. Ces structures contiennent :

• de la chlorophylle, qui capte la lumière ;

• des enzymes, protéines facilitant les réactions chimiques nécessaires à la photosynthèse.

3.3 – Échanges de matière et d’énergie chez le géranium

Ainsi, le géranium échange de la matière et de l’énergie avec son environnement :

• il absorbe de l’eau et du dioxyde de carbone,

• il capte la lumière,

• il produit du glucose (stocké sous forme d’amidon),

• il rejette du dioxygène.

• Botaniste (5-8 ans après le bac) : étudier les plantes, leur diversité, leur fonctionnement et leurs interactions avec l’environnement ; participer à la conservation des espèces végétales ou à la gestion de collections (jardins botaniques, herbiers).

• Biochimiste (5-8 ans après le bac) : analyser les réactions chimiques qui se produisent dans les cellules, comme la photosynthèse ou la respiration ; travailler dans la recherche médicale, pharmaceutique, agroalimentaire ou environnementale pour comprendre et exploiter ces mécanismes.

• Ingénieur·e agronome (5 ans après le bac) : améliorer les pratiques agricoles en utilisant les connaissances en biologie, chimie et écologie ; développer de nouvelles variétés de plantes, optimiser les rendements tout en respectant l’environnement, et conseiller les agriculteurs sur les techniques de production durable.

La photosynthèse est qualifiée de voie métabolique autotrophe car :

A) Elle dépend uniquement de la matière organique déjà présente.

B) Elle permet de fabriquer de la matière organique à partir de matière minérale.

C) Elle produit uniquement de l’oxygène.

D) Elle nécessite la respiration cellulaire.

Quels éléments minéraux sont nécessaires à la photosynthèse ?

A) Dioxygène et glucose

B) Eau et dioxyde de carbone

C) Amidon et sucres simples

D) Azote et dioxygène

Dans quelles cellules se déroulent les réactions de photosynthèse ?

A) Les cellules de la racine

B) Les cellules des fleurs

C) Les cellules des feuilles contenant des chloroplastes

D) Les cellules du bois

Quel est le rôle principal de la chlorophylle ?

A) Stocker l’amidon

B) Capter l’énergie lumineuse

C) Transporter l’eau

D) Produire directement du glucose

Les enzymes intervenant dans la photosynthèse sont :

A) Des pigments verts absorbant la lumière

B) Des protéines facilitant les réactions chimiques

C) Des glucides de réserve

D) Des lipides constituant la membrane du chloroplaste

Quels sont les produits de la photosynthèse ?

A) Eau et dioxygène

B) Dioxygène et glucose (amidon en réserve)

C) Dioxyde de carbone et énergie

D) ATP et dioxyde de carbone

Lors de la photosynthèse, quel gaz est rejeté dans l’environnement ?

A) Dioxygène

B) Dioxyde de carbone

C) Azote

D) Ozone

Quelle affirmation décrit le mieux les échanges du géranium avec son environnement lors de la photosynthèse ?

A) Absorbe glucose, rejette CO₂, capte chaleur

B) Absorbe H₂O et CO₂, capte lumière, produit glucose et rejette O₂

C) Absorbe O₂ et glucose, rejette CO₂ et H₂O

D) Absorbe uniquement la lumière, rejette uniquement O₂