Biochimie, biologie et biotechnologie (STL) · Terminale · S1 – Enzymes et voies métaboliques
Photosynthèse, types trophiques et cycles du carbone et de l’azote
Qui mange quoi, avec quelle énergie.
En bref
La photosynthèse ressemble à une respiration à l’envers…
La photosynthèse ressemble à une respiration à l’envers… avec les mêmes outils : une chaîne de transporteurs et une ATP synthase.
La photosynthèse dans le chloroplaste
Deux étapes, localisées dans le chloroplaste :
| Étape | Lieu | Entrées | Sorties |
|---|---|---|---|
| Chaîne photosynthétique | membrane des thylakoïdes | lumière, H₂O, NADP⁺, ADP | O₂, NADPH, ATP |
| Cycle de Calvin | stroma | CO₂, NADPH, ATP | glycéraldéhyde 3-phosphate (précurseur d’oses) |
- La lumière excite les photosystèmes : leurs électrons « montent » assez haut pour descendre ensuite une chaîne de transporteurs jusqu’au NADP⁺.
- L’eau cède ses électrons : elle est oxydée et libère le dioxygène.
- Comme dans la mitochondrie, un gradient de protons fait tourner une ATP synthase.
- Le cycle de Calvin fixe le CO₂ grâce au NADPH et à l’ATP : c’est l’autotrophie.
Respiration et photosynthèse partagent le couplage chimio-osmotique ; seule la source d’énergie change (oxydation d’une molécule ou lumière).
Les types trophiques
On décrit un organisme par trois questions.
| Question | Préfixe | Réponses |
|---|---|---|
| Source d’énergie ? | photo- / chimio- | lumière / réactions chimiques |
| Source d’électrons ? | litho- / organo- | composé minéral / molécule organique |
| Source de carbone ? | auto- / hétéro- | CO₂ / matière organique |
Exemples : une plante est photolithoautotrophe ; l’être humain et E. coli sont chimioorganohétérotrophes ; les bactéries nitrifiantes sont chimiolithoautotrophes.
Ce type guide le milieu de culture : une bactérie autotrophe se cultive sans source organique de carbone.
Les micro-organismes dans l’écosystème
- Saprophytisme : décomposer la matière morte.
- Symbiose : association à bénéfice mutuel (Rhizobium dans les nodosités des Fabacées fixe le diazote).
- Entre micro-organismes : compétition, coopération, vie en biofilm.
Les cycles courts du carbone et de l’azote
CO₂photosynthèse (assimilation)matière organiquerespiration, fermentationCO₂
Matière organique azotéeammonification (minéralisation)NH₄⁺nitrificationNO₂⁻NO₃⁻assimilation par les plantes
- La nitrification (NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻) est l’œuvre de bactéries chimiolithoautotrophes aérobies.
- La dénitrification (NO₃⁻ → N₂) est une respiration anaérobie : elle rend l’azote à l’atmosphère.
Minéralisation et assimilation vont en sens contraire : la première transforme l’organique en minéral, la seconde le minéral en organique.
Exemple travaillé
Dans un aquarium neuf, on suit l’azote par bandelettes : l’ammoniaque monte d’abord (déjections), puis baisse quand les nitrites apparaissent, qui baissent à leur tour quand les nitrates s’accumulent. Ajouter des bactéries nitrifiantes raccourcit ce démarrage : c’est de la bioremédiation à petite échelle.
Teste-toi
6 questions pour vérifier
Touche une réponse : la correction s’affiche tout de suite.
1.Où se déroule le cycle de Calvin ?
2.Le dioxygène de la photosynthèse provient…
3.Quelles molécules la chaîne photosynthétique fournit-elle au cycle de Calvin ?
4.Une plante verte est…
5.Le préfixe « organo- » renseigne sur…
6.La nitrification transforme…
0 / 6 questions
Dans l’app, ce chapitre a son quiz complet, chronométré, et tes erreurs reviennent au bon moment pour ne plus les refaire.
La fiche de révision, sur une page
Tout « Photosynthèse, trophie » sur une seule page A4 illustrée : l’essentiel, les pièges et un mini-test. Elle se débloque dans l’app avec des gemmes — et ton compte gratuit en offre assez pour tes trois premières fiches.
