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Comment les plantes n'absorbent-elles que du dioxyde de carbone ?

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Il n'y a que 400 molécules de CO2 dans 1 million de molécules d'air.

Comment les plantes n'absorbent-elles que du CO2 mais pas les autres gaz ?

Mon professeur m'a dit que c'est parce qu'il y a moins de concentration de CO2 dans les feuilles que dans l'air et que le CO2 se précipite dans les feuilles. Mais alors, comment la feuille maintient-elle la concentration de CO2 et d'autres gaz ?


Les plantes ne prélèvent pas que du CO2, elles prélèvent quelle que soit la concentration atmosphérique des gaz : les gaz circulent librement à travers les membranes, il est donc difficile de sélectionner certains gaz.

Ce que votre professeur explique est basé simplement sur les lois de la diffusion dans la mesure où la diffusion se traduit par un flux net des zones de forte concentration vers les zones de faible concentration. Si le CO2 est utilisé dans des réactions chimiques dans les feuilles d'une plante par photosynthèse, cela signifie que la concentration de CO2 y est faible, donc la diffusion nette de CO2 se fera de l'extérieur de la plante vers l'intérieur.

Appeler cela une précipitation peut être un peu trompeur, mais en général, les gaz se mélangent assez rapidement (par rapport, par exemple, aux liquides). L'usine n'a vraiment rien à faire pour faciliter cela si ce n'est de disposer d'une surface disponible pour les échanges gazeux.


Comment les plantes n'absorbent-elles que du dioxyde de carbone ? - La biologie

Plusieurs études ont montré que l'enrichissement en CO 2 atmosphérique n'a pas d'impact significatif sur les microorganismes du sol. Zak et al. (2000), par exemple, n'ont observé aucune différence significative dans la biomasse microbienne du sol sous les semis de tremble cultivés à 350 et 700 ppm de CO 2 après 2,5 ans de traitement différentiel. De même, dans le cas de Griffiths et al. (1998) et Insam et al. (1999), aucune des deux équipes de recherche n'a signalé de changement dans la structure de la communauté microbienne sous le ray-grass et les écosystèmes tropicaux artificiels, respectivement, après les avoir soumis à un enrichissement en CO 2 atmosphérique.

D'autres études, cependant, ont montré qu'un taux élevé de CO 2 peut avoir un impact significatif sur les micro-organismes du sol. Van Ginkel et Gorissen (1998), par exemple, ont observé que trois mois d'exposition élevée au CO 2 (700 ppm) ont augmenté la biomasse microbienne du sol sous les plants de ray-grass de 42 % par rapport à celle produite dans des conditions ambiantes de CO 2 , comme l'a fait Van Ginkel et al. (2000). De même, la biomasse microbienne du sol a augmenté de 15 % sous les champs agricoles soumis à une rotation des cultures blé-soja de deux ans (Islam et al., 2000) et dans une étude de Marilley et al. (1999), l'enrichissement en CO 2 atmosphérique a augmenté de manière significative le nombre de bactéries dans les rhizosphères sous les monocultures de ray-grass et de trèfle blanc. De même, Lussenhop et al. (1998) ont signalé des augmentations induites par le CO 2 des quantités de bactéries, de protozoaires et de microarthropodes dans les sols qui avaient permis la régénération de boutures de peupliers pendant cinq mois. De plus, Hungate et al. (2000) ont signalé que des concentrations de CO 2 doubles dans l'air ambiant augmentaient considérablement la biomasse d'organismes fongiques actifs et de protozoaires flagellés sous les prairies de serpentine et de grès après quatre ans d'exposition au traitement.

En examinant de plus près l'étude de Marilley et al. (1999), il est évident qu'un taux élevé de CO 2 a provoqué des changements dans les populations microbiennes du sol. Dans les sols sous leur trèfle blanc légumineux, par exemple, un CO 2 élevé a favorisé les déplacements vers Rhizobium espèces bactériennes, qui ont probablement augmenté la disponibilité de l'azote - via la fixation de l'azote - pour favoriser une croissance accrue des plantes. Cependant, dans les sols sous monocultures de ray-grass non légumineux, qui ne forment pas de relations symbiotiques avec Rhizobium espèces, le CO 2 élevé a favorisé les déplacements vers Pseudomonas espèces, qui ont probablement acquis des nutriments pour soutenir une croissance végétale améliorée par des mécanismes autres que la fixation de l'azote. Néanmoins, dans les deux situations, les auteurs ont observé des changements induits par le CO 2 dans les populations bactériennes qui optimiseraient probablement l'acquisition de nutriments pour des espèces végétales hôtes spécifiques.

Dans une étude non liée, Montealegre et al. (2000) ont signalé qu'un taux élevé de CO 2 agissait comme un agent sélectif parmi 120 isolats différents de Rhizobium poussant sous des plants de trèfle blanc. Plus précisément, lorsque des souches bactériennes favorisées par des concentrations ambiantes et élevées de CO 2 étaient mélangées et cultivées avec du trèfle blanc à une concentration atmosphérique de CO 2 de 600 ppm, 17 % de nodules racinaires supplémentaires étaient formés par des isolats préalablement déterminés comme étant favorisés par des concentrations élevées de CO 2 .

Dans l'étude intéressante de Hu et al. (2001), des prairies de grès fertiles soumises à cinq ans de concentrations de CO 2 deux fois ambiantes ont présenté une biomasse microbienne du sol accrue tout en améliorant simultanément l'absorption d'azote par les plantes. L'effet net de ces phénomènes a réduit la disponibilité de l'azote pour une utilisation microbienne, ce qui a par conséquent diminué la respiration microbienne et, par conséquent, la décomposition microbienne. Par conséquent, ces écosystèmes ont affiché une augmentation de l'accumulation nette de carbone induite par le CO 2 . De même, Williams et al. (2000) ont signalé que le carbone de la biomasse microbienne avait augmenté de 4 % dans une prairie à herbes hautes après cinq ans d'exposition à des concentrations de CO 2 deux fois plus ambiantes, ce qui a contribué à une augmentation totale du carbone du sol de 8 %.

En résumé, il ressort clairement de la littérature publiée qu'à mesure que la teneur en CO 2 de l'air continue d'augmenter, la végétation terrestre réagira probablement par une augmentation des taux de photosynthèse et de la production de biomasse. En conséquence de ces phénomènes, plus de carbone organique sera restitué au sol où il sera utilisé par les organismes microbiens pour maintenir ou augmenter leurs effectifs, leur biomasse et leurs activités hétérotrophes (Weihong et al., 2000 Arnone et Bohlen, 1998). De plus, il est concevable que des changements dans la structure de la communauté microbienne puissent se produire qui favoriseront les relations complexes qui existent actuellement entre les plantes légumineuses et non légumineuses et les micro-organismes spécifiques dont elles dépendent.

Les références
Arnone, J.A., III et Bohlen, P.J. 1998. Flux de N 2 O stimulé à partir de monolithes de prairies intactes après deux saisons de croissance sous un CO 2 atmosphérique élevé. Oecologia 116: 331-335.

Griffiths, B.S., Ritz, K., Ebblewhite, N., Paterson, E. et Killham, K. 1998. Structure de la communauté microbienne de la rhizosphère du ray-grass sous des concentrations élevées de dioxyde de carbone, avec des observations sur la rhizosphère du blé. Biologie et biochimie des sols 30: 315-321.

Hu, S., Chapin III, F.S., Firestone, M.K., Field, C.B. et Chiariello, N.R. 2001. Limitation de l'azote de la décomposition microbienne dans une prairie sous CO 2 élevé. La nature 409: 88-191.

Hungate, B.A., Jaeger III, C.H., Gamara, G., Chapin III, F.S. et Field, C.B. 2000. Microbiota du sol dans deux prairies annuelles : réponses à une augmentation du CO 2 atmosphérique. Oecologia 124: 589-598.

Insam, H., Baath, E., Berreck, M., Frostegard, A., Gerzabek, MH, Kraft, A., Schinner, F., Schweiger, P. et Tschuggnall, G. 1999. Réponses du microbiote du sol au CO 2 élevé dans un écosystème tropical artificiel. Journal des méthodes microbiologiques 36: 45-54.

Islam, K.R., Mulchi, C.L. et Ali, A.A. 2000. Interactions des enrichissements troposphériques en CO 2 et O 3 et variations d'humidité sur la biomasse microbienne et la respiration dans le sol. Biologie du changement global 6: 255-265.

Lussenhop, J., Treonis, A., Curtis, P.S., Teeri, J.A. et Vogel, C.S. 1998. Réponse du biote du sol au CO 2 atmosphérique élevé dans les systèmes modèles du peuplier. Oecologia 113: 247-251.

Marilley, L., Hartwig, U.A. et Aragno, M. 1999. Influence d'une teneur élevée en CO 2 atmosphérique sur les communautés bactériennes du sol et de la rhizosphère sous Lolium perenne et Trifolium repens dans des conditions de terrain. Écologie microbienne 38: 39-49.

Montealegre, C.M., Van Kessel, C., Blumenthal, J.M., Hur, H.G., Hartwig, U.A. et Sadowsky, M.J. 2000. Le CO 2 atmosphérique élevé modifie la structure de la population microbienne dans un écosystème de pâturage. Biologie du changement global 6: 475-482.

Van Ginkel, J.H. et Gorissen, A. 1998. Décomposition in situ des racines de l'herbe affectée par le dioxyde de carbone atmosphérique élevé. Journal de la Soil Science Society of America 62: 951-958.

Van Ginkel, J.H., Gorissen, A. et Polci, D. 2000. Concentration élevée de dioxyde de carbone atmosphérique : effets de l'augmentation de l'apport de carbone dans un Lolium perenne sol sur les micro-organismes et la décomposition. Biologie et biochimie des sols 32: 449-456.

Weihong, L., Fusuo, Z. et Kezhi, B. 2000. Réponses de la rhizosphère végétale à l'enrichissement en CO 2 atmosphérique. Bulletin scientifique chinois 45: 97-101.


3: Photosynthèse

  • Contribution d'Alexey Shipunov
  • Professeur agrégé (biologie) à l'Université d'État de Minot
  • 3.1 : Découverte de la photosynthèse L'histoire des études menées sur la photosynthèse remonte au XVIIe siècle avec Jan Baptist van Helmont. Il a rejeté l'idée ancienne selon laquelle les plantes tirent la majeure partie de leur biomasse du sol.
  • 3.2 : Stade de la lumière Les participants au stade de la lumière comprennent les photosystèmes (&ldquochlorophylle&rdquo), la lumière, l'eau, l'ATPase, les protons et un transporteur d'hydrogène (NADP+). L'idée de base du stade lumineux est que la cellule a besoin d'ATP pour assembler (plus tard) le dioxyde de carbone en sucre. Pour fabriquer de l'ATP, la cellule a besoin de courant électrique : pompe à protons. Pour produire ce courant, la cellule a besoin de la différence de charge électrique (différence de potentiels) entre les compartiments thylakoïde (vésicule ou poche membranaire) et matriciel (stroma) du chloroplaste.
  • 3.3 : Stade enzymatique Le stade enzymatique compte de nombreux participants. Ceux-ci incluent le dioxyde de carbone, le transporteur d'hydrogène avec de l'hydrogène (NADPH), l'ATP, le ribulose biphosphate (RuBP ou C 5 ) et Rubisco ainsi que d'autres enzymes. Tout se passe dans la matrice (stroma) du chloroplaste.
  • 3.4 : Voie C₄ Rubisco est l'enzyme d'une extrême importance puisqu'elle déclenche l'assimilation du dioxyde de carbone. Malheureusement, Rubisco est "à deux faces" puisqu'il catalyse également la photorespiration. La photorespiration signifie que les plantes prennent de l'oxygène au lieu du dioxyde de carbone. Rubisco catalyse la photorespiration s'il y a une forte concentration d'oxygène (ce qui est généralement le résultat d'un stade de lumière intense).
  • 3.5 : La vraie respiration L'idée fausse commune au sujet des plantes est que leur seul processus métabolique lié à l'énergie est la photosynthèse. Cependant, comme la plupart des eucaryotes, les plantes ont des mitochondries dans les cellules et utilisent la respiration aérobie (liée à l'oxygène) pour obtenir de l'énergie. En règle générale, les plantes dépensent beaucoup moins d'oxygène dans la respiration qu'elles n'en produisent dans la photosynthèse. Cependant, la nuit, les plantes font exactement la même chose que les animaux et ne produisent que du dioxyde de carbone !

Vignette : Cellules végétales avec des chloroplastes visibles (provenant d'une mousse, Plagiomnium affine). Image utilisée avec permission (CC BY SA 3.0 Unported Kristian Peters).


Des scientifiques ont mis au point un moyen synthétique d'absorber le CO2 bien plus rapidement que les plantes

La logique conventionnelle lorsqu'il s'agit de lutter contre les niveaux dangereusement élevés de dioxyde de carbone (CO2) sur Terre est de trouver des moyens de s'assurer que nous pompons moins de CO2 dans l'air en premier lieu.

Mais la vie végétale contribue également à réduire l'empreinte carbone de l'humanité, absorbant environ 25 % de nos émissions de carbone pour produire du carburant pour elle-même pendant la photosynthèse. Le seul problème est que le système de la nature pour faire cela est assez lent et inefficace, mais et s'il pouvait être renforcé ?

C'est l'idée derrière une nouvelle étude de chercheurs allemands, qui ont développé un système synthétique pour incorporer le CO2 dans des composés organiques – appelé fixation du carbone – qui est à la fois considérablement plus rapide que la méthode naturelle et plus économe en énergie.

Lorsque les plantes absorbent du carbone pendant ce qu'on appelle le cycle de Calvin – la deuxième étape de la photosynthèse – une enzyme appelée RuBisCO aide à catalyser la réaction qui transforme le CO2 en glucose, que les plantes utilisent comme source d'énergie.

L'inconvénient de ce système, selon le chercheur principal Tobias Erb de l'Institut Max Planck de microbiologie terrestre, est que RuBisCO lui-même n'est pas exactement rapide, ce qui retarde l'ensemble du processus.

"RuBisCO est lent", a-t-il déclaré à William Herkewitz à Mécanique populaire, ajoutant qu'il est également sujet aux erreurs.

« [I]t se retourne souvent contre lui, ce qui signifie qu'environ chaque cinquième tentative, RuBisCO mélangera le CO2 avec de l'oxygène gazeux », explique-t-il, ce qui ralentit encore l'absorption du carbone.

Pour voir s'ils pouvaient concevoir un meilleur système artificiel, l'équipe d'Erb a passé au crible une bibliothèque de quelque 40 000 enzymes connues de tous les horizons.

"Certaines enzymes se trouvent dans le corps humain et dans les bactéries intestinales", dit-il, tandis que d'autres provenaient "de plantes et de microbes qui vivent dans les océans et à la surface des plantes".

À partir de cet énorme catalogue, les chercheurs ont fini par identifier 17 enzymes différentes provenant de 9 organismes différents et les ont intégrées dans un nouveau système en 11 étapes qui recrée efficacement le cycle de Calvin, mais avec des résultats supérieurs.

Ces enzymes, qui appartiennent à un groupe appelé ECR, pourraient ouvrir la voie à un nouveau type de système de capture du carbone organique potentiellement beaucoup plus efficace que l'arbuste sur le rebord de votre fenêtre.

"Les ECR sont des enzymes suralimentées capables de fixer le CO2 à un rythme près de 20 fois plus rapide que l'enzyme de fixation du CO2 la plus répandue dans la nature, RuBisCo, qui effectue le gros du travail impliqué dans la photosynthèse", a déclaré Erb dans un communiqué de presse. .

Étant donné que le processus n'a été testé que dans un tube à essai jusqu'à présent, il est trop tôt pour dire à quel point le système pourrait être plus rapide pour capturer le carbone atmosphérique dans le monde réel.

Erb estime que cela pourrait potentiellement être jusqu'à deux ou trois fois plus rapide que les plantes, mais reconnaît que ce ne sont que des spéculations jusqu'à ce que des recherches supplémentaires soient menées.

"Jusqu'à présent, notre cycle artificiel de fixation du CO2 est une preuve de principe", a-t-il déclaré à Maarten Rikken de ResearchGate. "La transplantation d'un tel" nouveau cœur métabolique "dans des organismes vivants, tels que des algues ou des plantes est un autre grand défi."

Mais si les scientifiques peuvent comprendre comment incorporer ce cycle de fixation du carbone synthétique dans des plantes vivantes ou un autre type d'organisme absorbant le CO2, cela pourrait un jour être d'une grande aide pour éliminer ces molécules piégeant la chaleur de notre atmosphère - et cela ne peut que être une bonne chose.

"C'est un résultat passionnant pour la biologie des systèmes, démontrant que de nouvelles voies théoriques de fixation du CO2 peuvent effectivement être réalisées", a déclaré à Eva Botkin-Kowacki la biologiste des plantes Lisa Ainsworth de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, qui ne faisait pas partie de la recherche. à Le Moniteur de la Science Chrétienne.

« Que cette voie ou une autre voie nouvelle puisse être introduite dans les plantes est une question ouverte, mais cette recherche fait certainement avancer la possibilité. »

Vous pouvez en savoir plus sur la recherche dans la vidéo ci-dessous :


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Comment les plantes n'absorbent-elles que du dioxyde de carbone ? - La biologie

BOTANIQUE LS1203 - BIOLOGIE VÉGÉTALE

Photosynthèse et respiration (aérobie) (version pdf)

Ces deux processus ont de nombreux points communs.
1. se produisent dans les organites qui semblent descendre de bactéries (théorie des endosymbiotes) : chloroplastes et mitochondries
2. Les organites où ces processus se produisent ont des systèmes membranaires internes complexes qui sont essentiels aux processus.
3. Ces processus s'appuient sur des molécules existantes dans les cellules pour effectuer les réactions de conversion d'énergie : détenteurs d'électrons (NAD + , NADP + ), ADP et ATP, sucres divers, etc.
4. La photosynthèse et la respiration sont essentiellement l'inverse l'une de l'autre. La photosynthèse commence avec le CO 2 et le réduit en sucre. La réduction nécessite de l'énergie, qui est obtenue à partir de la lumière. La respiration commence avec le sucre et l'oxyde en CO 2 L'oxydation libère de l'énergie qui est collectée sous forme d'ATP.

------ apport d'énergie de la lumière ----->
6 CO 2 + 12 H 2 O ------------------------------------------- C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O
<---- production d'énergie en tant qu'ATP -------

La photosynthèse en tant qu'événement chloroplastique

À l'intérieur des chloroplastes se trouvent des piles de sacs membranaires. Chaque sac est un thylakoïde. Les photosystèmes sont situés dans les membranes thylacoïdes. Le compartiment d'eau à l'intérieur de la membrane thylacoïdienne s'appelle la lumière. La zone d'eau à l'extérieur du thylakoïde, mais toujours à l'intérieur du chloroplaste, est le stroma.

La photosynthèse se produit dans deux séries de réactions qui sont liées par des molécules porteuses d'électrons (NADP + /NADPH) et ADP/ATP. Les deux réactions portent plusieurs noms. Je m'en tiendrai aux réactions légères et au cycle de Calvin. (Autres noms que vous avez peut-être entendus pour les réactions lumineuses : réactions photochimiques, réactions dépendantes de la lumière. Autres noms que vous avez peut-être entendus pour le cycle de Calvin : réactions biochimiques, cycle C3, cycle de réduction du carbone et fixation du carbone. Il y en a deux très trompeurs noms flottant autour du cycle de Calvin qui devraient être vaporisés : réactions indépendantes de la lumière et réactions sombres. Au moins cinq des enzymes du cycle de Calvin, y compris celle qui démarre tout le trajet, sont activées par la lumière.)

1. Réactions légères
La lumière est captée par les photosystèmes. Il y en a deux : PSII et PSI. Chacun se compose d'un centre de réaction contenant 2 chla a et un complexe d'antenne de pigments accessoires et plus chla a. (pigments accessoires : chlb, caroténoïdes [carotènes et xanthophylles]) Les photosystèmes sont reliés entre eux par une chaîne de molécules porteuses d'électrons. Les photosystèmes + porteurs d'électrons = schéma Z. Le schéma en Z est situé dans la membrane thylacoïdienne.

L'énergie lumineuse est utilisée pour exciter un électron dans l'une des molécules du centre de réaction chl a dans le PSII. L'électron excité quitte le PSII et se rend au PSI via les porteurs d'électrons. Au PSI, l'électron s'immobilise au centre de réaction du PSI. L'électron est excité par plus d'énergie lumineuse, quitte le PSI et se rend au NADP + . Une fois que deux électrons atteignent NADP + , il est réduit en NADPH. NADP + /NADPH sont localisés dans le stroma.

Comment le PSII remplace-t-il les électrons qui continuent de partir ? En divisant l'eau dans un processus appelé photolyse :
2 H 2 O ---------> O 2 + 4 H + + 4 e -

La photolyse se produit du côté de la lumière de la membrane thylacoïdienne. Les protons (H + ) qui sont libérés de l'eau sont piégés dans le petit espace lumineux par la membrane thylakoïde. Au fur et à mesure que les électrons se déplacent du PSII au PSI, davantage de protons (H + ) sont déplacés du stroma vers la lumière. Finalement, vous obtenez un gradient H+ assez important entre la lumière et le stroma. Il existe une enzyme qui permet aux chloroplastes de récupérer l'énergie du gradient sous forme d'ATP. L'ATP est dans le stroma.

2. Le cycle de Calvin
Le cycle de Calvin comporte trois phases : la carboxylation, la réduction et la régénération

A. Carboxylation
Le dioxyde de carbone et RuBP (un sucre C5) sont combinés pour donner deux molécules de PGA (un acide C3).
L'enzyme qui catalyse cette réaction est abrégée rubisco.

B. Réduction
Cette phase utilise les 2/3 de l'ATP et la totalité du NADPH produits lors des réactions lumineuses.
Chaque molécule de PGA est réduite en PGald (un sucre C3).

C. Régénération
Cette phase utilise le dernier de l'ATP pour transformer un tas de molécules de PGald en un tas de molécules de RuBP afin que plus de dioxyde de carbone puisse être introduit.

D. Pour les personnes qui meurent d'envie de savoir à quoi correspondent les abréviations :
rubisco = RuBP carboxylase et oxygénase
RuBP = ribulose-1,5-bisphosphate
PGA = acide 3-phosphoglycérique
PGald = 3-phosphoglycéraldéhyde (également connu sous le nom de glycéraldéhyde-3-phosphate)
ATP = adénosine triphosphate
ADP = adénosine diphosphate
NADP + /NADPH = nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (oxydé/réduit)

Une fois que vous avez beaucoup de PGald, il peut être utilisé pour fabriquer du glucose, du fructose, du saccharose et de l'amidon.
(Les réactions de la respiration, en plus de fournir un moyen de transformer les calories stockées des sucres en énergie utilisable, permettent à une cellule de démarrer le processus de conversion des carbones des glucides en une variété de molécules : acides aminés, nucléotides, pigments, hormones, etc.)

La photosynthèse en tant qu'événement foliaire

En plus de considérer la photosynthèse comme un événement chloroplastique, vous devez vous rappeler qu'il s'agit également d'un événement foliaire.

À l'intérieur d'une feuille se trouvent trois tissus (collections fonctionnelles de cellules) :
1. épiderme
trous pour les échanges gazeux appelés stomates (les cellules de garde ouvrent et ferment les trous)
recouvert d'une couche de cire appelée cuticule
2. tissu vasculaire
xylème + phloème ensemble dans un faisceau vasculaire (veine)
3. mésophylle (tissu moulu)
couche de cellules étroitement tassée = mésophylle palissade
couche cellulaire lâche avec beaucoup d'espaces aériens = mésophylle spongieux

La plupart des plantes ouvrent leurs stomates pendant la journée (lumière) afin que le CO 2 pénètre dans la feuille pour la photosynthèse. Inconvénient : l'eau s'évapore des stomates lorsqu'ils sont ouverts. L'évaporation est la plus rapide lorsque les températures sont les plus élevées, ce qui serait également le cas pendant la journée. Les stomates se ferment la nuit lorsque la photosynthèse n'a pas lieu (pas besoin de laisser entrer du CO 2 ).

Certaines plantes ont un système qui leur permet d'ouvrir leurs stomates la nuit pour collecter et stocker le CO2. Pendant la journée, ils peuvent fermer leurs stomates pour conserver l'eau, tout en faisant de la photosynthèse. Ces plantes sont connues sous le nom de plantes CAM. CAM == Métabolisme de l'acide crassulacéen. La CAM a été découverte pour la première fois chez des membres de la famille des Crassulacées. La CAM a depuis été trouvée dans de nombreuses familles d'angiospermes (à la fois monocotylédones et dicotylédones), une plante vasculaire sans pépins et un gymnosperme.

Les plantes CAM poussent dans des habitats arides : déserts, régions alpines, en tant qu'épiphytes. Les plantes CAM ont au moins une certaine succulence (stockage d'eau). Deux plantes CAM sont importantes du point de vue de l'argent : l'ananas et les orchidées.

PEP = phosphoénolpyruvate, un acide en C3.
Le CO 2 peut être attaché au PEP par l'enzyme PEP carboxylase.

La nuit, les stomates sont ouverts. L'amidon est décomposé pour produire du PEP. Le PEP se combine avec le CO 2 pour former un acide en C4. Cet acide en C4 est stocké dans la vacuole. Pendant la journée, les stomates se ferment. L'acide C4 est décomposé pour libérer du CO 2 et un acide C3. L'acide C3 est reconverti en amidon. Le CO 2 entre dans le cycle de Calvin.

On estime que la CAM se produit dans

10% des espèces végétales. La photosynthèse C3 (où les seules réactions du carbone sont celles du cycle de Calvin) se produit dans

89 % des espèces. Le reste

1% font de la photosynthèse C4. Bien que le C4 ne représente qu'une fraction de la photosynthèse, il attire de nombreuses études car (1) il s'agit d'une forme de photosynthèse très efficace et (2) il représente la productivité élevée de cultures importantes telles que le maïs, la canne à sucre, le sorgho, et le millet.

rubisco = RuBP carboxylase et oxygénase

Le CO 2 perdu à cause de la réaction de l'oxygénase est appelé photorespiration. C'est un problème dans des conditions de température élevée, d'intensité lumineuse élevée et de faible niveau d'eau. Dans ces conditions, une plante C3 pourrait perdre 50 % de son carbone par photorespiration.

Comment diminuer la photorespiration ? Tenir le rubisco à l'écart de l'O 2 . Certaines plantes le font en s'engageant dans la photosynthèse C4.

Les plantes C4 ont une anatomie foliaire distinctive. Il y a un anneau de cellules proéminent autour des faisceaux vasculaires = la gaine du faisceau. Les cellules du mésophylle forment un anneau qui est étroitement appliqué aux cellules de la gaine du faisceau. Anatomie de Kranz.

Dans une cellule du mésophylle, le CO 2 et le PEP se combinent pour former un acide C4. L'acide C4 est envoyé dans une cellule de gaine de faisceau. Dans la cellule de gaine du faisceau, le CO 2 est libéré de l'acide C4 et entre dans le cycle de Calvin. L'acide C3 qui reste retourne dans la cellule du mésophylle, est transformé en PEP et est prêt à transporter plus de CO 2 . (Rubisco est situé uniquement dans les cellules de la gaine du faisceau.) Ainsi, un système de navette CO 2 fournit du CO 2 à rubisco. L'anatomie de la feuille éloigne l'O 2 des gaines des faisceaux. Résultat ==> pas de photorespiration.

Inconvénient du C4 : la navette CO 2 n'est pas gratuite. Il ajoute 2 ATP aux 3 ATP standard (pour le cycle de Calvin) nécessaires par CO 2 . Ainsi, le C4 n'est rentable que pour les plantes dans un environnement où la photorespiration est un problème courant.

Soit dit en passant, les plantes C3 comprennent le blé, le riz, les marguerites, les pétunias, les roses, les arbres fruitiers et les conifères.

La photosynthèse en tant qu'événement de la plante entière

Une dernière chose à retenir à propos de la photosynthèse est qu'il s'agit d'un événement de la plante entière. Les racines ont besoin d'absorber les éléments essentiels du sol. De nombreux éléments dont les plantes ont besoin ont un certain rôle dans la photosynthèse : soufre, magnésium, fer, manganèse, chlore, azote, cuivre, phosphore. Le potassium est nécessaire pour ouvrir les stomates et laisser entrer le CO 2 . Il doit y avoir un approvisionnement en eau adéquat provenant des racines pour garder les stomates ouverts. Dans des conditions de stress hydrique, comme cela peut se produire un après-midi de juillet, les stomates se fermeront (au moins en partie sinon complètement).

Photosynthèse et respiration
Qu'ont en commun la photosynthèse et la respiration ? En quoi sont-ils essentiellement l'inverse l'un de l'autre ?

Photosynthèse
Être capable de décrire la structure d'un chloroplaste : thylakoïde (membrane thylakoïde + lumière), stroma. Quel ensemble de réactions photosynthétiques se produit dans le thylakoïde ? Lequel dans le stroma ?

Comment les réactions lumineuses et les réactions du cycle de Calvin sont-elles liées ? ==> NADP + /NADPH, ATP/ADP

réactions lumineuses :
photosystèmes, schéma Z, molécules porteuses d'électrons, photolyse, gradient H+, synthèse d'ATP

Cycle de Calvin
trois phases du cycle de Calvin : carboxylation, réduction et régénération
rubisque
Quel est le sucre produit à la suite du processus de réduction du carbone ? Quels sont les devenirs possibles du sucre une fois qu'une plante en a accumulé beaucoup ?

En plus de considérer la photosynthèse comme un événement chloroplastique, vous devez vous rappeler qu'il s'agit également d'un événement foliaire.
À l'intérieur d'une feuille se trouvent trois tissus (collections fonctionnelles de cellules) : l'épiderme, le tissu vasculaire, le mésophylle (tissu broyé)

Que sont les plantes CAM ? Comment arrivent-ils à faire de la photosynthèse si leurs stomates sont fermés pendant la journée pour la conservation de l'eau ? Dans quels habitats trouve-t-on des plantes CAM ?

On estime que la CAM se produit dans

10% des espèces végétales. La photosynthèse C3 (où les seules réactions du carbone sont celles du cycle de Calvin) se produit dans

89 % des espèces. Le reste

1% font de la photosynthèse C4. Pourquoi les plantes C4 attirent-elles autant l'attention ? Qu'est-ce que la photorespiration ? Qu'est-ce que le rubisque ? Comment est-il impliqué dans la photosynthèse ? Comment est-il impliqué dans la photorespiration ?

Les plantes C4 ont l'anatomie de Kranz. Quel est le lien entre l'anatomie de Kranz et la photosynthèse C4 ?

Être capable de donner au moins deux exemples de plantes C3, de plantes C4 et de plantes CAM.


Conclusion :

  • Tous les organismes vivants ont besoin d'air pour survivre. L'air n'est pas visible mais peut être ressenti lorsqu'il se déplace.
  • L'air est un mélange de plusieurs gaz.
  • L'oxygène est nécessaire à la respiration. Le dioxyde de carbone est émis comme sous-produit après la respiration.
  • Les insectes aspirent de l'air à l'aide de minuscules trous dans leur corps appelés stigmates. Les vers de terre respirent à travers leur peau, qui est maintenue humide à l'aide d'une substance appelée mucus.
  • Certains animaux aquatiques comme les baleines et les dauphins ainsi que les mammifères respirent à l'aide de poumons.
  • Les amphibiens comme les grenouilles respirent à l'aide de poumons lorsqu'ils sont à terre. Dans l'eau, ces animaux respirent à l'aide de leur peau humide.
  • Les oiseaux respirent par des poumons et des sacs aériens qui sont ouverts en permanence.
  • Il existe plusieurs causes de pollution de l'air : la combustion excessive de combustibles comme le bois, le charbon et le pétrole, les machines dégageant des gaz, les véhicules dégageant de la fumée et plusieurs types de gaz nocifs émis par les industries.

La seule usine de charbon à capture de carbone aux États-Unis vient de fermer

Au début de l'année dernière, le ministère de l'Énergie de l'administration Trump a célébré un anniversaire spécial. « Joyeux troisième anniversaire d'exploitation, Petra Nova ! » a claironné l'agence dans un communiqué. Le communiqué se vantait d'une centrale électrique au charbon au Texas qui semblait avoir fait l'impossible : elle a réussi à éliminer le dioxyde de carbone des émissions de la centrale pendant trois ans, en les stockant en toute sécurité.

La célébration était précoce – Petra Nova a à peine fêté son quatrième anniversaire avant d'être fermée. La semaine dernière, NRG Energy, propriétaire du projet, a annoncé qu'il serait fermé indéfiniment, dans ce qui pourrait être l'un des derniers halètements pour la technologie de capture et de stockage du carbone aux États-Unis.

Sur le papier, le captage et stockage du carbone, ou CSC, semble être la solution à tous nos problèmes . Si nous pouvions simplement aspirer le dioxyde de carbone émis par la combustion de combustibles fossiles et le mettre ailleurs, nous pourrions réduire le réchauffement sans nous éloigner des anciennes méthodes de production d'énergie. Dans la pratique, cependant, les résultats ont été moins que prometteurs et n'ont pas atteint les niveaux nécessaires pour éviter un changement climatique catastrophique.

Ce qui arrivera aux grandes sociétés pétrolières cette année définira la prochaine décennie

C'est la décennie que le pétrole et le gaz doivent amorcer leur déclin. Pour éviter le réchauffement au-dessus de 1,5 degrés Celsius

Des décennies de recherche ont rendu le CSC techniquement réalisable, mais il est à la fois incroyablement complexe et extrêmement coûteux. Petra Nova était le seul projet CSC opérationnel aux États-Unis et le plus grand au monde utilisant sa technologie spécifique. Alors que d'autres projets ont tenté de démarrer aux États-Unis, il y a eu des échecs très médiatisés, notamment une usine au Mississippi où les coûts ont gonflé de plus de 200 % à 7,5 milliards de dollars sans jamais être réellement mis en ligne. Néanmoins, l'industrie des combustibles fossiles continue de courir après le captage du carbone. Just this week, ExxonMobil said that it was investing $3 billion over the next 5 years on projects to lower emissions, including 20 carbon capture projects around the world.

Petra Nova looked at first to be a bright point for CCS before flaming out last week.

“What NRG always touted was that they were on time and on budget,” Daniel Cohan, a professor of environmental engineering at Rice University, said. “The Trump administration flew in journalists from across Europe to show Petra Nova as an example of clean coal technology. It became the poster child of what carbon capture could do.”

But creating technology to remove emissions from burning coal didn’t come without a cost: In purporting to solve some fossil fuel problems, the project actually made some new ones. The CCS technology at Petra Nova required so much energy that NRG made an entirely separate natural gas power plant —the emissions of which were not offset by the Petra Nova technology—just to power the scrubber.

The presence of CCS technology, Cohan noted, also didn’t mean that the rest of the plant was totally clean. While CCS technology can help cut down on other pollutants like sulfur and nitrogen, the Petra Nova technology only affected one of four coal units at NRG’s power plant. Those units were built in the 1980s and have minimal pollution controls, Cohan said, making the power plant “one of the deadliest plants in Texas” in terms of asthma impacts on surrounding communities .

And ironically, the carbon dioxide pulled from the plant’s emissions was actually used to make more fossil fuels. Part of NRG’s deal with the federal government for running Petra Nova was gaining permission to transport the carbon dioxide scrubbed from burning coal to a separate oil field , where it was injected underground to help release more oil.

In a twist of fate, this oil was what ultimately killed Petra Nova. After the crash in oil prices at the start of the pandemic last spring, NRG took the CCS project offline , stating that the price of the oil it could get with the extracted carbon dioxide wasn’t worth the cost of actually doing the extracting. Prices have stayed low even as the economy recovered somewhat. Oil companies large and small have struggled to deal with the fallout from the pandemic, and the writing seemed to be on the wall before NRG’s official announcement last week: It was simply too expensive to keep Petra Nova running.

Despite repeated technical problems and suspicions that NRG overestimated the amount of carbon dioxide the project actually pulled from burning coal, Petra Nova ultimately proved that you pourrait get a CCS project of that size up and running. Cohan said Petra Nova’s legacy could be important for certain industries where use of fossil fuels is unavoidable, or give some hope for big new coal plants with long lifespans being built overseas while also helping to mitigate the health impacts of those plants.

But just because something can be done doesn’t mean it should be done. Petra Nova was designed in 2014, when renewable energy cost a lot more in the U.S. than it does now. The plunging price of renewables over the past few years, Cohan said, means that using fossil fuels to power the grid makes increasingly less sense economically.

“Right now, the cheapest way to make electricity is solar and wind,” Cohan says. “It no longer makes sense to keep an old coal plant around to capture its carbon when you could far more affordably replace it with cleaner sources.”


Le système phytochrome et la réponse rouge/rouge lointain

Les phytochromes are a family of chromoproteins with a linear tetrapyrrole chromophore, similar to the ringed tetrapyrrole light-absorbing head group of chlorophyll. Phytochromes have two photo-interconvertible forms: Pr et Pfr. Pr absorbs red light (

667 nm) and is immediately converted to Pfr. Pfr absorbs far-red light (

730 nm) and is quickly converted back to Pr. The minute difference between light defined as red or far-red is very important in this reaction. L'absorption de la lumière rouge ou rouge lointain provoque un changement massif de la forme du chromophore, altérant la conformation et l'activité de la protéine phytochrome à laquelle il est lié. Pfr is the physiologically active form of the protein therefore, exposure to red light yields physiological activity. L'exposition à la lumière rouge lointaine inhibe l'activité des phytochromes. Together, the two forms represent the phytochrome system (Figure 1).

Figure 1. The biologically inactive form of phytochrome (Pr) is converted to the biologically active form Pfr under illumination with red light. Far-red light and darkness convert the molecule back to the inactive form.

Le système phytochrome agit comme un interrupteur de lumière biologique. Il surveille le niveau, l'intensité, la durée et la couleur de la lumière ambiante. The effect of red light is reversible by immediately shining far-red light on the sample, which converts the chromoprotein to the inactive Pr former. Additionally, Pfr can slowly revert to Pr in the dark, or break down over time. Dans tous les cas, la réponse physiologique induite par la lumière rouge est inversée. The active form of phytochrome (Pfr) can directly activate other molecules in the cytoplasm, or it can be trafficked to the nucleus, where it directly activates or represses specific gene expression.

Une fois que le système phytochrome a évolué, les plantes l'ont adapté pour répondre à une variété de besoins. La pleine lumière du soleil non filtrée contient beaucoup plus de lumière rouge que la lumière rouge lointaine. Étant donné que la chlorophylle absorbe fortement dans la région rouge du spectre visible, mais pas dans la région du rouge lointain, toute plante à l'ombre d'une autre plante sur le sol forestier sera exposée à une lumière appauvrie en rouge et enrichie en rouge lointain. The preponderance of far-red light converts phytochrome in the shaded leaves to the Pr (inactive) form, slowing growth. The nearest non-shaded (or even less-shaded) areas on the forest floor have more red light leaves exposed to these areas sense the red light, which activates the Pfr form and induces growth. En bref, les pousses végétales utilisent le système phytochrome pour pousser à l'abri de l'ombre et vers la lumière. Parce que la compétition pour la lumière est si féroce dans une communauté végétale dense, les avantages évolutifs du système phytochrome sont évidents.

Dans les graines, le système phytochrome n'est pas utilisé pour déterminer la direction et la qualité de la lumière (ombrée ou non). Au lieu de cela, est-il utilisé simplement pour déterminer s'il y a de la lumière du tout. Ceci est particulièrement important pour les espèces à très petites graines, comme la laitue. En raison de leur taille, les graines de laitue ont peu de réserves alimentaires. Leurs semis ne peuvent pas pousser longtemps avant de manquer de carburant. S'ils germaient ne serait-ce qu'un centimètre sous la surface du sol, le semis ne parviendrait jamais à la lumière du soleil et mourrait. In the dark, phytochrome is in the Pr (inactive form) and the seed will not germinate it will only germinate if exposed to light at the surface of the soil. Upon exposure to light, Pr is converted to Pfr and germination proceeds.

Les plantes utilisent également le système phytochrome pour détecter le changement de saison. Le photopériodisme est une réponse biologique au moment et à la durée du jour et de la nuit. Il contrôle la floraison, la formation des bourgeons d'hiver et la croissance végétative. La détection des changements saisonniers est cruciale pour la survie des plantes. Bien que la température et l'intensité lumineuse influencent la croissance des plantes, elles ne sont pas des indicateurs fiables de la saison car elles peuvent varier d'une année à l'autre. La durée du jour est un meilleur indicateur de la période de l'année.

Comme indiqué ci-dessus, la lumière du soleil non filtrée est riche en lumière rouge mais déficiente en lumière rouge lointaine. Therefore, at dawn, all the phytochrome molecules in a leaf quickly convert to the active Pfr form, and remain in that form until sunset. In the dark, the Pfr form takes hours to slowly revert back to the Pr former. If the night is long (as in winter), all of the Pfr form reverts. If the night is short (as in summer), a considerable amount of Pfr may remain at sunrise. By sensing the Pr/Pfr ratio at dawn, a plant can determine the length of the day/night cycle. De plus, les feuilles conservent cette information pendant plusieurs jours, ce qui permet une comparaison entre la durée de la nuit précédente et les nuits précédentes. Shorter nights indicate springtime to the plant when the nights become longer, autumn is approaching. Ces informations, ainsi que la détection de la température et de la disponibilité de l'eau, permettent aux plantes de déterminer la période de l'année et d'ajuster leur physiologie en conséquence. Les plantes à jours courts (nuits longues) utilisent cette information pour fleurir à la fin de l'été et au début de l'automne, lorsque les nuits dépassent une durée critique (souvent huit heures ou moins). Les plantes de jours longs (nuits courtes) fleurissent au printemps, lorsque l'obscurité est inférieure à une durée critique (souvent de huit à 15 heures). Toutes les plantes n'utilisent pas le système phytochrome de cette manière. Flowering in day-neutral plants is not regulated by day length.

Horticulturalist

The word “horticulturist” comes from the Latin words for garden (hortus) and culture (culture). Cette carrière a été révolutionnée par les progrès réalisés dans la compréhension des réponses des plantes aux stimuli environnementaux. Les producteurs de cultures, de fruits, de légumes et de fleurs étaient auparavant contraints de programmer leurs semis et leur récolte en fonction de la saison. Désormais, les horticulteurs peuvent manipuler les plantes pour augmenter la production de feuilles, de fleurs ou de fruits en comprenant comment les facteurs environnementaux affectent la croissance et le développement des plantes.

La gestion des serres est une composante essentielle de la formation d'un horticulteur. Pour allonger la nuit, les plantes sont recouvertes d'une toile d'ombrage occultante. Les plantes de jours longs sont irradiées à la lumière rouge en hiver pour favoriser une floraison précoce. Par exemple, la lumière fluorescente (blanc froid) à hautes longueurs d'onde bleues encourage la croissance des feuilles et est excellente pour démarrer les semis. Les lampes à incandescence (ampoules standard) sont riches en lumière rouge, et favorisent la floraison de certaines plantes. Le moment de la maturation des fruits peut être augmenté ou retardé en appliquant des hormones végétales. Récemment, des progrès considérables ont été réalisés dans le développement de races végétales adaptées à différents climats et résistantes aux ravageurs et aux dommages dus au transport. Tant le rendement que la qualité des cultures ont augmenté à la suite d'applications pratiques de la connaissance des réponses des plantes aux stimuli externes et aux hormones.

Les horticulteurs trouvent un emploi dans les laboratoires privés et gouvernementaux, les serres, les jardins botaniques et dans les domaines de la production ou de la recherche. Ils améliorent les cultures en appliquant leurs connaissances en génétique et en physiologie végétale. Pour se préparer à une carrière en horticulture, les étudiants suivent des cours de botanique, de physiologie végétale, de pathologie végétale, d'aménagement paysager et de sélection végétale. Pour compléter ces cours traditionnels, les majors en horticulture ajoutent des études en économie, commerce, informatique et communications.


How do plants take in only carbon dioxide? - La biologie

Plant Cell Biology A03 New Material for the Final Exam - Topics and Sample Questions

Respiration
aerobic vs anaerobic
location of processes: cytosol vs mitochondria, mitochondrial matrix vs. inner membrane
purpose why stepwise oxidation is important
glycolysis: what does it accomplish
fermentation: why is this process important to plant cells
oxidative pentose phosphate pathway (phosphogluconate pathway): why is this process important to plant cells
Krebs cycle: what does it accomplish what is its importance beyond pyruvate oxidation
electron transport chain: what does it accomplish how do electrons reach the chain how do plant mitochondria get around blockages. Note: if necessary, you will be given a diagram of the ETC on the exam. It is more important to understand how the chain works than it is to memorize the placement of the components.

Photosynthèse
action spectrum vs. absorption spectrum
relationship between wavelength and energy of radiation
result of radiation being absorbed by a target molecule
photosystèmes
cytochrome b6/f
chloroplast structure and its relation to the reactions of photosynthesis
light reactions: Z-scheme, cyclic and non-cyclic electron flow, photolysis, photophosphorylation
Calvin cycle: rubisco, RuBP, PGA, PGald (triose-P)
ATP/ADP NADP + /NADPH
C3 vs. C4 photosynthesis
CAM photosynthesis implication for water conservation
photorespiration: organelles involved, causes and contributing factors, consequences

What are CAM plants? How do they manage to do photosynthesis if their stomata are closed during the day for water conservation? In what habitats do you find CAM plants?
CAM is estimated to occur in

10% of plant species. C3 photosynthesis (where the only carbon reactions are the Calvin cycle ones) occurs in

89% of species. The remaining

1% do C4 photosynthesis. Why do C4 plants attract so much attention?

What is rubisco? How is it involved in photosynthesis? How is it involved in photorespiration?

C4 plants have Kranz anatomy. Describe Kranz anatomy and relate it to C4 photosynthesis.

Be able to give at least two examples each of C3 plants, C4 plants, and CAM plants.

In general, would you expect excessive transpiration (loss of water by evaporation through the stomata of the leaves) to increase, decrease, or have no effect on the rate of photosynthesis? Défendez votre réponse.

C4 plants attract a lot of attention because under certain environmental conditions they produce higher yields than C3 plants do because the C4 plants don’t photorespire. Explain why C4 plants do not experience photorespiration.


Plastides
Types of plastids their similarities and differences
specific functions of chloroplasts: photosynthesis and sulfate assimilation
functions found in all plastids: carbon oxidation via glycolysis and oxidative pentose phosphate, fatty acid synthesis, starch synthesis, amino acid synthesis, nitrate assimilation

How are the carbon oxidation pathways of glycolysis and oxidative pentose phosphate important to the other functions found in plastids?

Describe an instance when a chloroplast would change to a chromoplast.

Plastids include leucoplasts, amyloplasts, chromoplasts, and chloroplasts. Name one function that all four of these types of plastids are capable of doing. For each plastid, give one feature (functional, structural, etc.) that distinguishes it from the other three.

How does sulfate assimilation depend on the light reactions of photosynthesis?


Cell Walls
basic composition differences between primary and secondary cell walls
functions of the cell walls in defense, transport, cytokinesis, and osmoregulation
how cell walls change during development and post-maturation (cell specialization via changes to the cell wall) specialized cells and features of their walls
how cells enlarge despite the presence of a rigid cell wall

Distinguish between the structure of primary cell walls and secondary cell walls.

Cell differentiation in plants generally includes modifications to the cell wall. Describe three instances of this.

Describe the cell wall elaborations or distinctions of each of the following:
guard cells
leaf epidermal cell
root hair
vessel element
fibre
endodermal cell

Describe the changes to the cell wall of an endodermal cell as a root matures and changes function from primarily water absorption to primarily water conduction. Relate the changes in endodermis wall structure to changes in root function.

Programmed Cell Death (PCD)
define: why is it considered a “program”
be able to give examples of PCD with regard to plant development (e.g., xylem development, formation of aerenchyma)
be able to describe the role of PCD in disease resistance
the main events common to all types of PCD: recognition of an initiating signal, vacuole loading, events in the actual death of the cell (Ca++ influx and vacuole collapse), corpse processing
elicitors, phytoalexins
For information on leaf senesence and PCD, you can read my notes from the field trip to the Uintas.

What are elicitors and phytoalexins? What roles do they play in a plant’s response to invasion by a fungal pathogen?

Describe the events of PCD when aerenchyma forms.
Describe the events of PCD when tracheary elements form.
Describe the events of PCD in the hypersensitive response to pathogen invasion.

Describe three fates of the cell corpse in PCD. Give one example of each fate.

Sample Exam Questions

Which of the following processes occur in both aerobic and anaerobic respiration?
A. ATP synthesis by substrate level phosphorylation
B. ATP synthesis by means of a proton (H + ) gradient
C. A and B
D. none of the above, as no ATP is made during anaerobic respiration

The end carbon product of glycolysis is
A. pyruvate B. CO2 + ethanol C. CO2
D. phosphoglyceric acid (PGA) E. triose phosphate

β-Oxidation
A. breaks down fatty acids to acetyl-CoA B. releases fatty acids from glycerol
C. splits peptide bonds

The carbohydrate produced during the Calvin Cycle is
A. glucose B. PGald C. starch D. PGA E. pyruvate

During photosynthesis, oxygen (O2) is released from
A. carbon dioxide (CO2) during the light reactions B. carbon dioxide (CO2) during the Calvin cycle
C. water (H2O) during the light reactions D. water (H2O) during the Calvin cycle

All of the following are associated with the light reactions of photosynthesis EXCEPT
A. photolysis B. rubisco C. ATP synthesis D. reduction of NADP +

CAM (Crassulacean acid metabolism) plants
A. do photosynthesis in the dark B. store CO2 as 4 carbon acid in the dark
C. do photosynthesis in the light D. A and B E. B and C

Which of the following conditions can trigger opening of the stomata?
A. low CO2 inside the leaf B. high CO2 inside the leaf C. light
D. A and C E. B and C

Plants which engage in C4 photosynthesis
A. have Kranz anatomy B. use PEP carboxylase to initially capture CO2
C. lack the Calvin cycle D. A and B E. A, B, and C

CAM (Crassulacean acid metabolism) plants
A. do photosynthesis in the dark B. store CO2 as malic acid (malate) in the dark
C. do photosynthesis in the light D. A and B E. B and C

Photorespiration occurs because
A. plants respire only in the light B. rubisco mistakes oxygen (O2) for carbon dioxide (CO2)
C. rubisco mistakes carbon dioxide (CO2) for oxygen (O2) D. chloroplasts can turn into mitochondria

During programmed cell death (PCD),
A. the vacuole is loaded with specific hydrolases B. the vacuole collapses
C. there is complete removal of the cell corpse D. A and B E. A, B, and C


In the presence of an uncoupler, what happens to O2 reduction during aerobic respiration? What happens to ATP production? Defend your answers.

Why is it important that cells oxidize hexose in steps rather than all at once during respiration?

Because respiration is stepwise, what can happen to the carbons in hexose other than oxidation to CO2?

Proteins destined for the vacuole or secretion are synthesized by ribosomes attached to the endoplasmic reticulum (ER). Describe how the ribosomes become attached to the ER.

The three main phases of translation are initiation, elongation, and termination. Briefly describe what happens in each phase.

Define the following terms as they relate to photosynthesis.
photolyse
photosystème
oxygen evolving complex
rubisco
accessory pigments

Describe how the light reactions and the Calvin cycle are chemically connected, being sure to indicate how location of the two sets of reactions contributes to the connection.

Describe how a enough of a H + gradient is generated during the light reactions so that there is sufficient ATP for the Calvin cycle.


Voir la vidéo: Mise en évidence le dioxyde du carbone chez une plante (Janvier 2023).