Les échanges gazeux chlorophylliens et la production de la matière organique – Cours

Résumé et Points Clés

Résumé : Les échanges gazeux chlorophylliens et la production de matière organique

Ce chapitre étudie les échanges gazeux chez les plantes vertes, essentiels à la photosynthèse et à la production de matière organique.

I. Mise en évidence des échanges gazeux

• Absorption de CO₂ : Expérience avec le rouge de crésol. En lumière, la solution devient rouge (diminution de CO₂, donc absorption par la feuille). À l’obscurité, elle devient jaune (augmentation de CO₂, donc production par la feuille).
• Dégagement d’O₂ : Expérience avec l’élodée. En lumière, dégagement d’un gaz (O₂) qui rallume une baguette incandescente. Aucun dégagement à l’obscurité.

Bilan : En lumière, les végétaux chlorophylliens absorbent le CO₂ et dégagent du O₂ pour synthétiser leur matière organique : ce sont les échanges gazeux chlorophylliens.

II. Facteurs influençant les échanges

• Température : Facteur limitant. L’intensité photosynthétique (IPS) augmente avec la température jusqu’à un optimum (≈37°C), puis diminue (dénaturation des protéines au-delà de 40°C).
• Lumière (éclairement) : Définitions clés : Point de compensation (Ic) : éclairement où photosynthèse = respiration (IPS nette nulle). Point de saturation (Is) : éclairement au-delà duquel l’IPS est maximale et stable.
• Concentration en CO₂ : L’IPS augmente avec la teneur en CO₂ jusqu’à un optimum. Le point de compensation pour le CO₂ est de 0,03%.

Bilan : Ces facteurs externes (lumière, CO₂, température) agissent indépendamment. L’intensité photosynthétique est limitée par le facteur à sa valeur minimale (loi du facteur limitant).

III. Rôle des stomates

• Mise en évidence : Expérience avec le chlorure de cobalt montrant la transpiration (rejet de vapeur d’eau), plus importante sur la face inférieure des feuilles.
• Structure : Un stomate est un orifice de l’épiderme, constitué de deux cellules de garde chlorophylliennes délimitant l’ostiole. Il permet les échanges gazeux.
• Mécanisme d’ouverture/fermeture : Régulé par les mouvements d’eau et d’ions potassium (K⁺) dans les cellules de garde, en fonction de la lumière, de la température et de l’humidité.

Conseils pour l’examen : Maîtrisez les protocoles expérimentaux (rouge de crésol, élodée) et leur interprétation. Définissez précisément les points Ic et Is. Comprenez la loi du facteur limitant et le mécanisme d’action des stomates en lien avec les conditions environnementales.