http://fr.wikipedia.org/wiki/Photosynth%C3%A8se
Dans un deuxième temps, l'énergie chimique contenue dans l'ATP et le NADPH+H+ permet de fixer le carbone contenu dans le dioxyde de carbone atmosphérique en le liant aux atomes d'hydrogène des molécules d'eau. C'est le cycle de Calvin ou phase de fixation du carbone. Cette étape porte aussi le nom de phase chimique, et parfois le nom de « phase sombre », bien que pouvant se réaliser à la lumière : cette appellation reflète seulement le fait que la lumière n'est pas directement nécessaire à cette étape, contrairement à la phase photochimique (ou « phase claire »), qui est photo-dépendante.
Le carbone fixé se fait ensuite réduire en glucide par l'ajout d'électrons et de protons H+. Le potentiel réducteur est fourni par le NADPH+H+ qui a acquis des électrons grâce à la phase photochimique. Enfin, le cycle de Calvin a besoin d'énergie sous forme d'ATP pour convertir le carbone en glucide.
Cependant, chez la plupart des végétaux, le cycle de Calvin se déroule de jour car c'est durant le jour que la phase photochimique peut régénérer le NADPH+H+ et l'ATP indispensable à la transformation du carbone en glucide. Car sans la présence de la lumière et les produits qui résultent de la phase photochimique, la phase chimique n'aurait pas lieu. La phase photochimique et la phase chimique (non photo-dépendante) sont complémentaires, l'une ne va pas sans l'autre.
La nutrition végétale est l'ensemble des processus qui permettent aux végétaux d'absorber dans le milieu ambiant et d'assimiler les éléments nutritifs nécessaires à leur différentes fonctions physiologiques : croissance, développement, reproduction...
Le principal élément nutritif intervenant dans la nutrition végétale est le carbone, tiré du dioxyde de carbone de l'air par les plantes autotrophes grâce au processus de la photosynthèse. Les plantes non chlorophylliennes, dite allotrophes ou hétérotrophes dépendent des organismes autotrophes pour leur nutrition carbonée.
La nutrition fait appel à des processus d'absorption de gaz et de solutions minérales soit directement dans l'eau pour les végétaux inférieurs et les plantes aquatiques, soit dans le cas des végétaux vasculaires dans la solution nutritive du sol par les racines ou dans l'air par les feuilles.
Les racines, la tige et les feuilles sont les organes de nutrition des végétaux vascularisés : ils constituent l'appareil végétatif. Par les poils absorbants de ses racines, la plante absorbe la solution du sol, c'est-à-dire l'eau et les sels minéraux, qui constituent la sève brute (il arrive que les racines s'associent à des champignons pour mieux absorber la solution du sol, on parle alors de mycorhize).
Par les feuilles, là où la photosynthèse s'effectue, la plante reçoit des acides aminés et des sucres qui constituent la sève élaborée. Sous les feuilles, les stomates permettent l'évaporation d'une partie de l'eau absorbée (dioxygène : O2) et l'absorption du dioxyde de carbone (CO2). Dans la tige, les deux types de sève circulent : la sève brute par le xylème et la sève élaborée par le phloème.
La photosynthèse (grec φῶς phōs, lumière et σύνθεσις sýnthesis, composition) est le processus bioénergétique qui permet aux plantes et à certaines bactéries de synthétiser de la matière organique en exploitant la lumière du soleil. Les besoins nutritifs de ces organismes sont du dioxyde de carbone, de l’eau et des sels minéraux. La photosynthèse est à la base de l'autotrophie de ces organismes. La photosynthèse est la principale voie de transformation du carbone minéral en carbone organique.
La photosynthèse se déroule dans les membranes des thylakoïdes, chez les plantes, les algues et les cyanobactéries, ou dans la membrane plasmique chez les bactéries photosynthétiques. Une conséquence importante est la libération de molécules de dioxygène. À l’échelle planétaire, ce sont les algues et le phytoplancton marin qui produisent le plus d’oxygène, suivi des forêts. On a longtemps cru que les mers froides et tempérées étaient les seules à avoir un bilan positif en termes d’oxygène, mais une étude de 2009 [1]montre que les océans subtropicaux oligotrophes sont également producteurs d’oxygène, bien qu'ayant une production saisonnière irrégulière. Ces océans jouent donc un rôle en termes de puits de carbone. Pour le sud de l'hémisphère nord, la production d’oxygène est basse début d’hiver, augmente jusqu’en août pour redescendre à l'automne[réf. à confirmer] [2]. De même on a longtemps cru que l'oxygène n'était produit que dans les couches très superficielles de l’océan, alors qu'il existe également du nanoplancton, vivant généralement à grande profondeur, photosynthétique[réf. souhaitée]. Dans les zones de dystrophisation ou dans les zones mortes de la mer, ce bilan peut être négatif. Le flux d’énergie capté par la photosynthèse (à l’échelle planétaire) est immense, approximativement 100 térawatts[3]: qui est environ de 10 fois plus élevé que la consommation énergétique mondiale (intégrée sur un an) [Note 1]. Ce qui signifie qu'environ un peu moins du millième de l’insolation reçue par la Terre est captée par la photosynthèse et fournit toute l’énergie de la biosphère.
En tout, les organismes photosynthétiques assimilent environ 100 milliards de tonnes de carbone en biomasse, chaque année[4].
http://fr.wikipedia.org/wiki/Photosynth%C3%A8se
Au XVIIe siècle, Jan Baptist van Helmont démontre qu'un saule planté en bac a pris 77 kg en 5 ans alors que le sol contenu dans le bac ne diminue que de 57 g ; il attribue la différence à l'action de l'eau.
Au XVIIIe siècle, plusieurs scientifiques mettent en évidence les notions de respiration et de production d’oxygène par les plantes et l'importance de la lumière dans ce dernier phénomène. Ce sont d’abord deux chimistes anglais : Stephen Hales en 1727, qui pense que l'air et la lumière contribuent à la croissance des plantes, et Joseph Priestley entre 1771 et 1777 qui met en évidence le rejet d’oxygène. À leur suite, Jan Ingen-Housz, médecin et botaniste hollandais, établit en 1779 le rôle de la lumière dans la production d’oxygène par les plantes. Puis Jean Senebier, un pasteur suisse, à partir des travaux d’Antoine Lavoisier sur la composition de l'air, comprend que les plantes consomment du dioxyde de carbone et rejettent du dioxygène lors de cette phase.
Au début du XIXe siècle, Nicolas Théodore de Saussure démontre la consommation d’eau lors de la photosynthèse. La chlorophylle est isolée par des chimistes français en 1817, Pierre Joseph Pelletier et Joseph Bienaimé Caventou.
Au milieu du XIXe siècle les grandes lignes du mécanisme sont comprises, transformation de l'énergie lumineuse, consommation d’eau et de dioxyde de carbone, production d’amidon et rejet de dioxygène. L'expérience cruciale d’Engelmann (1882), où des bactéries servent d’indicateur de la production d’oxygène, montre clairement le rôle de la couleur de la lumière.
Vue générale
La photosynthèse est l’un des plus anciens processus biogéochimiques de la terre. On a retrouvé par exemple des microfossiles d’organismes similaires à des bactéries, vieux de 3,8 milliards d’années, probablement capables de réaliser la photosynthèse.
C'est aussi le plus important. Elle fournit la quasi totalité de la matière organique et de l’énergie nécessaires à l’existence des écosystèmes de la planète, les autres mécanismes de chimiosynthèse, comme la chimiolithotrophie, (et les organismes qui en dépendent), étant marginaux.
Toutes les plantes terrestres (exceptées certaines plantes parasites comme les Orobanches) et toutes les algues ainsi que certaines bactéries se servent de la photosynthèse.
La photosynthèse comprend trois phases :
Les premiers éléments ainsi fabriqués, via le cycle de Calvin, sont des sucres (glucose). Ce processus est représenté par l'équation suivante :
On rencontre également souvent, cette équation sous la forme d'un simple bilan de matière, ce qui masque le fait que les atomes du dioxygène produit ne proviennent que de l’eau :
Remarque : certains organismes photosynthétiques (des bactéries) ne produisent pas d'O2 et le CO2 n’est pas l'unique source de carbone. Ces molécules d'O2 et de CO2 ne sont donc pas les dénominateurs communs de la photosynthèse. Il serait alors plus rigoureux de définir la photosynthèse comme étant « une série de processus dans lesquels l’énergie électromagnétique est convertie en énergie chimique utilisée pour la biosynthèse du matériel cellulaire » comme le propose Gest (2002)[7].
La photosynthèse peut se faire dans les bactéries (chez les cyanobactéries), certains protistes, et dans les chloroplastes des plantes et des algues. Un seul animal est connu pour être le siège d'un processus de photosynthèse, cependant il ne produit pas lui-même les chloroplastes où elle se déroule, il les trouve dans les algues dont il se nourrit.
Les deux phases de la photosynthèse
Si la photosynthèse peut s’étudier de manière globale avec :
Ce processus se déroule en réalité en deux phases bien distinctes :
1. Les réactions photochimiques, appelées communément « phase claire », qui peuvent se résumer ainsi :
2. Le cycle de Calvin, appelé aussi phase de fixation du carbone ou phase non-photochimique, ou encore improprement appelé « phase sombre » :
Ce qui est noté « énergie chimique » correspond à 12 molécules de NADPH+H+ et de l'ATP. On aura remarqué que la 2de phase utilise l'énergie chimique fournie par la 1re phase photochimique. La 2de phase dépend aussi de la lumière, mais indirectement. C'est pourquoi l'expression « phase sombre » souvent utilisée dans le passé, est en fait inappropriée.
Les réactions photochimiques ou phase claire
La lumière nous parvient sous forme de photons. Ces photons possèdent un potentiel énergétique différent selon leur longueur d'onde. L’énergie transportée par un photon est inversement proportionnelle à la longueur d’onde. Un photon de lumière rouge possède moins d’énergie qu’un photon de lumière bleue.
Les pigments absorbent mieux certaines longueurs d’onde. Par exemple, la chlorophylle absorbe bien la lumière rouge et la lumière bleue, mais elle n’absorbe pas bien la lumière verte ce qui leur donne cette couleur. Les caroténoïdes quant à eux absorbent mieux la lumière verte mais pas bien la lumière jaune ou la lumière orange ce qui leur donne cette couleur.
Lorsqu’un pigment capte un photon d'énergie correspondant à sa capacité d’absorption un de ses électrons passe à l’état excité. Cette énergie peut se transmettre de 3 façons : soit en la réémettant sous forme de photon lumineux, soit sous forme de chaleur ; ces deux voies ne sont pas utiles au processus photosynthétique. La troisième consiste à transmettre l’énergie par résonance et il n’y a presque aucune perte d’énergie.
Les antennes collectrices ( light harvesting complex, ou LHC) sont des ensembles comprenant des pigments (chlorophylles a et b, caroténoïdes et phycoérythrobiline) et des protéines. Elles collectent l’énergie lumineuse et la distribuent aux centres réactionnels des photosystèmes.
Les centres réactionnels sont le lieu où toute l’énergie converge. Ils sont composés de molécules de chlorophylle a (P680 ou P700) liée à un accepteur primaire d’électrons.
Les photosystèmes sont composés des antennes collectrices qui entourent un centre réactionnel et de plusieurs molécules (phéopytines, plastoquinone, ferrédoxine)servant à transporter des électrons et des protons. À l’exception de quelques transporteurs d’électrons toutes les molécules qui composent les photosystèmes sont raccordées les unes aux autres.
Le Photosystème II
Le photosystème II (appelé ainsi parce qu’il a été découvert en second) et les complexes des cytochromes sont responsables de la libération d’oxygène dans l’atmosphère et il produit de l’ATP à partir d’ADP et d’un phosphate.
Le photosystème I
Le photosystème I (PS I) est responsable de la libération de NADPH dans le Stroma.
La photophosphorylation non cyclique est le processus expliqué ci-haut car les électrons ne reviennent jamais à la même molécule.
La photophosphorylation cyclique
La photophosphorylation cyclique intervient lorsque le taux de NADPH devient trop élevé, car il faut plus d’ATP que de NADPH.
Une caroténoïde se trouve près du P680 et du P700. Lorsque la tyr z ou la PC ne peut pas fournir d’électron au P680 ou au P700 la caroténoïde cède un électron pour éviter que le P… détruise tout le CR en enlevant un électron à une molécule avoisinante. Les caroténoïdes peuvent répandre leur énergie sous forme de chaleur si trop d’énergie se dirige vers les CR.
Dans un deuxième temps, l'énergie chimique contenue dans l'ATP et le NADPH+H+ permet de fixer le carbone contenu dans le dioxyde de carbone atmosphérique en le liant aux atomes d'hydrogène des molécules d'eau. C'est le cycle de Calvin ou phase de fixation du carbone. Cette étape porte aussi le nom de phase chimique, et parfois le nom de « phase sombre », bien que pouvant se réaliser à la lumière : cette appellation reflète seulement le fait que la lumière n'est pas directement nécessaire à cette étape, contrairement à la phase photochimique (ou « phase claire »), qui est photo-dépendante.
Le carbone fixé se fait ensuite réduire en glucide par l'ajout d'électrons et de protons H+. Le potentiel réducteur est fourni par le NADPH+H+ qui a acquis des électrons grâce à la phase photochimique. Enfin, le cycle de Calvin a besoin d'énergie sous forme d'ATP pour convertir le carbone en glucide.
Cependant, chez la plupart des végétaux, le cycle de Calvin se déroule de jour car c'est durant le jour que la phase photochimique peut régénérer le NADPH+H+ et l'ATP indispensable à la transformation du carbone en glucide. Car sans la présence de la lumière et les produits qui résultent de la phase photochimique, la phase chimique n'aurait pas lieu. La phase photochimique et la phase chimique (non photo-dépendante) sont complémentaires, l'une ne va pas sans l'autre.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_d%27%C3%A9quilibre
En chimie, une constante d'équilibre caractérise l'état d'équilibre d'une réaction. Elle représente donc un état qui ne peut pas évoluer de manière spontanée. La valeur de la constante d'équilibre dépend uniquement de la réaction chimique considérée et de la température. Les constantes d'équilibre sont généralement données à 25 °C.
Claude-Louis Berthollet fut le premier, en 1803, à comprendre que toutes les réactions chimiques ne sont pas totales. Dans son Essai de statique chimique, il écrivit la première formule permettant de définir a priori les quantités présentes à l'équilibre. C'est en observant les bords d'un « lac de natron » lors d'une expédition en Égypte avec Napoléon Bonaparte et Gaspard Monge qu'il arriva à cette conclusion, originale pour l'époque. Les bords du lac salé étaient couverts de carbonate de sodium. Il établit que les deux réactifs (du chlorure de sodium - du sel - et du carbonate de calcium) réagissent aussi avec les produits de réaction.
http://www-fusion-magnetique.cea.fr/en_savoir_plus/tritium/tritium.htm
Le tritium est radioactif. Il se décompose par émission béta (un électron) pour donner de l'hélium 3.L'énergie de l'électron émis est en moyenne de 5,7 keV. Il s'agit donc d'un rayonnement peu pénétrant puisqu'il est arrêté par 5 millimètres d'air ou par 5 µm d'eau. La période radioactive est de 12,35 ans. Il en disparaît donc de 5,6 % par an. Au bout de 125 ans, il en reste moins d'un millième (un millionième au bout de 250 ans).
Le tritium est un radioisotope qui a été utilisé de façon très importante, dès le début, dans la recherche en biologie moléculaire. Il a rendu possible, en tant qu'hydrogène, le marquage de très nombreuses molécules dont l'ADN.
Origine naturelle : Essentiellement les deux réactions suivantes dans l'atmosphère
14N+n --> 34He+T
14N+n --> 3 C + T
Les neutrons étant eux-mêmes produits par impact des rayons cosmiques sur l'atmosphère. II y a aussi en quantité bien plus faible une origine tellurique. Des corps radioactifs comme l'Uranium et le Thorium produisent des neutrons qui bombardent les traces de 6Li présentes dans les roches naturelles. Globalement, tous ces phénomènes produisent 0,2 kg de tritium par an. L'inventaire naturel est de 3 à 4 kg dans toute l'atmosphère.
Sources liées à l'activité humaine
- Fabrication et (dans le passé) essais des armes nucléaires. La fabrication (réacteurs tritigènes) génère des rejets de l'ordre de 0,04 kg / an. Les essais atmosphériques, quant à eux, ont rejeté 650 kg de T (2 kg par mégatonne de TNT) essentiellement entre 1952 et 1963. Aujourd'hui, il reste moins de 100 kg de ce tritium.
- Les réacteurs électrogènes : rejettent en tout 0,02 kg / an dans l'atmosphère.
- On trouve des traces dans les déchets des établissements utilisant le tritium comme traceur biologique.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Tritium
Le tritium « naturel »
Il est produit (essentiellement dans la haute atmosphère) par spallation des atomes d’azote 14 (ainsi que d'oxygène et d'argon) par les rayons cosmiques.
http://www.noella1.com/rubrique,reduit-la-lumiere-du-soleil,539233.html
Ces évènements géologiques auraient réduit la lumière du soleil et gêné la photosynthèse, menant à une rupture massive dans l'écologie de la terre. D'autres chercheurs croient que l'extinction a été plus progressive, résultant de changements plus lents du niveau de la mer ou de climat[7].
Ovnis et pannes de courant inexpliquées
Les observations d'OVNIS coïncident souvent avec des problèmes de courant électrique. L'un des cas les plus célèbres s'est produit en 1965, 30 millions d'américain étant privés de courant pendant des heures.
Les interférences électromagnétiques concernent les voitures ayant calé, les pannes de courant ou black-out, les interférences radio/télé, les problèmes de communication et de navigation aérienne. Une liste de plus de trente incidents d'avion a été compilée par Dr Richard F. Haines, scientifique à la NASA. L'incident de Téhéran, qui eut lieu en Iran dans la nuit du 18 au 19 septembre 1976, est le cas le plus célèbre du genre.
Pannes de courant régionales
On a longtemps suspecté que les OVNIS aient les possibilités de causer la coupure du courant dans une ville, un état, ou plusieurs états en exerçant un champ de force suffisant pour surcharger les circuits des installations de service publiques et privées. "Peu de choses sont plus dérangeantes que d'être plongé dans l'obscurité sans avertissement; c'est dangereux pour des masses de personnes. Cela paralyse des villes, bloque des routes, arrête des trains, laisse les ascenseurs coincés entre les étages. En général cela cause le chaos avec la vie moderne que nous avons."
"Le paroxysme de toutes les pannes de courant a été jusqu'ici la couverture stygienne qui est tombée sur plus de 30 millions de personnes dans le nord-est des Etats-Unis en début de soirée le 9 novembre 1965."
Au cours de la nuit, il devint évident que les deux femmes et l'enfant avaient été exposés à un rayonnement dangereux. Betty était la plus affectée : migraines insupportables, nausées, peau rouge vif, cou enflé et taches rouges sur le visage. Vicki et Colby souffraient de brûlures graves. Les jours et les semaines qui suivirent n'apportèrent aucune amélioration, au contraire ! Diarrhées, vomissements, ulcères, tumeurs et douleurs d'estomac pour Colby ainsi que pour Vicki, qui perdit également une partie de ses cheveux.
Pour Betty Cash, ce fut pire encore : en plus des migraines, diarrhées et nausées, ses paupières enflèrent au point de se fermer, les taches rouges devinrent des cloques pleines d'un liquide clair et elle fut bientôt incapable de boire et de manger. Ce fut alors pour elle le commencement d'une longue série d'hospitalisations, qui se poursuivent encore aujourd'hui, au début de laquelle elle perdit ses cheveux. Elle développa par la suite plusieurs formes de cancer
http://www.noella1.com/rubrique,l-accomplissement,474617.html