Étude d'une coupe de feuille. Localisation du parenchyme chlorophyllien et des stomates.
Étude en microscopie optique de chloroplastes.
Étude d'électronographies de chloroplastes.

Mise en évidence d'une production de matière organique et d'O 2 à la lumière en présence de CO 2 par des végétaux chlorophylliens.

Séparation de pigments photosynthétiques par chromatographie.
Étude des spectres d'absorption de pigments chlorophylliens.
Comparaison du spectre d'action et du spectre d'absorption pour un végétal.
Étude par ExAO des conditions du dégagement d'oxygène avec des cellules ou des chloroplastes isolés.

Réaction de Hill.

Les producteurs primaires de la planète utilisent le carbone du CO 2 atmosphérique pour constituer les chaînes carbonées, bases des composants du vivant.
Le carbone se trouve à l'état oxydé dans l'atmosphère et à l'état réduit dans la matière constitutive des organismes vivants.

Chez les végétaux supérieurs, le CO 2 de l'air pénètre dans les feuilles par les stomates et atteint les chloroplastes des cellules chlorophylliennes, lieu de la réduction photosynthétique du CO 2 .

Le bilan des transformations (= ensemble de réactions biochimiques catalysées par des enzymes) peut s'écrire :
6 CO2 + 12 H2*O --->C6H12O6 + 6 *O2 + 6 H2O

La photosynthèse est la succession de deux phases :
- dans les thylakoïdes, une phase photochimique dans laquelle grâce à la collecte des photons par les pigments, un ensemble d'oxydo-réductions permet l'oxydation de l'eau, la production d'O 2 , de composés intermédiaires RH2 et ATP (adénosine triphosphate qui se construit à partir d'ADP et de phosphate inorganique) ;
- dans le stroma, une phase non photochimique permet l'incorporation et la réduction du CO 2 pour la synthèse de glucides. Elle nécessite un accepteur de CO 2 , de l'ATP et des composés réduits RH2 .

Limites : La notion de facteur limitant n'est pas au programme.
Le fonctionnement des centres photosynthétiques, des chaînes d'oxydo-réduction et de l'ATP synthase n'est pas au programme.

Mise en évidence d'amidon dans les chloroplastes.

Les composés glucidiques formés par la réduction du CO 2 sont exportés hors du chloroplaste vers le cytoplasme des cellules chlorophylliennes ; ils peuvent être temporairement stockés dans le chloroplaste sous forme d'amidon.
Dans la cellule chlorophyllienne, les produits initiaux de la photosynthèse permettent essentiellement la synthèse de saccharose mais aussi de tous les autres constituants chimiques des êtres vivants (glucides, lipides, protéines, acides nucléiques…) grâce à un apport d'ions minéraux transportés par la sève brute.

Limites : L'étude des mécanismes et des supports de transport des sèves n'est pas au programme.
L'étude de l'absorption racinaire n'est pas au programme.
L'étude des synthèses des différents constituants des êtres vivants n'est pas au programme.

Observation de mouvements de cyclose.
Observation de contraction de fibres musculaires.
Étude d'électronographies de fibres musculaires.

Étude expérimentale de la respiration de suspensions
cellulaires.

Étude expérimentale de la respiration des mitochondries.

- La première étape est l'oxydation du glucose en pyruvate ; elle s'accompagne de la production de composés réduits R'H 2 (proches des composés RH 2 fabriqués au cours de la photosynthèse). Elle se déroule dans le hyaloplasme. L'énergie libérée permet par couplage la synthèse de deux molécules d'ATP par molécule de glucose oxydé.

C6H12O6 +2 R' ---> 2 CH3COCOOH+2 R'H2
2ADP + 2 Pi ---> 2 ATP

- La deuxième étape se déroule dans la matrice des mitochondries. C'est une série de décarboxylations oxydatives, à partir du pyruvate, qui s'accompagne de la production de composés réduits et de synthèse d'ATP.

2 CH3COCOOH+10 R'+6 H2O ---> 6 CO2 +10 R'H2
2 ADP + 2 Pi ---> 2 ATP

- La dernière étape se déroule dans les crêtes de la membrane interne des mitochondries.
C'est l'oxydation par le dioxygène, des composés réduits produits dans les étapes précédentes. Elle est couplée à la production d'une importante quantité d'ATP.

12 R'H2 +6 O2 ---> 12 R'+12 H2O
32 ADP + 32 Pi ---> 32 ATP

Par contraste avec l'oxydation complète du substrat liée aux mitochondries, une oxydation incomplète est possible par fermentation. Elle produit un déchet organique, reste du substrat réduit non totalement oxydé lors du processus dégradatif. Cette fermentation permet un renouvellement peu efficace mais réel des intermédiaires métaboliques, ce qui autorise dans le cas de la fermentation alcoolique, une vie sans oxygène.

Limites : Les fermentations autres que la fermentation alcoolique ne sont pas au programme.