La photosynthèse

https://fr.wikipedia.org/wiki/Photosynthèse

La photosynthèse . 

J'avais lu ça dans une revue pour enfants :

Si vous agrandissez la feuille d'une plante, vous allez voir plein de petits trous, si vous agrandissez ces trous, vous allez voir au fond de chacun de ces trous un petit piston . Quand la lumière éclaire la feuille, si le grain de lumière est trop gros, il ne passera pas par le trou, si il est trop léger , il n'actionnera pas le piston , il faut donc les bons grains de  lumière pour que les plantes poussent .

Je sais que cette explication n'est pas juste, mais à l'époque, elle avait été assez claire pour me faire comprendre le mécanisme de la photosynthèse , j'essaye aujourd'hui de comprendre en profondeur ce mécanisme pour en faire une synthèse , c'est pourquoi cette fois, je place le topic en science .

J'arrive généralement pas trop mal à trouver des infos sur le net, mais il y a des endroits ou je bloque , un peu d'aide sera la bienvenue .

Pour l'instant, j'en suis aux pigments, je crois que je commence à comprendre, mais je n'ai plus le temps ce matin pour aller plus loin ...

Explique-nous ce que tu trouves...C'est intéressant!

Ce livre est la référence en langue française : La photosynthèse, Quae, 2018

L’ouvrage de 450 pages s’adresse à un public qui a au moins un niveau bac scientifique dans le système français. Je ne dis pas qu’il faut avoir un bac S. Je dis qu’il est préférable, pour ne pas être rebuté, d’avoir les connaissances classiquement acquises dans cette filière. 

Jean

Il y a 4 heures, bouddean a dit :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Photosynthèse

La photosynthèse . 

J'avais lu ça dans une revue pour enfants :

Si vous agrandissez la feuille d'une plante, vous allez voir plein de petits trous, si vous agrandissez ces trous, vous allez voir au fond de chacun de ces trous un petit piston . Quand la lumière éclaire la feuille, si le grain de lumière est trop gros, il ne passera pas par le trou, si il est trop léger , il n'actionnera pas le piston , il faut donc les bons grains de  lumière pour que les plantes poussent .

Je sais que cette explication n'est pas juste, mais à l'époque, elle avait été assez claire pour me faire comprendre le mécanisme de la photosynthèse , j'essaye aujourd'hui de comprendre en profondeur ce mécanisme pour en faire une synthèse , c'est pourquoi cette fois, je place le topic en science .

J'arrive généralement pas trop mal à trouver des infos sur le net, mais il y a des endroits ou je bloque , un peu d'aide sera la bienvenue .

Pour l'instant, j'en suis aux pigments, je crois que je commence à comprendre, mais je n'ai plus le temps ce matin pour aller plus loin ...

 

 

Se pose la question de la terraformation et la transformation de gaz quelconque par exemple en oxygène ce qui pourrait être vital.

il y a 10 minutes, Boutetractyxreqs a dit :

Se pose la question de la terraformation et la transformation de gaz quelconque par exemple en oxygène ce qui pourrait être vital.

On sort complètement du sujet. La terraformation peut faire l’objet d’une discussion mais pas ici, à mon avis.

Jean

il y a 16 minutes, Boutetractyxreqs a dit :

Se pose la question de la terraformation et la transformation de gaz quelconque par exemple en oxygène ce qui pourrait être vital.

Ce post est soit trop long soit trop court pour ne pas être HS.

C'est vrai que le sujet est passionnant et que sa mise en application par les premiers êtres vivants fait apparaître un fait assez étrange. La Vie, d' ordinaire si économe et si efficace en matière de transformation d' énergie semble avoir dans le cas de la photosynthèse parfaitement raté son coup. Le bilan est loin, très loin derrière ce qu'elle sait faire d' habitude. De là à penser que la Vie se fout de l'entropie comme de l' an quarante, il n'y a qu'un pas ...

Pour comprendre, Bouddean, je te propose des images à trouver sur internet dans l'ordre suivant  en 7 étapes allant de la feuille à la molécule de glucide

Feuille

Coupe de feuille

stomate

chlroroplaste

thylakoïde

chlorophylle

synthèse chlorophyllienne

cette dernière se résume par l'équation chimique :

 n CO² + n H²O --> n O² +  (CH²O)n     avec n = 6 ou multiple entier de 6.  l'oxygène est un sous-produit de la fonction chlorophylienne

Le glucide le plus commun (CH²O)n est le glucose C6 H12 O6.

La polymérisation de ce glucose ( selon le mode de polymérisation) va donner de la cellulose ou de l'amidon dans les plantes et du glycogène chez les animaux.

Il y a 23 heures, Boutetractyxreqs a dit :

Se pose la question de la terraformation et la transformation de gaz quelconque par exemple en oxygène ce qui pourrait être vital.

Et surtout la transformation de la lumière en matière!

Le 09/02/2020 à 17:23, azad2B a dit :

Le bilan est loin, très loin derrière ce qu'elle sait faire d' habitude. De là à penser que la Vie se fout de l'entropie comme de l' an quarante, il n'y a qu'un pas ...

Je ne suis pas d'accord ou bien je n'ai pas compris ce qui est sous entendu.

Une construction a toujours une entropie inférieure à la somme de ses cosntituants qui seraient épars.

Donc une cellule vivante a une entropie inférieure à celle qu'aurait la somme de ses atomes complètement dispersés.

Idem pour le glucose qui est le principal produit de la photosynthèse. Ce glucose a une entropie inférieure à celle qu'auraient les molécules de CO² et de H²O avant la photosynthèse.

De même pour d'autres molécules synthétisées : le benzène de formule C6H6 a une entropie inférieure à celle des 3 molécules d'acétylène de formule C²H² qui auraient servi à sa synthèse.

Par extension dans une réaction chimique l'entropie diminue grandement , c'est que cette réaction a synthétisé une molécule plus comples.

Donc la vie qui synthétise des molécules et des organismes très complexes contribue à une forte diminution de l'entropie en général.

Le 09/02/2020 à 17:23, azad2B a dit :

C'est vrai que le sujet est passionnant et que sa mise en application par les premiers êtres vivants fait apparaître un fait assez étrange. La Vie,

Tu vas dire qu'on s'acharne, moi c'est cette phrase là qui me laisse perplexe : l'utilisation de la photosynthèse par les êtres vivants fait apparaître la vie, tu veux dire : permet à la vie de se développer ?

 Mais si il y avait déjà des êtres vivants qui n'utilisaient pas la photosynthèse, cela devrait  dire que la vie était déjà apparue, nan  ? 

bon, ça nous rassure quand même le coup de l'entropie 

Il y a 2 heures, Répy a dit :

Je ne suis pas d'accord ou bien je n'ai pas compris ce qui est sous entendu.

C'est vrai que j'ai été un peu bref. Je suis, comme c'est souvent le cas, entièrement d' accord avec toi, sauf quand tu ne joues pas le jeu, mais c'est un autre sujet.

Dans le cas présent, je voulais dire que généralement la Vie était très économe en matière de transformation énergétique et qu'elle crée (localement du moins) de la négantropie, c'est à dire des zones où l'ordre augmente. Bien sûr cela est impossible et aussi efficace qu'elle soit, l'entropie dans l' Univers augmente, du fait même de la vie.

Par contre dans l'ensemble des réactions en jeu dans la photosynthèse, on constate qu' il en est qui sont énormément énergivores ( des rendements inférieurs à 5 ou 10 % sont fréquents). D'où ma remarque, la Vie nous avait habitué à mieux.

Le 9/2/2020 à 17:23, azad2B a dit :

C'est vrai que le sujet est passionnant et que sa mise en application par les premiers êtres vivants fait apparaître un fait assez étrange. La Vie, d' ordinaire si économe et si efficace en matière de transformation ....

@bouddean

J'aurais dû écrire : ... un fait assez étrange :  la Vie, d' ordinaire si économe et si efficace ...

il y a 32 minutes, azad2B a dit :

@bouddean

J'aurais dû écrire : ... un fait assez étrange :  la Vie, d' ordinaire si économe et si efficace ...

D'accord, je n'avais pas compris le sens dans lequel c'était dit .

Il y a 11 heures, azad2B a dit :

dans la photosynthèse, on constate qu' il en est qui sont énormément énergivores ( des rendements inférieurs à 5 ou 10 % sont fréquents). D'où ma remarque, la Vie nous avait habitué à mieux.

Je ne suis pas d'accord avec cette vision "productiviste" !

l'énergie solaire en particulier la lumière est totalement "gratuite". Qu'on l'utilise ou pas elle est disponible.

La vie, par le biais de la fonction chlorophylienne n'est prélève que de 1 à 5% pour produire des glucides avec de l'oxygène comme sous produit. Ce faible rendement ne serait pas toléré par l'industrie où on veille aux coûts ( énergie, matière et durée). Mais la vie n'est pas soumise à ces critères économiques. Ce mauvais rendement est présent dans toutes les réacions biochimiques comme pour l'énergie musculaire qui a un rendement déplorable.  Et alors ?

Le gros avantage de la vie est de construire des structures compleses et reproductibles  à partir de l'inerte !

On peut élargir sur les adaptations de la vie à ses mauvais rendements : la reproduction sexuée.

En général il y a profusion de cellules sexuelles en particulier spermatozoïdes ou de grains de pollen.

Le poissons pour ne pas disparaître ont des taux de ponte faramineux : une femelle de morue pond des millions d'oeufs ; idem pour les coraux. Puis les batraciens ont "inventé" la ponte en grappe gluantes qui empêche la dispersion des oeux et qui permet d'en produire beaucoup moins. Mais la grosse invention a été l'oeuf avec coquille chez les dinosaures ce qui est resté chez les et reptiles modernes.

Côté mécanique les leviers moteurs du squelette ne fonctionnent pas du tout comme les modèles de la mécanique. Dans tout levier il y a un point d'appui et deux forces, l'une motrice et l'autre résistante et qu'il qu'il faut vaincre. Prenons le levier de carrier : pour soulever un gros bloc très lourd, l'ouvrier place un point d'appui solide O  et insère le bout de la barre métalliques sous le bloc en A. Ensuite il appuie loin sur la barre en B de façon à trouver un équilibre entre les moments des forces  F1 x OA = F2 x OB. Le poids très élevé du bloc F1 est compensé par une force faible F2 qui agit loin de l'axe.

Si on examine l'action du biceps sur l'avant bras, l'effort du biceps s'exerce très près du point d'appui ( le coude) alors que le poids placé dans la main s'exerce loin de l'articulation. C'est un non sens au plan de la mécanique courante. La seule raison est que dans le muscle les possibilités d'allongement/rétraction des fibres musculaires est très faible. Au final le rendement du levier "biologique" est mauvais mais c'est le seul que la biologie peut développer. Malgré sa faiblesse énergétique, les leviers biologiques ont permis tous les mouvements depuis les cils des paramécies jusqu'aux pattes d'éléphants ou les nageoires de baleines !

il y a une heure, Répy a dit :

Je ne suis pas d'accord avec cette vision "productiviste" !

Et pourtant ! Tout ( ou presque ) dans la nature montre que la vie, pour subvenir à ses besoins énergétiques semble être la forme la plus aboutie en terme d' économie d' énergie. Pour le reste, les contre-exemples que tu cites, en particulier les détails et les rendements  anatomiques non-optimisés et qui semblent en contradiction avec ce principe  de l' efficacité maximale me semblent en réalité faussés par un détail dont tu tais l'importance : toutes formes de vie confondues voient leurs évolutions soumises aux lois du hasard, et ce dernier ne fait pas toujours très bien les choses. Ta démonstration basée sur l'étude mécanique de la répartition des forces dans le fonctionnement d'un membre est très juste et en première approximation on ne peut que constater ce que l'on pourrait appeler une erreur de conception. Mais, il y aurait effectivement erreur si l'on estimait que la Vie est animée par un but ultime et que ce but est de faire apparaître par les jeux de l' évolution une forme de vie supérieure à venir dont nous ne serions que les étapes et dont nous pourrions être encore si éloignés que rien ne permettait encore de deviner l' allure du résultat final espéré. L' Homme, imparfait, se rassure ainsi de son imperfection et se positionne en "étape intermédiaire" annonciatrice d'une forme plus évoluée, et donc encore porteuse d' espoir.

Mais que savons-nous en réalité ? Rien n'interdit de penser que la Vie n'a poursuivi qu'un seul but, but qu'elle aurait atteint depuis des millions d' années déjà en s'inventant un mécanisme bêtement chimique et qui consistait pour elle à  assurer sa reproductibilité. Ce but, une fois atteint avec l' ADN, elle aurait très bien pu laisser son laboratoire à l' abandon et laisser les choses évoluer librement sans s'intéresser le moins du monde au sort des êtres qui allaient suivre et qui, fruits du hasard le plus pur, ne présentent aucun intérêt pour la Vie, celle-ci ayant atteint son but en créant l'être absolument parfait : la bactérie.

Etrangement, on retrouve ainsi, les Démocrites et les Epicures de jadis.

il y a 40 minutes, azad2B a dit :

Et pourtant ! Tout ( ou presque ) dans la nature montre que la vie, pour subvenir à ses besoins énergétiques semble être la forme la plus aboutie en terme d' économie d' énergie. Pour le reste, les contre-exemples que tu cites, en particulier les détails et les rendements  anatomiques non-optimisés et qui semblent en contradiction avec ce principe  de l' efficacité maximale me semblent en réalité faussés par un détail dont tu tais l'importance : toutes formes de vie confondues voient leurs évolutions soumises aux lois du hasard, et ce dernier ne fait pas toujours très bien les choses. Ta démonstration basée sur l'étude mécanique de la répartition des forces dans le fonctionnement d'un membre est très juste et en première approximation on ne peut que constater ce que l'on pourrait appeler une erreur de conception. Mais, il y aurait effectivement erreur si l'on estimait que la Vie est animée par un but ultime et que ce but est de faire apparaître par les jeux de l' évolution une forme de vie supérieure à venir dont nous ne serions que les étapes et dont nous pourrions être encore si éloignés que rien ne permettait encore de deviner l' allure du résultat final espéré....

Pour revenir à la contraction musculaire au faible rendement énergétique et mécanique, cela est lié au mécanisme de la contraction musculaire entre les deux protéines essentielles  : l'actine et la myosine.

Le degré de contraction qui se traduit par des mm de racourcissement dans un muscle humain découle du pas de l'hélice moléculaire des deux protéines. Ce pas, de l'ordre du nanomètre est amplifié par le nombre de cellules mises bout à bout.

Mais quelle que soit la taille de l'organisme final, on n'aura jamais la possibilité de copier les leviers "mécaniques" à cause du processus biomoléculaire de la contraction musculaire.

L'évolution n'a rien changé là desssus !

il y a 50 minutes, azad2B a dit :

Et pourtant ! Tout ( ou presque ) dans la nature montre que la vie, pour subvenir à ses besoins énergétiques semble être la forme la plus aboutie en terme d' économie d' énergie.

Tu parles des neurones à supra conducteurs ? 

il y a 51 minutes, Condorcet a dit :

Tu parles des neurones à supra conducteurs ? 

Non, simplement parce que montrer par des exemples à quel point la nature dépasse nos capacités techniques serait une perte de temps tant la chose est manifeste et évidente. Si nous devions avoir besoin de fabriquer " à la demande" chacune des molécules dont notre organisme à besoin pour continuer d' exister, chacun de nous devrait être assisté par un laboratoire mobile toujours fonctionnel, qui probablement pour assurer son fonctionnement technique devrait être sous le contrôle de centaines d'individus du simple chauffeur-livreur aux l'indispensables ingénieurs en passant par un système d' organisation inimaginable, capable de livrer aux points où elles sont attendues les molécules en question, d'en doser l'administration, d' évacuer les résidus inutiles et tout cela sans failles et sans délais ... du moins tant que la maladie n'a pas fait son apparition.

Alors, vouloir expliquer point par point chacun des détails de cette fabuleuse mécanique est très respectable et montre qu'effectivement nos scientifiques, au moins, justifient la retraite dont ils jouissent et c'est très bien, mais leurs connaissances, encore très lacunaires, ne nous permettent pas encore de nous greffer -sous la peau- un tel laboratoire à notre service. Et ça, c'est heureux pour la Science. En attendant il nous reste à chanter les louanges de quelques cellules bien spécialisées qui font tout le travail et qui le font bien, sans même en tirer quelques glorioles, simplement parce que leur vie en dépend.