LA PHOTOSYNTHESE
Tout d'abord, la photosynthèse est une réaction chimique ayant lieux chez les végétaux chlorophylliens. Elle consiste à synthétiser de l'oxygène et de la matière organique en utilisant du dioxyde de carbone, de l'eau et de l'énergie lumineuse. La formule chimique est la suivante :
CO2 + H2O → CH2O + O2
Cette réaction a lieu dans les cellules de la feuille, plus précisément dans les chloroplastes présents dans la cellule (il y en a jusqu'à 50 par cellule), qui contiennent un pigment capable de capter la lumière: la chlorophylle.
Schéma du mécanisme de la photosynthèse :
La photosynthèse se déroule en deux phases ; la phase lumineuse (phase claire) puis la phase de fixation de CO2 (phase sombre).
La phase claire :
La phase claire a besoin d'énergie lumineuse. Cette énergie est absorbée par des pigments et convertie en énergie chimique, sous forme d'ATP (adénosine triphosphate, c'est la molécule qui fournit l'énergie nécessaire aux réactions chimiques du métabolisme dans la biochimie). Les pigments photosensibles canalisent ensuite l'énergie lumineuse vers la chlorophylle, ce qui porte ses électrons à un potentiel d'énergie supérieur (état excité). Les électrons excités passent ensuite par un système qui extrait et stocke leur énergie pour une utilisation ultérieure (synthèse de sucres). Le transfert des électrons a pour conséquence la scission des molécules d'eau et donc la formation d'atomes d'hydrogène et d'atomes d'oxygène. L'oxygène repart après sous forme gazeuse dans l'atmosphère par des stomates ouvert (un stomate est un orifice de petite taille présent dans l'épiderme des organes aériens des végétaux permettant les échanges gazeux avec la plantes). Il faut se rendre compte que toute cette phase ne se déroule qu'en une fraction de seconde.
La phase sombre :
Ensuite, durant la phase sombre, le CO2 de l'atmosphère s'unit avec le ribulose diphosphate (un sucre particulier). Ensuite l'hydrogène issu de la photosynthèse s'ajoute au mélange pour créer une molécule (phosphate glycéraldéhyde), des millions en sont synthétisées seulement quelques minutes après l'entrée de la lumière dans les cellules de la feuille. Cette molécule crée de petites unités de base servant à produire des molécules plus élaborées. Ce procédé métabolique permet la création de différents types de sucres (glucose et fructose notamment, ils ont la même formule chimique mais possèdent une structure moléculaire différente). Ces sucres ont la possibilité de se combiner pour former du saccharose, le sucre commun utilisé en cuisine (obtenu à partir de canne à sucre ou de betterave).
Schéma bilan des deux phases :
