LES photosynthèse, terme qui signifie « synthèse par la lumière », est généralement défini comme le processus par lequel un organisme parvient à se nourrir. Ce processus s'effectue grâce à l'énergie solaire, qui est captée et transformée en énergie chimique, et se produit dans les tissus riches en chloroplastes, l'un des tissus les plus actifs est le parenchyme chlorophyllien présent dans les feuilles.
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→ Étapes de la photosynthèse
Chez les plantes, la photosynthèse se passe dans les chloroplastes et se caractérise par les différentes réactions chimiques observé. Ces réactions peuvent être regroupées en deux processus principaux.
Réactions légères : se produisent dans la membrane thylacoïdienne (systèmes de membranes chloroplastiques internes).
réactions de fixation du carbone: se produisent dans le stroma chloroplastique (liquide dense à l'intérieur de l'organite).
Dans la photosynthèse, le dioxyde de carbone est utilisé et de l'oxygène est libéré. Les échanges gazeux avec le milieu se font grâce à la présence de stomates.
→ Photosystèmes
Avant de comprendre chaque réaction qui a lieu dans la photosynthèse, nous devons savoir où certaines de ces réactions ont lieu. Des réactions lumineuses se produisent, par exemple, dans la membrane thylacoïdienne, plus précisément dans ce qu'on appelle photosystèmes.
Les photosystèmes sont des unités dans les chloroplastes dans lesquelles les chlorophylles a et b et les caroténoïdes sont insérés. Dans ces photosystèmes, il est possible de percevoir deux portions appelées complexe d'antenne et centre de réaction. Dans le complexe d'antenne, on trouve des molécules de pigment qui captent l'énergie lumineuse et l'amènent au centre de réaction, un endroit riche en protéines et en chlorophylle.
Dans le processus de photosynthèse, il est possible de vérifier la présence de deux photosystèmes liés par une chaîne de transport d'électrons: o photosystème I C'est le photosystème II. Le photosystème I absorbe la lumière avec des longueurs d'onde de 700 nm ou plus, tandis que le photosystème II absorbe des longueurs d'onde de 680 nm ou moins. Il est à noter que la désignation des photosystèmes I et II a été donnée dans l'ordre de leurs découvertes.
→ réactions lumineuses
Notez le diagramme avec les points principaux du processus de photosynthèse.
Dans les réactions lumineuses, l'énergie lumineuse pénètre initialement dans le photosystème II, où il est piégé et transporté vers les molécules de chlorophylle P680 du centre de réaction. Cette molécule de chlorophylle est excitée, ses électrons sont excités et transportés de la chlorophylle vers un accepteur d'électrons. Pour chaque électron transféré, il est remplacé par un électron issu du processus de photolyse de l'eau.
Des paires d'électrons quittent le photosystème I par une chaîne de transport d'électrons, augmentant la production de ATP (grande source d'énergie chimique) par le processus dit photophosphorylation. L'énergie absorbée par le photosystème I est transférée aux molécules de chlorophylle P700 du centre de réaction. Les électrons énergisés sont capturés par la molécule de coenzyme NADP+ et remplacés dans la chlorophylle par des électrons du photosystème II. L'énergie formée dans ces processus est stockée dans les molécules de NADPH et d'ATP.
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Carte mentale: photosynthèse
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→ fixation du carbone
Dans les réactions de fixation du carbone, le NADPH et l'ATP produits plus tôt dans les réactions à la lumière sont utilisés pour réduire le dioxyde de carbone en dioxyde de carbone organique. A ce stade, une série de réactions appelées cycle de Calvin. Dans ce cycle, trois molécules de CO2 ils se combinent avec un composé appelé ribulose-1,5-bisphosphate (RuBP), formant un composé intermédiaire instable qui se décompose pour produire six molécules de 3-phosphoglycérate (PGA).
Les molécules de PGA sont ensuite réduites en six molécules de glycéraldéhyde 3-phosphate (PGAL). Cinq molécules PGAL se réarrangent et forment trois molécules RuBP. Le gain du cycle de Calvin est alors d'une molécule de PGAL, qui sera utilisée pour la production de saccharose et d'amidon.
→ équation de la photosynthèse
L'équation équilibrée de la photosynthèse peut être décrite comme suit :
Regardez l'équation équilibrée de la photosynthèse.
Il est important de souligner que, généralement, la formation de glucose en tant qu'hydrate de carbone produit est observée dans l'équation de la photosynthèse. Cependant, dans le processus de photosynthèse, les premiers glucides produits sont des sucres composés de seulement trois carbones.
→ Importance de la photosynthèse pour l'écosystème
La photosynthèse est sans aucun doute essentielle pour les écosystèmes, étant responsable, par exemple, de la alimentation en oxygène, qui est utilisé par la plupart des êtres vivants pour les processus d'obtention d'énergie (respiration cellulaire). Nous ne devons pas oublier que les organismes photosynthétiques font partie du premier niveau trophique des chaînes et réseaux alimentaires et qu'ils sont donc la base de la chaîne trophique.
Dans la photosynthèse, les plantes et autres organismes photosynthétiques sont capables de convertir l'énergie solaire en énergie chimique. Lorsqu'elle est consommée, l'énergie accumulée par les producteurs passe au niveau trophique suivant. Ainsi, nous pouvons conclure que, pour qu'un écosystème fonctionne correctement, il dépend de la capture de l'énergie solaire et de sa conversion en biomasse d'organismes photosynthétiques.
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→ Photosynthèse et chimiosynthèse
La photosynthèse et le chimiosynthèse sont deux processus effectués par les organismes autotrophes. La chimiosynthèse se distingue par être un processus dans lequel l'énergie solaire n'est pas nécessaire. processus effectué par de nombreux organismes qui vivent dans des environnements extrêmes, tels que les cheminées hydrothermales dans les abysses océanique. En chimiosynthèse, les molécules organiques sont synthétisées en utilisant l'énergie chimique de composés inorganiques. Dans la photosynthèse, à son tour, il existe un processus dans lequel des composés organiques sont formés en utilisant l'énergie lumineuse absorbée par des pigments spéciaux.
→ Résumé de la photosynthèse
La photosynthèse est un processus dans lequel l'énergie solaire est captée et utilisée pour produire des molécules organiques.
La photosynthèse a lieu dans les chloroplastes.
La chlorophylle et les caroténoïdes sont disposés dans les thylakoïdes des chloroplastes, en unités appelées photosystèmes.
Deux étapes peuvent être observées dans la photosynthèse: les réactions lumineuses et les réactions de fixation du carbone.
A la fin de la photosynthèse, des glucides sont produits.
La photosynthèse assure la mise à disposition de l'oxygène dans l'environnement.
Les organismes photosynthétiques sont des producteurs dans la chaîne alimentaire.
Par Ma. Vanessa dos Santos
