LES 3 ÉTAPES DE LA PHOTOSYNTHÈSE ET LEURS CARACTÉRISTIQUES - LA BIOLOGIE - 2025

Les étapes de la photosynthèse peuvent être divisées en fonction de la quantité de lumière solaire reçue par la plante. La photosynthèse est le processus par lequel les plantes et les algues se nourrissent. Ce processus consiste en la transformation de la lumière en énergie, nécessaire à la survie.

Contrairement aux humains qui ont besoin d'agents externes tels que des animaux ou des plantes pour survivre, les plantes peuvent créer leur propre nourriture grâce à la photosynthèse. Ceci est connu sous le nom de nutrition autotrophique.

Le mot photosynthèse est composé de deux mots: photo et synthèse. La photo signifie un mélange de lumière et de synthèse. Par conséquent, ce processus transforme littéralement la lumière en nourriture. Les organismes capables de synthétiser des substances pour créer de la nourriture, ainsi que les plantes, les algues et certaines bactéries, sont appelés autotrophes.

La photosynthèse nécessite de la lumière, du dioxyde de carbone et de l'eau pour fonctionner. Le dioxyde de carbone de l'air pénètre dans les feuilles de la plante par les pores qui s'y trouvent. Par contre, l'eau est absorbée par les racines et se déplace jusqu'à atteindre les feuilles et la lumière est absorbée par les pigments des feuilles.

Au cours de ces phases, les éléments de la photosynthèse, l'eau et le dioxyde de carbone, pénètrent dans la plante et les produits de la photosynthèse, l'oxygène et le sucre, quittent la plante.

Phases / étapes de la photosynthèse

Premièrement, l'énergie de la lumière est absorbée par les protéines présentes dans la chlorophylle. La chlorophylle est un pigment présent dans les tissus des plantes vertes; la photosynthèse se produit généralement dans les feuilles, en particulier dans le tissu appelé mésophylle.

Chaque cellule du tissu mésophile contient des organismes appelés chloroplastes. Ces organismes sont conçus pour réaliser la photosynthèse. Les structures appelées thylakoïdes, qui contiennent de la chlorophylle, sont regroupées dans chaque chloroplaste.

Ce pigment absorbe la lumière, il est donc principalement responsable de la première interaction entre la plante et la lumière.

Dans les feuilles, il y a de petits pores appelés stomates. Ils sont responsables de permettre au dioxyde de carbone de se répandre dans le tissu mésophile et à l'oxygène de s'échapper dans l'atmosphère. Ainsi, la photosynthèse se déroule en deux étapes: la phase claire et la phase sombre.

- Phase légère

Phase claire et phase sombre. Maulucioni, de Wikimedia Commons

Ces réactions ne se produisent que lorsque la lumière est présente et se produisent dans la membrane thylacoïde des chloroplastes. Dans cette phase, l'énergie provenant de la lumière du soleil est transformée en énergie chimique. Cette énergie sera utilisée comme l'essence pour pouvoir assembler les molécules de glucose.

La transformation en énergie chimique passe par deux composés chimiques: l'ATP, ou molécule qui stocke l'énergie, et le NADPH, qui transporte des électrons réduits. C'est au cours de ce processus que les molécules d'eau sont converties en oxygène que l'on trouve dans l'environnement.

L'énergie solaire est convertie en énergie chimique dans un complexe de protéines appelé le photosystème. Il y a deux photosystèmes, tous deux trouvés dans le chloroplaste. Chaque photosystème contient plusieurs protéines qui contiennent un mélange de molécules et de pigments tels que la chlorophylle et les caroténoïdes afin que l'absorption de la lumière du soleil soit possible.

À leur tour, les pigments des photosystèmes agissent comme un véhicule pour canaliser l'énergie, lorsqu'ils la déplacent vers les centres de réaction. Lorsque la lumière attire un pigment, elle transfère de l'énergie à un pigment voisin. Ce pigment proche peut également transmettre cette énergie à un autre pigment proche et le processus est répété successivement.

Ces phases lumineuses commencent dans le photosystème II. Ici, l'énergie lumineuse est utilisée pour diviser l'eau.

Ce processus libère des électrons, de l'hydrogène et de l'oxygène.Les électrons chargés d'énergie sont transportés vers le photosystème I, où l'ATP est libéré. Dans la photosynthèse oxygénée, le premier électron donneur est l'eau et l'oxygène créé sera le déchet. Plusieurs électrons donneurs sont utilisés dans la photosynthèse anoxygénique.

Dans la phase lumineuse, l'énergie lumineuse est capturée et stockée temporairement dans les molécules chimiques d'ATP et de NADPH. L'ATP sera décomposé pour libérer de l'énergie et le NADPH fera don de ses électrons pour convertir les molécules de dioxyde de carbone en sucres.

- Phase sombre

Dans la phase sombre, le dioxyde de carbone de l'atmosphère est capturé pour être modifié lorsque de l'hydrogène est ajouté à la réaction.

Ainsi, ce mélange formera des glucides qui seront utilisés par la plante comme nourriture. On l'appelle phase sombre car la lumière n'est pas directement nécessaire pour qu'elle se produise. Mais malgré le fait que la lumière n'est pas nécessaire pour que ces réactions aient lieu, ce processus nécessite de l'ATP et du NADPH qui sont créés dans la phase de lumière.

Cette phase se produit dans le stroma des chloroplastes. Le dioxyde de carbone pénètre à l'intérieur des feuilles à travers les strates du chloroplaste. Les atomes de carbone sont utilisés pour fabriquer des sucres. Ce procédé est réalisé grâce à l'ATP et au NADPH formés lors de la réaction précédente.

Réactions en phase sombre

Premièrement, une molécule de dioxyde de carbone est combinée à une molécule de récepteur de carbone appelée RuBP, ce qui donne un composé instable à 6 carbones.

Immédiatement, ce composé est divisé en deux molécules de carbone qui reçoivent l'énergie de l'ATP et produisent deux molécules appelées BPGA.

Ensuite, un électron du NADPH est combiné avec chacune des molécules BPGA pour former deux molécules G3P.

Ces molécules G3P seront utilisées pour créer du glucose. Certaines molécules G3P seront également utilisées pour reconstituer et restaurer RuBP, nécessaire à la poursuite du cycle.

Importance de la photosynthèse

La photosynthèse est importante car elle produit de la nourriture pour les plantes et de l'oxygène. Sans photosynthèse, il ne serait pas possible de consommer de nombreux fruits et légumes nécessaires à l'alimentation humaine. En outre, de nombreux animaux consommés par les humains ne pourraient pas survivre sans se nourrir de plantes.

D'un autre côté, l'oxygène produit par les plantes est nécessaire à toute vie sur Terre, y compris les humains, pour survivre. La photosynthèse est également responsable de la stabilité des niveaux d'oxygène et de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Sans photosynthèse, la vie sur Terre ne serait pas possible.

Références

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