La photosynthèse, en résumé, est le processus qui consiste à utiliser l’eau, le dioxyde de carbone et la lumière du soleil pour produire du sucre. Les plantes et autres organismes photosynthétiques sont appelés producteurs parce qu’ils peuvent produire des glucides pour l’énergie sans consommer d’autres organismes. Le processus de photosynthèse nécessite des structures cellulaires spécialisées appelées chloroplastes pour capter l’énergie du soleil et la convertir en énergie chimique.
Les feuilles changent de couleur en automne parce que les plantes ralentissent le processus de photosynthèse
Les plantes contiennent d’autres pigments que la chlorophylle. Lorsque les plantes se préparent pour l’hiver dans des climats frais ou tempérés, elles produisent moins de chlorophylle. Comme il y a moins de chlorophylle pour réfléchir la lumière verte, les couleurs des autres pigments deviennent visibles et les feuilles apparaissent brunes, oranges, rouges ou jaunes au lieu du vert.
Les plantes ne sont pas les seuls organismes qui utilisent la photosynthèse
Certaines bactéries, comme les cyanobactéries, et les protistes, comme les algues, sont également des producteurs d’énergie. Ces organismes unicellulaires contiennent de la chlorophylle et sont généralement présents dans les milieux aquatiques.
Le processus inverse de la photosynthèse est la respiration cellulaire
La respiration cellulaire est le processus d’utilisation de l’énergie chimique stockée dans les sucres. La réaction est l’image miroir de la photosynthèse : glucose + oxygène donne du dioxyde de carbone + eau. Comme tous les êtres vivants, les plantes passent par la respiration cellulaire pour obtenir l’énergie nécessaire à leur croissance et à leur reproduction.
La couleur verte des feuilles est due à la chlorophylle
Ces molécules pigmentées en vert vivent dans les chloroplastes des cellules végétales et absorbent la lumière visible pour la photosynthèse. Les molécules de chlorophylle absorbent toutes les longueurs d’onde de la lumière à l’exception du vert, mais elles absorbent principalement les longueurs d’onde du rouge et du bleu. Les plantes apparaissent vertes parce que la chlorophylle réfléchit les longueurs d’onde vertes de la lumière.
Les deux parties principales d’un chloroplaste sont la grana et le stroma
Les granas sont des piles de compartiments en forme de disque qui sont enfermés dans une membrane. Ces disques, appelés thykaloïdes, sont le siège de réactions dépendantes de la lumière. Un fluide abondant entoure la grana est le stroma. Les réactions indépendantes de la lumière ont lieu dans le stroma.
La première étape de la photosynthèse consiste à capter l’énergie du soleil pour décomposer les molécules d’eau
Les réactions dépendantes de la lumière exploitent et transfèrent l’énergie en séparant les atomes d’hydrogène et d’oxygène. Les électrons se déplacent dans la chaîne de transport d’électrons où ils passent le long d’une série de protéines pour finalement produire l’ATP, l’énergie utilisée dans la prochaine étape de la photosynthèse.
La deuxième étape de la photosynthèse est le cycle de Calvin
Les réactions indépendantes de la lumière utilisent l’énergie produite pendant les réactions dépendantes de la lumière pour produire des glucides dans un processus appelé cycle de Calvin. Une molécule de carbone est ajoutée à la fois. L’énergie maintient le cycle pour répéter le processus et créer des molécules de sucre contenant six carbones.
Il faut six molécules d’eau et six molécules de dioxyde de carbone pour produire une molécule de glucose pendant la photosynthèse
En plus d’une molécule de glucose, C6H12O6, la réaction de 6H2O + 6CO2 donne également six molécules d’oxygène, ou 6O2. L’oxygène est un déchet de la photosynthèse.
Les plantes ont des tissus spécialisés qui favorisent la photosynthèse
L‘eau est absorbée par les racines et transportée vers les feuilles par un tissu spécialisé appelé xylème. Parce que les feuilles ont un revêtement protégé pour prévenir le dessèchement, le dioxyde de carbone doit entrer par les pores appelés stomates. L’oxygène sort de la plante par les stomates.
Les molécules de glucose se joignent pour former des molécules plus complexes utilisées par les plantes
Les molécules de glucose formées pendant la photosynthèse sont des sucres simples qui sont des éléments constitutifs de l’amidon et de la cellulose. Les plantes utilisent l’amidon comme énergie stockée et les tissus qui composent la structure d’une plante sont faits de cellulose.
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