🌿 Conversion énergie lumineuse → énergie chimique
1ère Bac Sciences Expérimentales SEx
Introduction
La photosynthèse est le processus par lequel les plantes vertes, les algues et certaines bactéries convertissent l’énergie lumineuse en énergie chimique, stockée dans des molécules organiques (glucose).
Équation générale :
6CO2 + 6H2O + lumière → C6H12O6 + 6O2
1. Structure du chloroplaste
Organites spécialisés :
- Enveloppe : double membrane
- Stroma : liquide contenant enzymes et ADN
- Thylakoïdes : sacs empilés (granum) contenant chlorophylles
Pigments photosynthétiques :
- Chlorophylle a (bleu-vert) – essentielle
- Chlorophylle b (vert-jaune) – accessoire
- Caroténoïdes (jaune-orange) – photoprotection
2. Phase photochimique (lumineuse)
Localisation : membranes des thylakoïdes
a) Photo-excitation des chlorophylles
La lumière excite les électrons de la chlorophylle (niveau d’énergie ↑)
2 photosystèmes :
- PSII (P680) – scinde H2O
- PSI (P700) – réduit NADP+
b) Photolyse de l’eau
2H2O → 4H+ + 4e– + O2
Libération d’oxygène comme sous-produit
c) Chaîne transporteuse d’électrons
Production d’ATP (photophosphorylation) et NADPH
3. Phase non photochimique (cycle de Calvin)
Localisation : stroma du chloroplaste
| Étape | Processus | Produits |
|---|---|---|
| 1. Fixation CO2 | Rubisco fixe CO2 sur RuBP | 2 molécules de 3-PGA |
| 2. Réduction | Utilisation ATP et NADPH | G3P (sucre à 3C) |
| 3. Régénération | 5 G3P → 3 RuBP | RuBP (recyclée) |
Bilan : 6 tours du cycle pour 1 glucose
6CO2 + 18ATP + 12NADPH → C6H12O6 + 18ADP + 12NADP+
4. Facteurs influençant la photosynthèse
🌞 Intensité lumineuse
↑ lumière → ↑ photosynthèse jusqu’à saturation
Point de compensation lumineux
🌡️ Température
Optimum 20-30°C (dépend des enzymes)
Au-delà : dénaturation des protéines
💨 Concentration en CO2
↑ CO2 → ↑ photosynthèse jusqu’à saturation
Limite : activité Rubisco
Conclusion : Importance écologique
- Production de matière organique (base des chaînes alimentaires)
- Fixation du CO2 atmosphérique (régulation climat)
- Production d’O2 (respiration des êtres vivants)
“La photosynthèse est le processus biologique le plus important sur Terre”
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