Les réactions lumineuses se produisent lorsque les plantes synthétisent des aliments à partir de dioxyde de carbone et d'eau, en se référant spécifiquement à la partie de la production d'énergie qui nécessite de la lumière et de l'eau pour générer des électrons. L'eau fournit les électrons en se divisant en atomes d'hydrogène et d'oxygène. Les atomes d'oxygène se combinent en une molécule d'oxygène liée par covalence de deux atomes d'oxygène, tandis que les atomes d'hydrogène deviennent des ions hydrogène avec un électron de rechange.

Dans le cadre de la photosynthèse, les plantes libèrent de l'oxygène. atmosphère tandis que les électrons et les ions hydrogène ou les protons réagissent davantage. Ces réactions n'ont plus besoin de lumière pour continuer, et sont connues en biologie comme les réactions sombres. Les électrons et les protons traversent une chaîne de transport complexe qui permet à la plante de combiner l'hydrogène avec le carbone de l'atmosphère pour produire des hydrates de carbone.

TL; DR (trop long; pas lu)

Réactions lumineuses - énergie lumineuse en présence de chlorophylle - fend l'eau. La séparation de l'eau en oxygène gazeux, en ions hydrogène et en électrons produit l'énergie nécessaire au transport ultérieur d'électrons et de protons et fournit l'énergie nécessaire pour produire les sucres dont la plante a besoin. Ces réactions ultérieures forment le cycle de Calvin.

Comment l'eau fournit des électrons pour la photosynthèse

Les plantes vertes qui utilisent la photosynthèse pour produire de l'énergie pour la croissance contiennent de la chlorophylle. La molécule de chlorophylle est un élément clé de la photosynthèse en ce sens qu'elle est capable d'absorber l'énergie de la lumière au début des réactions lumineuses. La molécule absorbe toutes les couleurs de la lumière sauf le vert qu'elle réfléchit, et c'est pourquoi les plantes semblent vertes. Dans les réactions légères, une molécule de chlorophylle absorbe un photon de lumière, provoquant le transfert d'un électron de la chlorophylle vers un autre. niveau d'énergie plus élevé. Les électrons excités des molécules de chlorophylle descendent d'une chaîne de transport vers un composé appelé nicotinamide adénine dinucléotide phosphate ou NADP. La chlorophylle remplace alors les électrons perdus des molécules d'eau. Les atomes d'oxygène forment de l'oxygène gazeux tandis que les atomes d'hydrogène forment des protons et des électrons. Les électrons reconstituent les molécules de chlorophylle et permettent la poursuite du processus de photosynthèse.

Le cycle de Calvin

Le cycle de Calvin utilise l'énergie produite par les réactions de lumière pour fabriquer les glucides dont la plante a besoin. Les réactions de lumière produisent du NADPH, qui est du NADP avec un électron et un ion hydrogène, et de l'adénosine triphosphate ou de l'ATP. Pendant le cycle de Calvin, la plante utilise le NADPH et l'ATP pour fixer le dioxyde de carbone. Le procédé utilise le carbone du dioxyde de carbone atmosphérique pour produire des hydrates de carbone de la forme CH _{2O. Un produit du cycle de Calvin est le glucose, C 6H 12O 6.}

La fin de la chaîne de transport d'électrons qui donne aux plantes l'énergie de former des glucides nécessite un accepteur d'électrons pour se régénérer l'ATP appauvri. En même temps qu'ils se livrent à la photosynthèse, les plantes absorbent de l'oxygène dans un processus appelé respiration. Dans la respiration, l'oxygène devient l'accepteur final d'électrons.

Dans les cellules de levure, par exemple, ils peuvent produire de l'ATP même en l'absence d'oxygène. S'il n'y a pas d'oxygène disponible, la respiration ne peut avoir lieu et ces cellules s'engagent dans un autre processus appelé fermentation. En fermentation, les accepteurs d'électrons finaux sont des composés qui produisent des ions tels que les ions sulfate ou nitrate. Contrairement aux plantes vertes, ces cellules ne nécessitent aucune lumière et les réactions de lumière n'ont pas lieu.