Les chloroplastes sont les transformateurs d'énergie solaire d'origine «verts». Ces minuscules organites, que l'on trouve uniquement dans les cellules des plantes et des algues, utilisent l'énergie du soleil pour convertir le dioxyde de carbone et l'eau en glucose et en oxygène. Dan Jenk, rédacteur scientifique du Biodesign Institute de l'Arizona State University, décrit le processus comme suit: «... les plantes approchent le summum de l'avarice en piégeant presque tous les photons d'énergie lumineuse disponibles pour produire de la nourriture.»

Énergie potentielle

L'énergie qui est stockée dans une liaison moléculaire est appelée «énergie potentielle chimique». Lorsqu'une liaison chimique est rompue, par exemple lorsqu'une molécule d'amidon est consommée puis décomposée dans le système digestif d'un animal, l'énergie est libérée. Tous les organismes ont besoin d'énergie pour survivre.

Photosynthèse

La photosynthèse convertit l'énergie lumineuse en énergie chimique qui est stockée dans les liaisons moléculaires du glucose. Ce processus a lieu dans les chloroplastes. Une plante utilise les molécules de glucose pour créer des glucides - de l'amidon et de la cellulose - et d'autres nutriments dont elle a besoin pour croître et se reproduire. La photosynthèse permet donc de convertir l'énergie lumineuse en une forme d'énergie utilisable pour la nourriture, à la fois par la plante et par les animaux qui la mangent.

La photosynthèse peut être représentée par l'équation simplifiée suivante: 6 CO2 (dioxyde de carbone) + 6 H2O (eau) → C6H12O6 (glucose) + 6 O2 (oxygène)

Réactions dépendant de la lumière

La photosynthèse se produit en deux étapes - une dépendant de la lumière et un indépendant de la lumière.

Les réactions légères de la photosynthèse commencent lorsque la lumière du Soleil frappe un chloroplaste. La chlorophylle, le pigment vert à l'intérieur d'un chloroplaste, absorbe les particules d'énergie lumineuse appelées photons. Un photon absorbé initie une série de réactions chimiques qui créent deux types de composés à haute énergie, l'ATP (adénosine triphosphate) et le NADPH (nicotinamide adénine dinucléotide phosphate).

En plus de l'énergie lumineuse, les réactions lumineuses nécessitent également de l'eau . Au cours de la photosynthèse, les molécules d'eau sont divisées en ions hydrogène et en oxygène. L'hydrogène est consommé par la réaction et les atomes d'oxygène restants sont libérés du chloroplaste sous forme d'oxygène gazeux (O2).

Réactions indépendantes de la lumière

La partie de la photosynthèse indépendante de la lumière est également connue comme le cycle de Calvin. Utilisant les molécules produites dans les réactions dépendantes de la lumière - ATP pour l'énergie et NADPH pour les électrons - le cycle de Calvin utilise une série cyclique de réactions biochimiques pour convertir six molécules de dioxyde de carbone en une molécule de glucose.

Green Energy

Les matières premières pour la photosynthèse se trouvent naturellement dans l'environnement. Les plantes absorbent le dioxyde de carbone de l'air, l'eau du sol et la lumière du soleil et les convertissent en oxygène et en hydrates de carbone. Cela fait des chloroplastes les consommateurs et les producteurs d'énergie propre et renouvelable les plus efficaces au monde.