Les plantes, ainsi que certaines bactéries et algues, effectuent la photosynthèse pour produire deux composés essentiels à la vie :le glucose et l'oxygène. Ce processus transforme l'énergie lumineuse en énergie chimique, soutenant ainsi les écosystèmes et l'existence humaine.
La réaction globale peut être résumée comme suit :
6 H₂O + 6 CO₂ → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
Ainsi, six molécules d'eau et six molécules de dioxyde de carbone donnent une molécule de glucose et six molécules d'oxygène.
Dans les chloroplastes, les pigments de la chlorophylle absorbent la lumière du soleil, excitant les électrons vers un état énergétique plus élevé. Ces électrons voyagent à travers une chaîne qui produit de l'adénosine triphosphate (ATP) et du nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADPH). Simultanément, les molécules d'eau se divisent (photolyse), libérant de l'oxygène dans l'atmosphère.
L'ATP et le NADPH générés alimentent le cycle de Calvin, où le CO₂ est fixé dans les sucres. Le dioxyde de carbone se lie au ribulose‑1,5‑bisphosphate, formant finalement du glucose. Pour six molécules de CO₂ incorporées, une molécule de glucose émerge.
La photophosphorylation fait référence à la création de NADPH par la lumière. Les chlorophylles A et B sont essentielles à la récolte de la lumière; ils permettent l'excitation électronique, la division de l'eau et la synthèse ultérieure des vecteurs d'énergie utilisés dans la fixation du carbone.
La photosynthèse convertit l'eau et le dioxyde de carbone en glucose et en oxygène en deux étapes :des réactions dépendantes de la lumière qui génèrent de l'ATP et du NADPH, et le cycle de Calvin qui fixe le carbone en sucres. Cette élégante machinerie biochimique entretient la vie sur Terre.
