Par Kimberly Yavorski | Mis à jour le 24 mars 2022
La photosynthèse est le processus remarquable par lequel les plantes transforment le dioxyde de carbone, l’eau et la lumière du soleil en nourriture. Le dioxyde de carbone pénètre par de minuscules pores des feuilles appelés stomates, tandis que l'eau remonte le système vasculaire de la plante pour atteindre les feuilles.
Pendant la photosynthèse, l’énergie solaire est exploitée pour synthétiser le glucose à partir de CO₂ et H₂O. Ce glucose alimente la croissance des plantes et le processus libère également de l'oxygène, un composant essentiel à la survie de pratiquement tous les écosystèmes.
Remarque : Alors que les algues et certaines bactéries effectuent la photosynthèse, cet article se concentre sur la voie végétale.
Chez les plantes, la photosynthèse a lieu au sein des chloroplastes situés dans les cellules du mésophylle des feuilles et des tiges vertes. Une seule feuille contient des dizaines de milliers de cellules, chacune abritant 40 à 50 chloroplastes.
Chaque chloroplaste contient des empilements de thylakoïdes en forme de disque, appelés grana, en suspension dans un fluide appelé stroma. Les réactions dépendantes de la lumière se produisent dans le grana, tandis que les réactions indépendantes de la lumière ont lieu dans le stroma.
Bien que l'ensemble du processus puisse se terminer en moins d'une minute, il comprend des étapes complexes divisées en deux étapes principales :les réactions lumineuses et les réactions sombres (Cycle Calvin).
La première étape capte l’énergie solaire pour générer les vecteurs énergétiques ATP et NADPH. Les molécules pigmentaires de la membrane thylakoïde agissent comme des antennes, absorbant la lumière et transférant l'énergie aux centres de réaction de la chlorophylle.
Les électrons excités voyagent à travers la chaîne de transport d’électrons, divisant les molécules d’eau en oxygène, protons et électrons. L'oxygène se diffuse hors du chloroplaste via les pores des feuilles, tandis que l'ATP et le NADPH s'accumulent pour l'étape suivante.
Dans la deuxième étape, l’ATP et le NADPH ont produit plus tôt le pouvoir de fixer le CO₂ atmosphérique en sucres. L'enzyme ribulose‑1,5‑bisphosphate carboxylase (RuBisCO) catalyse la première étape, produisant finalement du glucose et d'autres glucides qui servent de réserve énergétique à la plante.