Par Jacob Stutsman — Mis à jour le 24 mars 2022
La photosynthèse et la respiration cellulaire sont des images miroir chimiques. Au début de la Terre, les organismes photosynthétiques utilisaient du CO₂ et libéraient de l’O₂. Aujourd'hui, les plantes, les algues et les cyanobactéries effectuent encore ce processus, tandis que les animaux et autres eucaryotes dépendent de la respiration cellulaire.
Les plantes et les animaux sont des eucaryotes et contiennent des organites spécialisés. Lors de la photosynthèse, les membranes thylakoïdes des chloroplastes abritent la chaîne de transport d'électrons qui génère le glucose. Dans la respiration cellulaire, les mitochondries, souvent appelées centrale électrique de la cellule, gèrent la chaîne de transport d'électrons qui produit l'ATP.
Les procaryotes manquent d'organites complexes; certains utilisent des voies simplifiées ou s’appuient sur la même chaîne centrale de transport d’électrons. Cette discussion se concentre sur les cellules eucaryotes, où les organites sont bien définis.
Lors de la photosynthèse, la chaîne de transport d'électrons initie le processus, en utilisant l'énergie lumineuse pour exciter la chlorophylle et libérer des électrons. Dans la respiration cellulaire, la chaîne fonctionne après la dégradation du glucose, recevant les électrons du NADPH et du FADH₂.
Les deux systèmes exploitent le flux d’électrons pour pomper des protons à travers les membranes, créant ainsi un gradient de protons qui pilote la synthèse d’ATP. Les principaux produits diffèrent :la photosynthèse produit du glucose, tandis que la respiration produit de l'ATP.
Photosynthèse :
Respiration Cellulaire :
La dernière étape de la respiration – la réduction de l’oxygène – reflète l’étape initiale de division de l’eau de la photosynthèse. Comprendre cette symétrie permet d'expliquer pourquoi les plantes libèrent de l'oxygène et pourquoi les cellules convertissent l'oxygène en eau.
En résumé, la photosynthèse et la respiration cellulaire sont des processus complémentaires qui, ensemble, soutiennent la vie sur Terre en convertissant l'énergie lumineuse en énergie chimique et vice versa.