La photosynthèse est la principale méthode de conversion de l'énergie qui alimente le monde végétal et, par extension, le monde animal. En convertissant l'énergie lumineuse en énergie chimique, la photosynthèse est la pierre angulaire de presque toute la vie sur cette planète. Comprendre les éléments de base de la photosynthèse permet une meilleure compréhension de l'impact des sources d'énergie sur la vie.

Le besoin de nourrir

La vie est soutenue par la dépense d'énergie. Sans énergie, la vie est impossible. Cependant, l'énergie, pour être aussi utile que possible, doit être présente sous une forme qui peut être stockée, déplacée et utilisée selon les besoins plutôt que d'être utilisée uniquement lorsqu'elle est présente à partir d'une source extérieure. Il existe un certain nombre de formes d'énergie qui peuvent être utilisées pour soutenir la vie - certaines bactéries semblent gagner leur énergie sous la forme de chaleur provenant de sources profondes qui s'échappent de sous la croûte terrestre, par exemple. Cependant, la forme d'énergie la plus courante sur la planète provient du soleil, sous la forme de la lumière. La photosynthèse est le processus de collecte de cette énergie et de la convertir en une substance chimique qui peut être manipulée au profit de la plante.



La chlorophylle est le moteur de conversion transformant l'énergie lumineuse en sucres. La chlorophylle est contenue dans des membranes appelées chloroplastes, trouvées à l'intérieur des cellules. La majorité de la chlorophylle trouvée dans ces chloroplastes recueille et transfère l'énergie lumineuse à deux centres réactionnels de chlorophylle dans le réseau de chloroplastes. Ces paires effectuent le travail actuel de conversion de l'énergie lumineuse en sucres, en utilisant de l'hydrogène et du carbone, produisant du glucose et en rejetant l'oxygène comme sous-produit de la photosynthèse.

Processus

Quand la lumière frappe la chlorophylle dans une feuille, il est passé aux chlorophylles appariées dans le centre réactif, qui utilisent l'énergie directement pour combiner l'eau, le carbone et l'oxygène dans un nouvel arrangement physique: le glucose, un simple sucre végétal. Le réarrangement, lorsqu'il est démonté, libère de l'énergie qui peut être utilisée dans d'autres processus physiques. Il y a de l'énergie perdue dans le processus; Aucune conversion d'énergie d'une forme à une autre n'est efficace à 100%. L'avantage du processus, cependant, est une forme d'énergie qui peut être utilisée telle quelle ou mieux stockée et manipulée.

Autres étapes

Après la photosynthèse, le glucose dans la plante peut être converti en deux formes d'énergie chimique plus facilement stockées: les hydrates de carbone complexes et les lipides, mieux connus sous le nom d'amidons et de graisses. L'amidon et la graisse sont des entrepôts pour une plante qui peut être retenue ou transportée dans le tissu du phloème pour des utilisations futures.

Les plantes et les plantes seules produisent de la nourriture à partir de la lumière. Aucun animal n'est capable de le faire. Ainsi, toutes les plantes sont considérées comme des «producteurs» et des animaux comme des «consommateurs» dans l'économie de l'utilisation de l'énergie dans les bio-réseaux. Les animaux utilisent les plantes comme nourriture, ou mangent d'autres animaux qui mangeaient autrefois des plantes comme nourriture, mais ne transforment pas la lumière en nourriture eux-mêmes.

De plus, même les formes d'énergie non alimentaires sont le plus souvent basées sur l'utilisation des plantes. Le bois, le charbon et l'huile sont des formes de plantes qui ont créé et stocké de l'énergie. Alors que les humains ont commencé à apprendre à utiliser d'autres formes d'énergie, de l'énergie produite à l'énergie nucléaire à la conversion directe de l'énergie solaire, la force économique repose toujours sur la capacité de la plante à combiner l'énergie de l'eau pour produire du glucose.