Par le Dr David Warmflash
Mis à jour le 30 août 2022
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La photosynthèse est le processus biologique qui transforme l'énergie lumineuse en énergie chimique stockée dans les liaisons moléculaires, permettant ainsi la vie sur Terre. C'est le mécanisme qui reconstitue l'oxygène atmosphérique et alimente le métabolisme cellulaire des plantes, des algues et de nombreuses bactéries.
En termes chimiques, le dioxyde de carbone (CO₂) est fortement oxydé, tandis que le glucose (C₆H₁₂O₆) est réduit. Pendant la photosynthèse, les électrons dérivés de la lumière solaire réduisent le CO₂, permettant ainsi l’assemblage du glucose, une molécule riche en énergie utilisable. Les électrons qui conduisent cette réduction proviennent des réactions lumineuses, tandis que la construction proprement dite du glucose se produit dans les réactions sombres (cycle de Calvin).
Les réactions lumineuses ont lieu dans les membranes thylakoïdes des chloroplastes, où des pigments tels que la chlorophylle absorbent les photons du soleil. Cette excitation déclenche une série d'événements :
En bref, les réactions lumineuses convertissent les photons solaires en deux vecteurs d'énergie clés :l'ATP et le NADPH, tout en libérant simultanément de l'oxygène dans l'atmosphère.
Au cours des réactions sombres, également appelées cycle de Calvin, l'ATP et le NADPH produisent au-dessus de leur puissance la fixation du CO₂ dans des molécules organiques, formant finalement du glucose. Ce cycle ne nécessite pas de lumière directement mais dépend entièrement des produits des réactions lumineuses.
Comprendre ces deux étapes interconnectées permet de clarifier comment les plantes et les organismes photosynthétiques se maintiennent et comment la biosphère terrestre reste oxygénée.